海上溢油污染處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及前景探析

牛春亮 馬莉莎

摘 要：隨著海洋石油資源的深入開發(fā)，海上溢油污染已成為人類面臨的一大難題，石油一旦進入海洋環(huán)境所造成的負面影響，就會給生態(tài)和經(jīng)濟造成了巨大的污染和損失，同時嚴重危害人們的生活環(huán)境。本文簡述了海洋中石油污染的危害及處理海上溢油的防治技術(shù)現(xiàn)狀，倡導人們在開發(fā)與運輸石油相關資源的同時，要減少避免海上溢油污染的發(fā)生，降低海上溢油污染帶來的危害。

關鍵詞：海洋石油；溢油污染；技術(shù)措施；前景

中圖分類號：P742 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160431078

引言

海洋中的石油開發(fā)與運輸日益加深，隨之帶來的溢油污染也逐年嚴重，這對人類的生存環(huán)境造成了巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年因各種溢油事故而流入海里的石油要在300萬t以上，解決溢油污染的防治問題已刻不容緩。就國內(nèi)而言自1972年至今發(fā)生100t以上的溢油污染事故20多起，總溢油量超過2.2萬t，并且這個數(shù)據(jù)仍呈逐年不斷上升趨勢，給自然環(huán)境、海洋生物和人類健康帶來巨大危害[1-2]。

1 海洋溢油污染的危害

海洋油污染主要來自于石油開發(fā)、運輸業(yè)及生活污水的排放、油泄漏，逸入大氣的石油烴的沉降及海底自然溢油。最引人注目的是油輪事故及港口存儲造成的。一旦出現(xiàn)溢油，油體在海面迅速擴散，形成油膜，油膜隔絕空氣中的氧氣，使海洋中的浮游生物、魚卵和幼魚大量缺氧死亡；并使水體受到污染，降低魚蝦等海產(chǎn)品的食用價值。污染的影響可通過食物鏈進入人體，使人體內(nèi)臟組織發(fā)生病變，并且這種危害要持續(xù)很多年 [3-4]。此外，溢油污染使海岸環(huán)境受到破壞，還會影響旅游經(jīng)濟使海灘旅游地、風景區(qū)及海濱浴場污染嚴重。

2 國內(nèi)外溢油的處理方法

目前，海洋溢油的治理方法按其性質(zhì)可分為3種：物理治理法、化學處理法和生物處理法。

2.1 物理性質(zhì)治理的方法

這種方法利用于物理原理和機械裝置來消除海面和海岸的油污染。目前，國內(nèi)外處理溢油主要依靠這樣的方法，該方法適用于較厚油層的回收處理。但是這種方法受海面風力及溢油層厚度與年度的影響較大。物理方法大致分為圍欄法、吸油法和機械式治理法[5-6]。

2.1.1 圍欄法

圍欄法首先要防止油液擴散，一旦石油泄漏到海面后，為防止石油大面積擴散，先用圍欄將其圍住，然后再進行回收作業(yè)。圍欄的材料和安裝應保證滯油性強、隨波性好、抗風浪能力強、操作方便、可靠性好、易于維修、不易附著海生物等性能。圍欄裝置既能避免油液在洋面方向上的擴散，又能避免表面溢油聚集成固態(tài)，防止油液在海上隨波飄流。英國Vikoma公司的圍油欄產(chǎn)品在安特衛(wèi)普港漏油事故中，減輕3.5萬t漏油事故造成的污染。

2.1.2 吸油法

使用吸油性較好的親油材料， 使油液粘在材料上進行回收。加拿大科研人員針對對不同粘度石油通過聚胺酯吸油材料吸油效果進行試驗，得出對于粘度較大原油吸油量是小粘度的幾十倍。日本科研人員1999年研究發(fā)現(xiàn)雪松樹皮在潛在吸油效果上有較大應用價值。

2.1.3 機械法

機械回收溢油的主要方法對于海上環(huán)境有一定要求。大多數(shù)油液回收裝置在風速小于10 m/s，波高小于0.5 m時工作效果較好。目前，撇油器的使用較為廣泛，多種撇油器應用于實際生產(chǎn)中，撇油器在隱蔽淺水處工作效果明顯。

2.2 化學處理法

2.2.1 燃燒法

通過助燃劑把大量溢油進行燃燒處理， 無需復雜裝置，經(jīng)濟性好。但是對海洋生物群落、附近航行船舶和沿岸公共設施有安全性隱患，燃燒時產(chǎn)生的大量濃煙對大氣造成污染，該法可在離岸較遠地域和遠離居住環(huán)境的海面使用。

