一艘能張“嘴”的吞油船

陸悅銘

近百年來，全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，催生了石油工業(yè)及運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，隨之而來便是頻發(fā)的海上溢油事故。海上溢油源于石油開采、運(yùn)輸、裝卸過程中發(fā)生的事故，還有戰(zhàn)爭導(dǎo)致的石油和石油制品泄漏等，均對環(huán)境造成不同程度的污染和生態(tài)環(huán)境的災(zāi)害。無論是天災(zāi)抑或是人禍的海上溢油事故，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更為嚴(yán)重的是給海洋生態(tài)帶來無可挽回的影響，其中的大部分事故對生態(tài)環(huán)境的影響在短期內(nèi)難以消弭。

溢油的危害

海上發(fā)生溢油事故后，將在海洋生態(tài)環(huán)境、安全生產(chǎn)、人類身體健康等三個方面帶來嚴(yán)重的危害。

（一）任何種類的石油或石油制品在海上發(fā)生泄漏時，由于油質(zhì)成分、粘性的不同，會在海面形成薄厚不等的油膜，降低了浮游植物的光合作用，影響了海水中的含氧量，容易造成水生物大量死亡；溢油會粘附在海鳥羽毛上，使其失去保溫與飛行能力，無法飛行的海鳥最終會因溺水、饑餓或失去體溫而死去；溢油中含有的有害物質(zhì)會在魚、蝦、貝殼等生物內(nèi)不斷累積，并通過食物鏈不斷傳遞，若人類食用了受污染的海產(chǎn)品，這些有害物質(zhì)就會進(jìn)入人體危害身體健康。

圖1 大量魚類用油污染而死亡

圖5 利用圍油欄進(jìn)行海上溢油的圈控

圖6 使用船舶在有溢油的海面上撒分散劑

圖7 使用飛機(jī)在有溢油的海面上撒分散劑

圖8 將圍油欄圈控的海上溢油進(jìn)行現(xiàn)場焚燒

（二）由于石油或石油制品具有易燃易爆的危險特性，當(dāng)其溢出后，對個人安全和公共安全都會產(chǎn)生威脅。在油溢出的初始階段，或輕質(zhì)石油及輕質(zhì)石油制品的厚油區(qū)可能存在易燃?xì)怏w，這些氣體遇到明火就會燃燒而導(dǎo)致火災(zāi)。

（三）石油對人類健康的危害最典型的是苯及其衍生物，它可以導(dǎo)致中毒和影響神經(jīng)系統(tǒng)，長期暴露在這種有害物質(zhì)的環(huán)境中，會帶來較高的癌癥發(fā)病率。此外，溢油還會對漁業(yè)、旅游業(yè)、海洋養(yǎng)植業(yè)等造成不同程度的影響……

溢油的應(yīng)急處置

沿海各國人民都在探索海上溢油回收的途徑和技術(shù)，以減少海上溢油對海洋生態(tài)環(huán)境的損害。目前，常用的海上溢油應(yīng)急處置主要有四種。

（一）機(jī)械回收法，即利用圍油欄進(jìn)行海上溢油圈控，再利用收油機(jī)等將上層的溢油或油水混合物吸進(jìn)船艙內(nèi)；經(jīng)油水分離后，將海水排出、溢油存儲在專門的船艙內(nèi)并送岸上處理。用特制的親油疏水拖網(wǎng)或吸油棉、吸油索、吸油枕（一般用各類毛發(fā)和秸稈、海綿和塑料等制成），在海面把溢油吸起來，在回收船上把溢油擠出來或刮下來，親油疏水物繼續(xù)循環(huán)使用，優(yōu)點(diǎn)是溢油容易回收和可繼續(xù)使用。

圖9 撒了某嗜油細(xì)菌的溢油海面

圖10 在兩舷側(cè)布置伸出舷外的溢油回收裝置

圖11 在船首設(shè)置特別的溢油回收裝置

（二）化學(xué)消油法，即在有溢油的海面上撒分散劑（分散劑通常是由表面活性劑、滲透劑、助溶劑等組成的均勻透明液體）分解海面的溢油，使其沉浮到水下，隨海水流動而擴(kuò)散，便于利用海水自身的凈化功能降解和凈化；在有溢油的海面撒凝油劑，它與分散劑相反，可以使溢油凝成浮在水面的粘稠物、果凍狀物或硬油塊，方便打撈和有效防止溢油擴(kuò)散；還可以在有溢油的海面周圍撒集油劑，也稱化學(xué)圍油欄，短時間內(nèi)溢油將向中心集中，從而起到圍油欄的作用，把油控制起來，也方便打撈溢油和防止溢油擴(kuò)散，這些方法的弊端是容易產(chǎn)生二次污染和溢油不能得到繼續(xù)利用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)消油法的危害將會越來越小。

（三）物理消散法，即通過外部環(huán)境作用，加速溢油的自然分解和損耗，其中有大家熟悉的現(xiàn)場焚燒、高溫暴曬。不是所有的溢油都能燃燒，不完全燃燒帶來的濃煙廢氣也是污染物，這是該方法的局限性。

圖12 在船首設(shè)置“傳送帶”的溢油回收裝置

圖13 雙體溢油回收船

圖14-1 “BOTTSAND”號航行中

（四）生物降解法，即利用某些天然存在于海洋或土壤中、實(shí)驗室培育有較強(qiáng)氧化分解石油能力的微生物——嗜油細(xì)菌來把溢油“吃掉”，變?yōu)槎趸己退_(dá)到清除海上溢油的目的，這是最好的方法，是未來發(fā)展的方向。

