关于石油污染及其解决措施

关于石油污染及其解决措施

关键词：污染事件 泄漏原因 石油泄漏危害 应急机制 污染事件

（1）2010年4月20日，半潜式钻井平台“深水地平线”发生爆炸，两天后沉入墨西哥湾，造成11人死亡。爆炸冲击力撕裂了连接钻井平台和井口的长1524米管道，井口本身开始泄漏原油。美国当局很快便认定，每天有5000桶原油泄漏到墨西哥湾，可能会引发一场破坏程度堪比20多年前“埃克森-瓦尔迪兹”号事故的环境灾难。

（2）2010年7月17日,辽宁大连新港附近中石油的一条输油管道发生爆炸起火，虽然历经15个小时扑救，至17日9时左右火势基本被扑灭，但是该次爆炸却导致了部分原油泄漏入海。据了解，事故发生后，胡锦涛总书记、温家宝总理立即作出重要批示。国务院副总理张德江、安监总局局长骆林则连夜赶到事故现场，指挥灭火救援工作。 16日18时许，一艘30万吨级外籍油轮在泄油附加添加剂时引起陆地输油管线发生爆炸引发大火和原油泄漏。由于爆炸点距离储油罐群较近，引发连环爆炸可能性较大，情况十分危急，大连连夜启动红色应急预案应对事故。

对此，我们不能不说是触目惊心，我们更不能坐以待毙，我们要找到合理有效的解决措施，让我们知道以后怎么做

一. 石油泄露产生的原因

（一）材料问题

1.1材料自身质量问题

如钢管焊缝有气孔 夹渣或没焊透，铸铁管有裂纹 砂眼，水泥 管被碰裂等

1.2材料破坏而发生的泄漏

如输送腐蚀性强的流体，一般钢管在较短时间内就会被腐蚀

穿孔；输送高速的粉料，钢管会被磨蚀损坏；还有材料因疲劳 老 化 应力集中等造成强度下降等 1.3因内压上升造成破坏引起泄漏

如管道系统中多台泵同时投入运行，或关闭阀门过急 （二）密封失效

密封是预防泄漏的元件，也是容易出现泄漏的薄弱环节 密封失效的原因主要是密封的设计不合理 制造质量差 安装不正确等，如设计人员不熟悉材料和密封装置的性能，产品不能满足工况条件造成超压破裂，密封结构形式不能满足要求，密封件老化 被腐蚀 磨损等 二．石油泄漏的危害

2. 1． 污染海水水质

海水受到泄漏的原油污染后， 原油中含有的烷烃 环烷烃 芳香烃等有机物以及镍 钒等无机物， 会很快污染海水水质 同时， 原油的密度小于水， 且具有很强的黏度， 泄漏的石油往往悬浮在海洋的表面它们阻止空气与海水的气体交换， 减少海水中的氧含量， 并且原油中有机物的氧化分解又消耗大量的溶解氧， 一

步减少海水中的氧浓度 由于海水具有波浪 潮汐 洋流三种运动形式， 在海水运动过程中稀释原油的同时， 也将污染物扩散到更远的地方 2010年发生在美国墨西哥湾的原油泄漏事件， 其污染物被传输到上百公里外的佛罗里达州 密西西比州 阿拉巴马州以及路易斯安那州沿岸的地表水中， 造成地表水中镍 钒 萘 蒽等多种有害物质浓度远超过人体健康基准值或文献报告的极限值。 2.2． 危害海洋生态系统

（1） 浮游生物和鱼类 原油密度小于水， 黏度大，往往悬浮在海洋表面， 阻止空气与海水的气体交换，减少海水中的氧含量及阳光投射量，这会显著降低浮 游生物的光合作用以及叶绿素 a 浓度 原油中含有的烷烃 环烷烃 芳香烃等有机物以及镍 钒等无机，物，会很快污染海水水质， 杀死部分敏感浮游生物和 鱼类， 引起浮游生物群落结构改变，同时驱逐其他鱼类游离原油泄漏区域， 造成区域内鱼类数量迅速减少 若原油泄漏发生在鱼类产卵季节，则对鱼卵产生 毁灭性的危害，研究发现，石油中的多环芳烃可诱导斑马鱼胚胎产生一系列身体缺陷， 如心脏功能的遗传切除 抑制肾及神经管结构发育等，且毒性与其浓度呈正比。 （2）沙滩物种 原油对沙滩物种的影响包括原油对生物的直接影响以及工作人员清理沙滩上的原油时给生物造成的伤害，研究受原油污染的沙滩发现，包括多毛类 昆虫类及两栖甲壳类在内的所有物种丰富度显著减少，有的物种减少量甚至达到了66. 70%

（3）海鸟 鸟类的羽毛被原油覆盖后会丧失防水和保温功能，冷水浸透皮肤后， 鸟类会因体温过低而死亡 当鸟类用嘴清理羽毛时，一旦摄入原油中的有毒物质， 会导致腹泻和脱水等中毒症状 另外海鸟处于海洋生态系统食物链的最高级， 通过生物放大作用，原油中的物质会在鸟类体内积累 浓缩，对鸟类的生存产生巨大威胁 通过检测受 Prestige 原油泄漏事故影响的黄腿海鸥发现， 其肝病 胆管和肾上皮组织被损伤。 另外，石油还能引起鸟类在孵育期 发生畸变以及提高雌性鸟类的死亡率 2.3 . 影响海滨旅游业

