陳 昊
(中國石油海上應(yīng)急救援響應(yīng)中心,河北 唐山 063000)
美國能源信息署(EIA)數(shù)據(jù)表明,中國2017年日均原油進口量超越美國,成為全球第一大原油進口國,而海上油輪貿(mào)易的繁榮也帶來了溢油風險。2007年發(fā)生在韓國西海岸的“河北精神號”(HEBEI SPIRIT)油輪溢油事件,導致1.081 萬t 原油泄漏入海,造成韓國西海岸約300 km 潮間帶受到污染,四萬戶沿岸居民遭受經(jīng)濟損失。2018年1月6日載13.6 萬t凝析油的油船“SANCHI”輪與散貨船“CFCRYSTAL”輪在中國東海碰撞失火并最終沉沒,造成自2002年希臘“威望”號油船泄漏事故以來全球最嚴重的油船海上泄漏事故,再一次給人們敲響了警鐘。在眾多水上溢油回收方法中,使用溢油分散劑在經(jīng)濟性、便捷性具有一定優(yōu)勢。本文就溢油分散劑在使用中需遵循的相關(guān)制度進行探討。
溢油分散劑(Chemicaldispersant)又名“化學消油劑”,是一種可將水面浮油乳化、分散或溶解于水體中的化學制劑。分散劑可以協(xié)助溢油進入水體內(nèi)部,減少水體表面浮油,使停留于表面的海洋生物,如海鳥和水生哺乳動物免受浮油污染,可以使水表面的油膜無法重新形成,避免沾染船舶、礁石和海上建筑。溢油分散劑將溢油分散成為乳劑狀態(tài),乳劑中液滴體積減小表,面積增大,增加了接觸氧氣和細菌的機會,加速溢油自然分解,并且減小了大面積溢油火災(zāi)的風險。當下風向存在岸線和敏感資源時,溢油分散劑使溢油進入水體內(nèi)部,僅受浪和流的影響,不再受風的作用,更容易使得應(yīng)急隊伍掌握溢油的范圍和擴散趨勢,保護下風向敏感地區(qū)。分散劑可使用飛機、輪船、岸線噴灑等多種方法,相比其他應(yīng)急響應(yīng)方案,速度更快。
“水包油”小液滴的輕微浮力和油中沉淀物重力相互抵消,小液滴更容易隨潮流分散至非常大的區(qū)域。對于較為輕質(zhì)的原油,在使用溢油分散劑處理后,約有75%的原油通過蒸發(fā)、自然或分散劑作用,從水體中分離、消失。對于組分較輕的溢油,如柴油、煤油等,油膜通常范圍大厚度薄,若采用物理回收,效率低且效果不佳。若采用分散劑處理則能夠取得良好效果。
使用分散劑處理溢油后,水面下溢油濃度將暫時性增加,會對局部水下海洋生物產(chǎn)生不利影響。目前對分散劑是否會對環(huán)境造成二次污染,仍然有爭議,因此海洋養(yǎng)殖區(qū)應(yīng)盡量減少分散劑的使用。分散劑具有時間、環(huán)境以及使用上的局限。
時間上,為防止溢油風化,需要盡早使用分散劑,最好在兩小時以內(nèi),這對應(yīng)急隊伍反應(yīng)速度要求較高。溢油發(fā)生后,水面溢油揮發(fā)性組分減少,瀝青質(zhì)組分從油中析出,溢油形成油包水的乳劑,溢油風化開始。隨著波浪機械力的持續(xù)作用,油包水中的水滴體積減小,整體黏性繼續(xù)增加,乳劑變得更加穩(wěn)定而難以被分散劑處理。
環(huán)境上,分散劑對水溫有一定的要求,水溫較低時,需要使用低溫型分散劑。在海況不適宜時,分散劑容易被波浪沖走,無法發(fā)揮作用。
使用范圍的局限性主要表現(xiàn)為,分散劑難以作用于油包水的乳劑和難以破碎的重油[1]。分散劑有效利用率不高,僅噴灑量的50%是有效的,主要原因是分散劑與溢油混合程度不能達到實驗室理想狀態(tài)。目前,世界各國對溢油化學處理技術(shù)持謹慎態(tài)度,歷史原因是處理Torrey Canyon 號油輪溢油事故,使用的溶劑主要是芳香烴的分散劑,導致海域內(nèi)的海洋生物大部分被毒害、死亡。此后,學界研發(fā)出多種低毒高效的分散劑,這種分散劑主要采用醇類、液蠟以及沒有官能團和側(cè)鏈的正構(gòu)烷烴[2]。