上述四種處理方法中，只有生物降解法不會引發(fā)二次污染，對環(huán)境友好、對人和環(huán)境造成的影響最小，但是目前仍然受到技術(shù)和成本的限制，還難以應(yīng)對所有的海上溢油或大規(guī)模的溢油事故；化學(xué)消油法和物理消散法也存在一定的局限性，容易帶來二次污染；機(jī)械回收法目前還是首選，利用溢油回收船能快速清理溢油，回收的溢油還可以再利用。

溢油回收船主要作業(yè)方式介紹

溢油回收船主要作業(yè)方式有兩種：一種是在兩舷側(cè)布置伸出舷外的溢油回收裝置（平時收起來放在舷邊），當(dāng)進(jìn)行溢油回收作業(yè)時，船舶低速前行，溢油在回收裝置的引導(dǎo)下進(jìn)入舷側(cè)的溢油回收門，然后進(jìn)入回收艙。

另一種是在船艏布置特別的溢油回收裝置，平時收起來放在船艏，當(dāng)進(jìn)行溢油回收作業(yè)時，該裝置伸出船艏外并且張開一定的角度，船舶低速前行，溢油通過船艏的回收裝置和引導(dǎo)設(shè)備，將溢油回收進(jìn)入艙內(nèi)。

還有一種是通過不停滾動的親油疏水“傳送帶”，溢油被吸附于“傳送帶”表面上而進(jìn)入回收艙，溢油在回收艙中被刮下來后，繼續(xù)去吸附溢油。

由于受回收艙艙容的限制，儲存在回收艙中的溢油滿了后必須輸往油駁船或岸上的儲油罐。雙體溢油回收船因此面世，雙體船與單體船相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)在于前者的作業(yè)面寬度和艙容更大、回收溢油效率提高。

一艘能張“嘴”的吞油船

可能出于提高回收溢油效率的考慮，1984 年，德國C.Lühring 造船廠研制和建造了一艘特種的溢油回收船“BOTTSAND”號。與其他船舶不同，該船在非作業(yè)時是一艘單體船，只有需要進(jìn)行回收溢油作業(yè)時，這艘船可從船體中心軸線分開而成為一艘特別的“雙體船”，這樣可以增加其作業(yè)面寬度，從而提高了回收溢油效率。分開的船體是通過位于接近船尾的一個鏈軸連接在一起的。

圖14-7 “BOTTSAND”號完全張開“嘴”的船尾

“BOTTSAND”號溢油回收船配置常規(guī)動力全回轉(zhuǎn)舵槳（雙機(jī)雙槳）；船長46.3 米、寬12 米，回收艙艙容790 立方米，最大溢油回收能力140 立方米/小時；船體前部可張開形成65°的掃油功能的“嘴”；配備了7 名船員。

德國在清理溢油的過程中，發(fā)現(xiàn)“BOTTSAND”號可以與機(jī)械回收法相結(jié)合，即利用圍油欄進(jìn)行海上溢油圈控，然后讓圈控的溢油在最后面的端口流出，跟著的“BOTTSAND”號就將溢油全部“吞進(jìn)肚里”，這樣的清污作業(yè)面更寬，回收溢油的效率更高。

可能是對“BOTTSAND”號溢油回收效率滿意，3年后德國又建造了一艘姊妹船“EVERSAND”號。

目前，“BOTTSAND”號和“EVERSAND”號仍然在服役中。

圖14-8 “BOTTSAND”號配置的全回轉(zhuǎn)舵槳

我國設(shè)計了一艘有兩張“嘴”的吞油船

目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的溢油回收船大多數(shù)存在艙容小、回收溢油效率不高和處置能力不足的缺陷，無法應(yīng)對大規(guī)?；虼蠓秶囊缬褪鹿省Ｈ绻捎眉娱L兩舷側(cè)伸出舷外的溢油回收裝置，又存在強(qiáng)度難以滿足要求的問題。德國的“BOTTSAND”號和“EVERSAND”號溢油回收船，兩個船體是通過位于接近船尾的鏈軸連接在一起，只能適用于小面積作業(yè)。

武漢理工大學(xué)設(shè)計了W 型溢油回收船，比“BOTTSAND”號多一組船體，在船體展開時能增大掃油面積，提高吸油效率，從而克服了以往溢油回收船作業(yè)面寬度小，收油效率低下的缺點(diǎn)。

“你如何對待別人，別人就會如何對待你。”我們的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)越來越脆弱，我們真的不能再給它添麻煩了。石油業(yè)已經(jīng)走了很遠(yuǎn)，而溢油事故不斷向我們表明，必須總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)做得更好，才能使海上鉆井和石油生產(chǎn)更加安全。相對而言，溢油在大海中的處理相對簡單，一旦受天氣和海況、圍油和回收速度等復(fù)雜條件影響，溢油可能禍及海岸線，而海岸線往往有取水口、沙灘、巖石、濕地和敏感地區(qū)等，清理工作更加艱難，清理后的油泥、污泥運(yùn)輸和貯存十分復(fù)雜，處理將更加耗時、耗資、耗力，需要我們防患于未然，防止事故的發(fā)生。溢油的生物降解技術(shù)被認(rèn)為是凈化海洋石油污染的最根本、有效技術(shù)之一，它最大的優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生二次污染，需要科技工作者攻克難關(guān)?！?/p>

圖15 停泊待命中的“EVERSAND”號

圖16 張開“嘴”吞溢油的“EVERSAND”號

圖17 W 型溢油回收船示意圖