原油泄漏事件发生后，海面沙滩上覆盖一层黑乎乎的原油，这些原油不仅影响大海带给人们的视觉美感，还因散发的刺激性味道影响人们的嗅觉，导致原油泄漏区域的游客数量减少，影响当地旅游收入据统计，与2002年相比，2003 年来加利西亚的旅游人数减少了 8%， 由此导致旅游收入减少1. 33 亿欧元，而根据牛津大学经济学家和美国旅游协会公布的一项研究表明，由于墨西哥湾石油泄漏事件， 将可能使墨西哥湾沿岸地区在未来 3 年面临将近 230亿美元的旅游收入损失。

三．石油泄漏后紧急处理方法

处理石油污染一般分为物理方法，化学方法以及生物方法。

3.1 物理方法

（1）围栏法: 石油泄漏到海面后, 应首先用围栏将其围住, 阻止其在海面扩散, 然后再设法回收。围栏应具有滞油性强、 随波性好、 抗风浪能力强、 使用方便、 坚韧耐用、 易于维修、 海生物不易附着等性能。围栏既能防止溢油在水平方向上的扩散,又能防止原油凝结成焦油球,在海面垂直方向上的扩散,即在海上随波飘流。

( 2)撇油器：撇油器是在不改变石油的物理化学性质的基础上将石油回收, 当前常的撇油器有以下几种: 吸式撇油器: 主要类型有真空撇油器、 韦式撇油器、 涡轮撇油器;吸附式撇油器:主要类型有带式撇油器、 鼓式撇油器、 毛刷式撇油器、圆盘式撇油器、 拖把式撇油器; 重油撇油器和一般撇油器的操作方法相同, 但是重油撇油器是用来去除高粘稠石油和乳化油水混合物的。

( 3)吸油材料：可使用亲油性的吸油材料,使溢油被粘在其表面而被吸附回收吸油材料主要用在靠近海岸和港口的海域, 用于处理小规模溢油。制作吸油材料的原料有以下三种:高分子材料: 聚乙烯、 聚丙烯、 聚醋等; 无机材料: 硅藻土、珍珠岩、 浮石和膨润土等; 纤维:稻草、 麦秆、 木屑、草灰、 芦苇等。

3.2 化学方法

（1） 化学处理法

a．分散剂: 溢油分散剂是由表面活性剂、 渗透剂、 助溶剂、 溶剂等组成的均匀透明液体。分散剂可以减少石油和水之间的表面张力使溢油在水面乳化形成 O /W 型乳状液, 从而使石油分散成细小的油珠分散在水中, 使溢油微粒易于与海水中的化学物质反应, 易于被能降解石油烃的微生物所降解, 最终转化成CO2和其它水溶性物质,加速了海洋对石油的净化过程。油分散剂一般用量为溢油的 1 % ~ 20 % ,它使用方便,效果不受天气、 海水状况所影响, 是在恶劣条件下处理溢油的首选方法, 目前在国内被广泛用于处理常规溢油事故,但是分散剂在使用过程中可能破坏生态环境。 当今国际上主要使用的分散剂有:传统的分散剂, 浓缩无水分散剂和浓缩加水分散剂。 b． 凝油剂: 它可使石油胶凝成粘稠物或坚硬的果冻状物。其优点是毒性低,不受风浪影响,能有效防止油扩散。

c．其他化学制品: 用于破坏油水混合物的破乳剂;用于加速石油生物降解的生物修复化合物;此外还有燃烧剂和粘性添加剂等;

（2） 燃烧法

通过在油面上洒化学物品引燃、助燃来焚燃水面溢油，无需复杂装置，处理费用低，但是燃烧产物污染海洋环境， 且产生的浓烟污染大气，所以这种方法在内河航道及港口的使用应慎之又慎，只能在离海岸相当远的公海才使用此法处理

3.3生物方法：

酵母菌去除溢油法:美国亚特兰大大学曾在70年代进行了用酵母清除油污染的研究，发现某些酵母菌株天然存在于被石油污染的水中，其数量随油污染范围的扩大而增加，这表明它们是靠“吃”石油而繁殖的。酵母菌比细菌等微生物对紫外线和海水的渗 透压具有更强的抵抗力，这是因为细菌受环境因素的影响较大，阳光能杀死细菌，海水的渗透压能破坏细菌的细胞壁， 这些都有碍细菌分解石油效能的发挥，而酵母对阳光的杀菌效应和对海水的渗透压都具有较强的抵抗力，能钻到油滴中去并在其中繁殖

3.4新兴油泄露处理技术

（1）生物修复技术

微生物能将石油烃类彻底降解而使之无毒无因此海上石油泄漏的生物处理技术受到广泛关注，在石油泄漏的生物处理中有两个限制因素: 一是石油的溶解性很差， 因此与微生物接触的表面积较小; 二是缺乏 N P 及其他营养物质 生物修

复技术就是针对这两种限制因素而产生的针对上述第一种情况所采取的措施是加入分散剂， 通过乳化增溶或增大烃基质与降解细胞的接触面积， 从而提高石油烃生物的可利用性，该方法主要应用于海上块状漂浮的溢油处理 Saeki 等将生物表面活性剂生产菌株 JE1058 的培养液制成分散粉剂， 研究其对海洋石油泄漏的生物修复效果，结果表明，JE1058 制剂不仅大大促进油污的溶解， 并且促进了海洋本土菌 ANS521 对油污的降解。

（2）生物强化技术

生物强化技术即在石油泄漏污染场中接种高效污染物降解菌， 国外多采用驯化菌种或人工菌种 这些菌种为混合菌， 经人工处理后，具有很强的烃类降解能力 目前生物强化技术还处于实验室研究阶段 由于受外界环境的影响， 引进菌种处理效果并不稳定，为此提出了向污染区域加入具有良好特性和降解石油能力的土著微生物并进行本土生物强化的方法，以便使这一问题得到解决。

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