华科海洋石油污染及净化

1、海洋石油污染及净化1 据不完全统计，目前每年通过各种各样的渠道泄入海洋的石油及石油产品，余额占全世界石油产量的0.5%，倾注到海洋中的石油量达到2001000万吨。 每年由于航运而排入海洋的石油污染达160220万吨，其中1/3左右是油轮在海上发生事故而导致石油泄漏造成的。 每年死于海洋石油污染的海鸟多达数十万只。 海洋石油污染现状1. 1.世界严峻局势世界严峻局势2 我国海上各种溢油事故每年约发生500起； 近二十年来，沿海海域发生船舶溢油量在50吨以上的事故多达50余起； 沿海地区海水含油量已超过国家规定的海水水质标准的28倍； 2000年我国海水中油类含量超过国家级、级海水水质标准的海域

2、仍有5.4104 km2。2. 2.令人堪忧的我国局势令人堪忧的我国局势3 2010年4月20日，英国石油公司在美国墨西哥湾租用的钻井平台“深水地平线”发生爆炸，导致大量石油泄漏，酿成一场经济和环境惨剧。实例.美国墨西哥湾原油泄漏4 墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸由一个甲烷气泡引发。另外，漏油最后一道防线“防喷阀”先前发生过失效的状况。 “深水地平线”装备一套自动备用系统。这套系统应在工人未能启动“防喷阀”时激活它，但当时也没有发挥作用。 事发后，英国石油公司企图借助水下机器人启动“防喷阀”，未能奏效。美联社报道，自从联邦政府监管人员放松设备检测后，数年间数座钻井平台的“防喷阀”未能发挥应

3、有作用。泄漏原因5损失情况更糟糕糟糕透顶糟糕6 墨西哥湾在长达10年的时间里将成为一片废海，造成的经济损失将以数千亿美元计。损失情况漏油事件已经对当地经济造成影响，海鲜和进口食品价格已经上涨，汽油也可能因此涨价。7火攻法小金钟罩虹吸法引流法人工岛围栏沙坝化学分解处理方法有关方面在网上征求了近7800条来自全世界网民的建议，最奇特的方法还有“核爆法”和制作长宽两英里的蜂窝水泥大盘法等。8 石油持续从海下流出；天然石油很容易跟海水融在一起；产生的粘稠混合物很难燃烧，甚至很难清理；这个季节的这片海域是非常脆弱的新生命的诞生地；海岸线上有大量很难清理的沼泽。最难清除的是沼泽地上的浮油，这里是深水地平线

4、泄漏的石油最先流向的地方。沼泽非常脆弱，清理浮油的尝试会对它造成严重破坏。浮油一旦渗入，必须砍掉沼泽上的草才行。它还能渗透到土壤下面，在这种情况下很难清除石油。吃石油的正常细菌必须有氧气才能产生作用，在沼泽地的土壤里，它们没有足够氧气进行这一过程。此时正值墨西哥湾一年一度的鱼类产卵和浮游生物繁盛期，也是这个脆弱的生态系统最易遭受破坏的阶段。泄漏清理9 7月15日，监控墨西哥湾海底漏油油井的摄像头拍摄的视频截图显示，漏油油井装上新的控油装置后再无原油漏出的迹象。在墨西哥湾漏油事件发生近3个月后，英国石油公司15日宣布，新的控油装置已成功罩住水下漏油点，“再无原油流入墨西哥湾”。 英国石油公司是在

5、对漏油油井进行“油井完整性测试”后宣布这一结果的。该公司于10日卸除了旧的控制漏油装置，换上了目前的控油罩。 据美国媒体报道，接下来需要观察新控油罩封住漏油后，是否造成油井其他地方出现漏油点。 英国石油公司管理人员此前曾表示，即使新装置能完全控制漏油，英国石油公司将继续打减压井，因为这是永久性封住漏油油井的最可靠方法。闹剧终结尾10石油污染是指石油开采、运输、装卸、加工和使用过程中，由于泄漏和排放石油引起的污染。石油污染定义11土壤污染水体污染（以海洋为主）空气污染污染区域分类121.自然来源（约占8%）2.人类活动（约占92%）来源1.慢性长期输入2.突发性输 入输入类型海洋中石油烃类13输