溢油分散劑分為常規(guī)型(也稱普通型)和濃縮型溢油分散劑[3]。
常規(guī)型分散劑,20世紀70年代初開發(fā),又稱“烴基”,“低毒”或第一類(英國分類)分散劑;使用的溶劑是脂肪烴溶劑,其芳香組分含量非常低,且表面活性劑濃度低,表面活性劑的含量不超過30%。雖然毒性低,但這些早期的分散劑使用時效率也較低,1 份分散劑只可處理2~3 份溢油,且不可經(jīng)水稀釋后使用,船只必須經(jīng)常往返港口,以補充分散劑的供應(yīng)。
現(xiàn)代濃縮型溢油分散劑通常含有脂肪烴溶劑,表面活性劑含量一般為50%~75%[4]。在船只上使用時,可以使用專用的噴灑設(shè)備,根據(jù)使用說明,將少量的分散劑混合大量的海水(也存在不需海水稀釋種類),再將每一份混合物噴灑至數(shù)倍的溢油之上。
在我國,法律、法規(guī)和規(guī)章,行政機關(guān)制定的規(guī)范性文件,相關(guān)的技術(shù)性標準之間存在著效力差異。技術(shù)標準內(nèi)部存在強制性標準、指導性標準和參照性標準等,其權(quán)威和效力依次降低。
《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》第70 條規(guī)定,船舶、碼頭、設(shè)施使用化學消油劑,應(yīng)當事先按照有關(guān)規(guī)定報經(jīng)有關(guān)部門批準或者核準。這是從法律層面對溢油分散劑使用者的要求,將批準、核準權(quán)賦予有關(guān)部門。
行政法規(guī)層面上,首先由國務(wù)院《防治船舶污染海洋環(huán)境管理條例》(2009年9月9日中華人民共和國國務(wù)院令第561 號公布)第四十三條做出了規(guī)定,要求船舶及有關(guān)單位依照《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行[5]。溢油應(yīng)急隊伍和船舶應(yīng)按照要求,對照海事管理機構(gòu)公布的消油劑名錄選用。同時,條例中還規(guī)定了懲罰措施。
行政規(guī)章層次,交通運輸部下發(fā)多條規(guī)定,具體表述了溢油分散劑的許可條件,并對敏感水域、內(nèi)河水域提出了使用限制。交通運輸部《交通運輸部關(guān)于修改〈中華人民共和國海事行政許可條件規(guī)定〉的決定》(中華人民共和國交通運輸部令2016年第73號)第21 條明確規(guī)定,船舶、碼頭、設(shè)施使用化學消油劑的許可條件,包括型式認可、申請數(shù)量、應(yīng)急預(yù)案等要求。
交通運輸部《關(guān)于加強水上污染應(yīng)急工作的指導意見》(交海發(fā)〔2010〕366 號)對淺海以及敏感水域分散劑使用做出了具體要求。
國家海洋局出臺了溢油分散劑使用規(guī)范性文件,并不斷修訂,目前最新版為:《海洋石油勘探開發(fā)化學消油劑使用規(guī)定》(國海管發(fā)〔1992〕479 號)文,并經(jīng)《國家海洋局關(guān)于修改〈關(guān)于頒發(fā)《海洋石油勘探開發(fā)化學消油劑使用規(guī)定》的通知〉等3 份規(guī)范性文件的決定的公告》(2015年10月30日國家海洋局第29 次局長辦公會議通過)修改。
其中對消油劑使用許可條件規(guī)定明確,指出在海上作業(yè)的所有鉆井平臺、采油平臺和儲油輪等作業(yè)設(shè)施,應(yīng)配備足以消除10 t 以上溢油的消油劑。作業(yè)者應(yīng)在作業(yè)前向主管部門報告所配備的消油劑的名稱及數(shù)量。作業(yè)者應(yīng)對有關(guān)的消油劑噴灑人員進行培訓;噴灑作業(yè)須在專業(yè)人員的指導下進行。