2.2.2 化學溢油處理法

使用藥劑改變溢油的物理性質(zhì)，從而清除、降解或回收油污。這種方法一般應用于厚度小于1mm的薄油膜，通過藥劑使油液乳化分散。化學處理法的優(yōu)點是：見效快，操作簡單。在惡劣的海域環(huán)境，可以快速、高效地處理較大面積的油液污染。但化學藥劑工作效果受溫度影響較大，低于5℃時其工作效率大大降低，并且化學藥劑對高粘度油污處理效果較差，還可能產(chǎn)生二次污染，目前全世界范圍內(nèi)對化學除油的方法都保持謹慎使用的態(tài)度。

2.3 生物法

利用海洋或土壤中野生的微生物對石油較氧化分解能力，來達到除油的目的。美國科學家在墨西哥灣海底發(fā)現(xiàn)了許多特別的細菌，這種細菌靠吞噬石油生存。研究人員還發(fā)現(xiàn)某些天然存在于被石油污染海洋中的酵母菌株，可以依靠消化石油進行繁殖，從而不斷生長。生物除油法優(yōu)點是：經(jīng)濟、環(huán)保、無二次污染，對機械裝置無法清除的薄油層也可以去除，在化學藥劑謹慎使用的形勢下，生物法的優(yōu)越性更得以體現(xiàn)[7]。

3 國內(nèi)溢油處理技術(shù)的實際需求

我國有著遼闊的海域，針對我國海洋油污染技術(shù)的研發(fā)而言，發(fā)展海洋油污處理技術(shù)既要滿足實際除油效果，又要保護環(huán)境與生態(tài)，這需要研發(fā)人員根據(jù)我國海域和海洋石油開發(fā)特點，緊跟國際該技術(shù)研究最新動態(tài)，大力開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單方便、操作靈活、經(jīng)濟性好的機械式回收裝置，實現(xiàn)除油效果和環(huán)境保護的兼得。國外已有多種成熟的機械式海洋油污處理產(chǎn)品，許多都已成型并投入使用，這對發(fā)展自己的技術(shù)起到很好的參考和借鑒作用，在總結(jié)現(xiàn)有世界先進油污處理技術(shù)的基礎上提出改進性建議，結(jié)合我國國情開發(fā)出新技術(shù)新工藝，滿足國內(nèi)對該技術(shù)的需求。

4 前景與展望

隨著海洋石油資源開發(fā)的深入，未來石油污染威脅會更加嚴重。目前我國渤海、黃海也都面臨著巨大的污染威脅，石油在開采、儲存過程中產(chǎn)生的漏油將會有增無減，這給我國的海洋生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)的研究帶來了壓力和挑戰(zhàn)。

從技術(shù)層面上看，海面溢油防治技術(shù)必將是多種技術(shù)的交叉與結(jié)合，海上溢油事故發(fā)生，單一的治理措施是遠遠不夠的，必須結(jié)合多種技術(shù)，綜合治理溢油污染。因此，對于海洋溢油要在預防的基礎上，努力探索物理、化學和生物方法的綜合應用技術(shù)，從根源上和效果上雙重解決海洋漏油帶來的問題。

參考文獻

[1]趙文芳.海上溢油污染的危害與防治措施[J].生產(chǎn)與環(huán)境，2006，6（9）：25-26.

[2]GUIXC，ZENGZP，CAOAY，etal.Elasticshaperecoveryofcarbonnanotubespongesinliquidoil[J].JournalofMaterialsChemistry，2012（22）：18300-18305.

[3]濮文虹，周李鑫，楊帆，等.海上溢油防治技術(shù)研究進展[J].海洋科學，2005，29（6）：73-76.

[4]夏文香，林海濤，張英，等.海上溢油的污染控制技術(shù)[J].青島建筑工程學院學報，2004，25（1）：54-57.

[5]林建，朱躍姿，蔡俊清，等.海上溢油的回收及處理[J].福建能源開發(fā)與節(jié)約，2001（1）：6-8.

[6]張國平，郭志新，陳厚忠.生物處理法在船舶溢油事故中的應用探討[J].交通科技，2008，228（3）：107-111.

[7]楚海明.淺談水面溢油污染防治技術(shù)及其應用[J].石油化工環(huán)境保護，2004，24（1），16-17.