6、入类型：14漂浮在水面的油膜凝聚态残留物（包括海上漂流的焦油球和沉积物中的残留物）溶解分散态（包括溶解、乳化状态）海洋石油烃类存在形式15石油进入海洋后，首先在海面上扩散形成油膜。随着油膜的扩散和风、波、流的作用，油膜越来越薄，然后通过物理、化学过程发生转化，部分蒸发，部分转化成溶解态和乳化态，其残留物凝固成固体颗粒，进而发生各种降解沉淀。上述存在形式的发展16 .泄漏和排放进入水体（江、河、湖、海）的石油和石油制品在水面形成的油膜会阻止空气中的氧空气中的氧进入水体，而且石油的降解也需要消耗大量的氧，从而使被油污染水域部分缺氧，水生动物则因缺氧而死亡。 .据研究，每滴石油在水面上能形成0.25

7、 m2的油膜，每吨石油可能覆盖5106 m2的水面。油膜会隔绝大气和海洋的气体交换气体交换，影响大气和海洋的热交换，对局部地区的水文气象条件可能产生一定的影响。海洋石油烃类危害17 .不透明的油膜降低了光的通透性光的通透性,是受污染水域藻类光合作用受到严重影响。 .海面浮油内的一些有毒物质有毒物质会进入海洋生物的食物链。最严重的石油污染往往发生在生物生产力最丰富的近海区域，人类食用的绝大部分甲壳类和约一半海洋鱼类都出产于该区域。海洋石油烃类危害18 .海洋浮油可萃取分散于海水中的氯烃氯烃，并把这些毒物浓集到海水表面，对浮游生物、甲壳类动物和晚上浮上海面活动的鱼苗产生有害影响。 .石油中的有些烃

8、类与一些海洋动物的化学信息化学信息外激素相同，或是化学结构类似，从而影响这些海洋动物的行为。海洋石油烃类危害19触目惊心20 在自然条件下，石油进入海洋后，发生复杂的物理化学变化。石油的自然净化扩散生物作用沉积乳化溶解氧化蒸发21石油运动和迁移过程22物理处理化学处理生物处理石油污染的治理23.围栏法：用围栏将其围住，阻止其在海面扩散，然后再设法回收。.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。.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。1.物理处理法：围堵和回收海面上残留的石油，与其它处理方法（燃烧法、吸油材料、消油剂分解、生物降解等紧密配合。24

9、在溢油事故发生后,为了能找到与海面状况和溢油类型相匹配的最合适的处理方法,必须建立一个围栏、撇油器、重油撇油器、吸油材料、分散剂、凝油剂等等与溢油类型、发生地点海面状况、水流速度、天气状况等因素相对应的指导表. 以下资料数据选自海洋石油污染处理方法优化配置及具体案例应用王 辉, 张丽萍(浙江大学环资与资源学院, 土水资源与环境研究所, 浙江杭州 310029 )。2526分散剂 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,将浮油分散成油珠。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。其他化学制品 用于破坏油水混合

10、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.化学处理方法：改变石油的物理化学性质，可以直接应用于溢油处理，也可以作为物理处理的后续处理。27生物修复技术原理特点技术3.新兴的溢油处理方法 生物修复技术28 原理：某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有较强的氧化分解石油的能力, 可以利用微生物的这一特性来清除海上溢油。 特点：生物处理法不会引起二次污染, 可以和其他能够加快生物自然降解的添加剂结合使用, 与化学、物理方法相比, 生物修复对人和环境造成的影响小, 且修复费用仅为传统物理、化学修复的30% 50% 。原理特点29投加表面活性剂促进微生物对石油

11、烃的利用；提供微生物生长繁殖所需的条件 (提供O2或其他电子受体, 施加营养)；添加能高效降解石油污染物的微生物。技术30烷烃仲醇酮酯伯醇和脂肪酸羟酸、醛进一步代谢生物降解的机理链烷烃伯醇醛和脂肪酸进一步代谢氧化酶攻击末端甲基氧化 -氧化插入氧次末端氧化裂解氧化 -氧化31石油的理化性质微生物的种类环境因素影响生物修复的因素环境参数：温度 营养盐 氧 陆源污染物32 目前看来, 油污染海滩的生物修复主要以施加营养为主, 缺乏同其他几种技术的交叉和融合。同时, 由于生物修复面对的是多相、非均质的复杂系统, 涉及到微生物学、工程学、生态学、地质学、化学等多个学科的知识, 其作用机理仍不甚明了。目前

