石油化工对环境的污染及应对措施.doc

石油化工对环境的污染及应对措施摘要：文章介绍了石油及其相关产业对土壤、河流、湖泊和海洋造成的污染及其相关机理，提出了当今比较常用和有发展前景的一些处理方法，最后介绍了一些可以作为石油替代品的新能源。关键词：石油污染；修复；新能源0引言100多年前，人类进入石油时代。随着现代经济的飞速发展，人类对能源的需求不断扩大，全世界都加快了对石油的开采，越来越多的油气井出现在世界各地，随着石油的开采、冶炼、使用和运输，石油对环境污染问题越来越严重。石油产品(包括原油、天然气、成品油、石油化工产品)本身就是一种不可再生的污染物，容易造成大气、地下水、海洋的污染；在油气勘探、开发、炼化、储运过程中容易对野外环境、周边环境造成破坏；在整个石油供应链中，原材料和资源的浪费比较严重，资源利用率不高。在油气生产过程中发生的重大事故不仅会污染环境，还会造成巨大的生命财产损失1。随着人们环保意识的增强，客户要求石油石化企业提供更为安全和环境友好型的产品与服务，员工要求工作对生命安全、健康与环境不造成损害，媒体与公众对企业绿色化经营越来越多地关注、期望与监督2。1石油对环境的污染及治理石油产品对环境的污染主要有土壤、地下水、江河湖泊、海洋污染等。1.1石油污染对土壤的危害及处理方法3石油对土壤的污染主要是在勘探、开采、运输以及存储过程中引起的，如石油运输、加工过程中的偶然事件、不合理的储油罐以及地下油罐的泄漏等。油田周围大面积的土壤一般都会受到严重污染。石油对土壤的污染主要集中在20cm左右的表层。石油进入土壤之后，所产生的危害主要体现在以下几个方面4：a影响土壤的通透性，降低土壤质量。b阻碍植物根系的呼吸与吸收，引起根系腐烂，影响农作物的根系生长。c使土壤有效磷、氮的含量减少，影响作物的营养吸收。d石油中的多环芳烃具有致癌、致畸、致变等作用，能通过食物链在动植物体内逐级富集，危及人类健康。受石油及其制品污染的土壤修复技术按技术类型可分为：物理方法、化学方法和生物方法56。物理修复技术是指将污染物隔离、富集以及转移，化学修复主要原理是氧化分解，主要包括化学淋洗法、氧化剂氧化法、电化学氧化法、光化学氧化法、热分解法、萃取法等。物理、化学修复虽然可以产生一定的实效，但是都存在明显的缺陷：成本较高、处理不彻底以及存在的严重的二次污染问题。生物修复方法具有成本相对较低、操作简单以及无二次污染等优点。其基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，或用构建的特异降解功能菌投加到污染土壤中，将滞留的污染物快速降解并转化为无害物质，使土壤恢复其天然功能。投菌法是目前生物修复技术研究的热点。其原理就是直接向受石油污染的土壤接人外源的污染降解菌等生物制剂，同时提供微生物生长所需要的营养元素，包括常量营养元素和微量营养元素7。1.2石油污染对水资源的危害以治理方法石油和石油化工产品，经常以非水相液体(NAPL)形式污染土壤、含水层和地下水。河流湖泊水体污染主要是受炼制石油产生的废水以及石油产品造成的。在炼油工业中，有大量含油废水排出，由于排放量大，常超出水体的自净能力，易形成油污染8。另外油轮洗舱水以及船舶在水域中航行时所产生的主要污染物油污，也会对水域造成污染。这些污染使河流、湖泊水体以及底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值，甚至危害到人的健康。石油污染最主要发生在海洋我国海上各种溢油事故每年约发生500起，沿海地区海水含油量已超过国家规定的海水水质标准2倍-8倍，海洋石油污染十分严重。石油人海后即发生一系列复杂变化，包括扩散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物氧化、沉降、形成沥青球以及沿着食物链转移等过程9。水体石油污染与其他污染治理不同，水具有流动性，不及时处理会使污染范围以很快的速度不断扩大。因此水体石油污染首先是控制污染然后再对污染水进行处理。对地下水石油污染治理，采用水动力学方法，通过抽水井或注水井控制流场，可以防止石油和石油化工产品污染的进一步扩大，同时对抽取出来的受污染的地下水进行处理8。采用就地生物处理方法是一种很有应用前景的治理措施，它可以比较彻底地去除污染，国内外都在进行研究10。近年来，臭氧氧化技术对石油污染的地下水处理取得了很大进展。经臭氧氧化反应后，水体中有机物种类增加，经过一定时间接触氧化反应后，苯系物和稠环芳烃类在水中的相对含量有较大幅度下降，但酯、醛、酮类和烷烃类在水中的相对含量却大幅上升。一般认为，水中芳香烃物质危害性较大，多具有较大的毒性和致癌性，而烷烃、酯类和其他低分子物质的危害性小得多。由上我们可以看出，臭氧氧化法是把危害性大的污染物转化为危害小的污染物。污染水体没有得到根本治理，因此臭氧氧化法与吹脱、活性炭吸附、生物氧化等处理方法配合使用，才能得到良好的处理效果11。如果受污染的土壤和含水层范围不大，也可以将其挖除或采取截流工程措施将其封闭。石油和石油化工产品对地下水污染的治理费用很高，而且很复杂，因此更应当以预防为主。对海洋、江河、湖泊石油污染治理，目前主要用化学破乳、氧化处理方法进行分解处理和机械物理的方法进行净化吸附12。