各海區(qū)每個溢油點24 h 內(nèi)累計用量不得超過一次性用量的一倍,噴灑間隔必須大于6 h[6]。各海區(qū)消油劑一次性使用量如超過相關(guān)規(guī)定的數(shù)量,或使用海域水深小于10 m 的,作業(yè)者必須將溢油現(xiàn)場的有關(guān)情況報告主管部門,經(jīng)批準后,方可使用。主管部門接到報告后應(yīng)在4 h 內(nèi)予以答復,逾時不答復的,即視為認可。同時,應(yīng)將使用情況如實記載于防污記錄簿。
《海洋石油勘探開發(fā)化學消油劑使用規(guī)定》對噴灑設(shè)備提出了明確要求,包括噴灑比例、分散效率等。
根據(jù)交通運輸行業(yè)標準《溢油分散劑噴灑裝置》(JT/T 865-2013)的定義,溢油分散劑噴灑裝置(oilspilldispersants spraying device)是將溢油分散劑霧化噴射處理的機械裝置,一般由動力站、傳輸管線、噴槍或噴灑臂、噴嘴等部分組成。
通常,手持溢油分散劑噴灑裝置(hand-held oil spill dispersants spraying device)噴灑速率不應(yīng)小于設(shè)計值;動力站符合國標要求;噴嘴噴霧液滴直徑在0.4~0.7 mm;控制手柄靈活;泵壓力在1~4 MPa,射程大于10 m,吸程大于3 m;傳輸管線在1.25 倍設(shè)計壓力下無變形、破裂、滲漏;管線密封良好,最大壓力運轉(zhuǎn)10 min 后元器件及連接處無滲漏。
船用固定溢油分散劑噴灑裝置(marine oil spill spraying device)噴灑速率不應(yīng)小于設(shè)計值;動力站符合國標要求;噴嘴噴霧液滴直徑在0.4~0.7 mm,形成平面扇形噴霧;額定功率下,相鄰噴嘴的扇形噴霧應(yīng)剛好在油層上相互疊加;噴灑壓力不小于0.5 MPa,每個噴嘴噴液量與平均值的差別小于5%;傳輸管線無變形、破裂、滲漏;管線密封良好,所有元器件及連接處無滲漏。
分散劑在使用中,只有充分地接觸溢油和水,才能發(fā)揮作用,因此應(yīng)使用噴灑系統(tǒng),將分散劑與油、水的混合最大化。在使用中,當分散劑的液滴過小時,容易被風影響吹散,液滴過大時,不利于油水混合,因此控制好液滴大小是提高分散劑作用效率的關(guān)鍵。
裝載在船舶上的分散劑噴灑系統(tǒng),優(yōu)勢在于造價低、容量大、可以利用滅火系統(tǒng)噴灑。但是,船載分散劑系統(tǒng)缺點在于,行動較慢,處理溢油的范圍較小。裝載在飛機上的分散劑噴灑系統(tǒng),反應(yīng)較快,允許從簡易跑道起飛,可以利用農(nóng)作物藥劑噴灑系統(tǒng)。小型飛機的有效載荷不高,大型飛機可以噴灑大量的分散劑,但是一般造價較高,若利用飛機貨倉,則需要大量手工操作支持。直升機裝載溢油噴灑系統(tǒng),優(yōu)點在于可以用于船舶、人力難以到達的區(qū)域。
《溢油分散劑 使用準則》(GB 18188.2-2000)中對分散劑的應(yīng)用量和噴灑方法也做出了詳細規(guī)定。
《海洋石油勘探開發(fā)化學消油劑使用規(guī)定》要求,消油劑包裝和儲存容器上應(yīng)標明其型號、認可號、生產(chǎn)廠家、出廠日期、類別(常規(guī)型或濃縮型)、劑量、噴灑比率和保存條件等。消油劑使用者應(yīng)定期檢查所配備的消油劑,如發(fā)現(xiàn)變質(zhì),應(yīng)及時予以更換。噴灑設(shè)備應(yīng)經(jīng)常檢查維修,以保證良好的使用效果。
本文討論了溢油應(yīng)急隊伍、油料儲運單位在溢油分散劑的使用中和使用后,需要遵循的各項法律法規(guī)、規(guī)章制度。在分散劑使用時,人們應(yīng)充分分析考慮分散劑的有益效果和有害因素,平衡各方利益,使分散劑的使用對環(huán)境凈有益。