12、生物修复的发展耐盐植物或为有效途径33 1.生态问题：人为改造生态环境，引来外来生物而造成的生物入侵问题已不胜枚举。因此应在采取生物修复法解决海洋石油污染问题前重点评估生态破坏问题。 2.营养盐的二次污染问题：如果海域发生大规模石油污染，大范围的营养盐投入，一般会因投入量过剩而造成某种程度的富营养化生物修复存在的问题34减少石油污染抑制溢油污染的最好方法就是控制溢油事故的发生, 这比处理溢油带来的可以预计和难以预料的后果要好的多。然而溢油事故总是要发生的, 我们采用各种物理的、化学的等方法去处理溢油污就是为了保护生态环境, 而海岸生态环境则是溢油污染处理的主要目标。最后值得关注的问题351.制

13、定有关法规，制止海洋活动过程中非法排放含油污水，严格控制沿岸炼油厂和其他工厂含油污水的排放。2.监测监视海区石油污染状况，改进油轮的导航通讯等设备的性能,3.发生石油污染后,可应用围油栏等把浮油阻隔包围起来，防止其扩散和漂流，并用各种机械设备尽量加以回收，对无法回收的薄油膜或分散在水中的油粒，可以喷洒各种低毒性的化学消油剂。防治措施36 1967年3月，利比里亚油轮托雷峡谷号在英国锡利群岛附近海域沉没，12万吨原油倾入大海，浮油漂至法国海岸。 1978年3月，利比里亚油轮阿莫科加的斯号在法国西部布列塔尼附近海域沉没，23万吨原油泄漏，沿海400公里区域受到污染。 1979年6月，墨西哥湾一处油

14、井发生爆炸，100万吨石油流入墨西哥湾，产生大面积浮油。 1989年3月，美国埃克森公司瓦尔德斯号油轮在阿拉斯加州威廉王子湾搁浅，泄漏5万吨原油。沿海1300公里区域受到污染，当地鲑鱼和鲱鱼近于灭绝，数十家企业破产或濒临倒闭。这是美国历史上最严重的海洋污染事故。 1991年1月，海湾战争期间，伊拉克军队撤出科威特前点燃科威特境内油井，多达100万吨石油泄漏，污染沙特阿拉伯西北部沿海500公里区域。历史上重大石油污染事件触目惊心37 1992年12月，希腊油轮爱琴海号在西班牙西北部拉科鲁尼亚港附近触礁搁浅，后在狂风巨浪冲击下断为两截，至少6万多吨原油泄漏，污染加利西亚沿岸200公里区域。 199

15、6年2月，利比里亚油轮海上女王号在英国西部威尔士圣安角附近触礁，14。7万吨原油泄漏，致死超过2.5万只水鸟。 1999年12月，马耳他籍油轮埃里卡号在法国西北部海域遭遇风暴，断裂沉没，泄漏1万多吨重油，沿海400公里区域受到污染。 2002年11月，利比里亚籍油轮威望号在西班牙西北部海域解体沉没，至少6。3万吨重油泄漏。法国、西班牙及葡萄牙共计数千公里海岸受污染，数万只海鸟死亡。历史上重大石油污染事件触目惊心38 2007年11月，装载4700吨重油的俄罗斯油轮“伏尔加石油139”号在刻赤海峡遭遇狂风，解体沉没，3000多吨重油泄漏，致出事海域遭严重污染。 2010年4月，位于美国南部墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸，事故造成的原油泄漏形成了一条长达100多公里的污染带，造成严重污染。 2010年7月16日18时20分，在宇宙宝石油轮已暂停卸油作业的情况下，辉盛达公司和祥诚公司继续向输油管道中注入含有强氧化剂的原油脱硫剂，造成输油管道内发生化学爆炸，大火顷刻而发,迅速殃及大连保税区油库，一个10万立方米油罐爆裂起火。导致1500吨原油泄露,曾经碧波荡漾的大连湾油污遍布。历史上重大石