清除海洋、江河、湖泊石油污染是非常困难的。防止油水合二为一的唯一选择是喷洒清除剂，因为只有化学药剂才能使原油加速分解，形成能消散于水中的微小球状物。清除水面石油污染还有一些物理方法，如用抽吸机吸油，用水栅和撤沫器刮油，用油缆阻挡石油扩散为防止溢油污染海洋。我国也开发配备了相应的围油栅、撇油器、收油袋等防污染的设备，建立了自己的监测体系，科研人员还绘制了海洋环境石油敏感图，并建立了溢油漂移数值模型、数据库和溢油漂移软件，一旦发生溢油事件，有关人员在很短的时间内，就会了解溢油海域的污染情况，及溢油的运行轨迹。另外生物处理的方法由于其迅速、无残毒、低成本的特点，成为目前研究的重点13。生物处理法是指人工选择、培育，甚至改良噬油微生物，然后将其投放到受污海域，进行人工石油烃类生物降解。石油污染的海面和海滩通常可采用以下3种方式进行生物修复14：投加表面活性剂，增加石油与海水中微生物的接触面积；投加高效降解石油的微生物，增加微生物的种群数量；投加N、P等营养源，促进土著微生物对石油的降解。由于表面活性剂可能具有毒性并在环境中积累，引人高效降解菌不能对土著微生物保持长久的竞争优势，同时也会引起相应的生态和社会问题，不同学者对是否应该投人高效微生物以及高效微生物是否在生物修复中起作用意见不一，分歧较大。因此对投加营养盐进行石油污染海洋环境生物修复研究相对较多。目前，国外开发的营养盐主要有3种形式：a缓释型该类型营养盐具有合适的释放速率，通过海潮可以将营养物质缓慢地释放出来。b亲油型亲油肥料可使营养盐“溶解”到油中，在油相中螯合的营养盐可以促进细菌在表面生长。c水溶型该类产品会被海水溶解，可以解决下层水体及沉积物的污染问题。2几种新能源简介15石油带来的一系列污染问题以及油价的持续上涨使人们开始了寻觅之旅，试图寻找石油的替代品。2.1波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。近年来，在各国的开发新能源的计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展表明了这种新能源潜在的商业价值2.2可燃冰：这是一种与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。“可燃冰”在低温高压下呈稳定状态，冰体融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算：可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。2.3煤成气：煤在形成过程中由于温度和压力的增加。在产生变质作用的同时也释放出大量的可燃性气体。从泥炭到褐炭。每吨煤可产生68立方米的气，从泥炭到肥煤，每吨煤可产生130立方米的气；从泥炭到无烟煤，每吨煤可产生4O0立方米的气。据测算：地球上煤成气可达2000万亿立方米。2.4微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，科学家利用微生物醇，可将它们制成酒精。酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油所制成的“乙醇汽油”，功效可提高15左右，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减少了大气污染。科学家还研究成功利用微生物制取氢气。开辟了利用能源的新途径。3结束语石油在成为我们亲密朋友的同时我们时刻也不能忘记它同样是我们一个潜在的敌人，在保证工业高度发达同时我们不能忽视对环境的保护，因此如何更绿色高效得使用石油资源将是我们在一个时期内的重要课题。石油是不可再生资源，相信它离我们远去的时间恐怕也不再遥远，如何在后石油时代寻找到合适的能源替代品我们任重而道远。参考文献：1张士萍，郑广宏，王磊.石油污染的修复与处理技术.四川环境.2007（8）2周超，陈梅，刘先涛.石油石化行业绿色供应链管理研究.环保与安全3秦煜民，隋智慧，魏有权应用生物修复技术处理石油污染土壤J石油与天然气化工，2002，31(6)：3334齐永强，王红旗微生物处理土壤石油污染的研究进展J上海环境科学，2002，21(3)：177-1805王贞国，梁伟，杨询昌，等曝气法对石油污染土壤的修复研讨J山东国土资源，2006，22(6-7)：107-l126BTryba，AWMorawski，MInagakLApplicationofTiO2-mountedactivatedcarbontotheremovalofphenolfromwaterJAppliedCatalysisB：Environmental，2003，41：427-4337刘鹏，李大平，王晓梅，等石油污染土壤的生物修复技术研究J化工环保，2006，26(2)：91-948吕贤弼，地下水污染的根源夏防治19999陈建秋中国近海石油污染现状、影响和防治J节能与环保，2002，30：15-1710曹刚、王华石油污染与治理200511于勇受石油污染地下水的臭氧处理技术200312高宏科.石油对水体的污染与治理.经济