海上石油的泄漏与防治
发布时间:2022-03-01
摘要:石油是国家经济发展的命脉。人类对于石油资源需求日益增加,大量石油的开采、运输和使用,也导致海上石油泄漏事故频发,海洋石油污染空前严重。石油泄漏人海,不仅使稀缺的石油资源浪费,造成经济损失,还会对海洋生态环境造成破坏。本文系统地综述了海上石油泄漏的途径,溢油的危害、常见的海上石油泄漏的物理、化学处理方法,以及提出了对海上石油污染的长远防治措施。
关键词:海上石油泄漏;泄漏途径;泄漏危害;处理方法;长远措施
随着我国经济的快速发展,我国对于石油需求量日益增加,仅在2017年,我国的原油产量为1.92亿t,而原油进口量达到了4.2亿t。海洋运输是国际贸易中最主要的运输方式。其优点在于运量大,海运费用低,航道四通八达。石油贸易主要也是通过油轮进行运输。但即使在科技发达的今天,也避免不了油轮发生事故导致油品的泄漏。再者,由于陆上石油资源的稀缺,很多国家把开发石油资源的目光投向了海洋,钻井平台的身影在海上出现得越来越多。虽然有着严格操作安全规定,但海上钻井平台故事也时有发生。石油泄漏人海,不仅使本就稀缺的石油资源白白浪费,造成巨大的经济损失,还会对海洋生态环境造成严重破坏,如果漏油事故发生在近海,还会严重影响到沿海人民的生产生活。在2018年1月6 13,“桑吉轮”与香港籍散货船“长峰水晶”轮在长江口以东约160海里处发生碰撞,导致“桑吉”轮全船失火。油轮烧了8天8夜后沉没,桑吉轮之所以燃烧这么久,还发生了剧烈爆燃,主要是因为该船装载有约13.6万t凝析油。凝析油又称天然汽油,其挥发性极高,混合在空气中容易产生燃烧或爆炸。这个事件,也引起了整个社会的高度关注。由此可见,随着生活水平的提高,海上石油泄漏事故及其应急处理不再仅仅受到有关部门的关注,普通民众对此也越来越关心。本文将综述海上石油泄漏的原因、产生的危害及其污染防治等几个方面,以期能让人们更加了解此类事故的处理方法,普及此方面知识。由于作者的水平有限,文中难免有疏漏或错误之处,望读者批评、指正。
l海上石油泄漏的途径
石油泄漏人海主要有以下五种途径:
(1)海上钻井平台发生事故造成溢油及井喷。相信很多人对电影《深海浩劫》中的钻井平台起火爆炸的惊悚场面印象深刻,该片讲述了石油钻井平台上的工作人员在特大事故中的生死经历的故事,而这部电影就是根据2010年美国墨西哥湾原油泄漏真实事件改编。2010年4月,墨西哥湾海上钻井平台“深水地平线”发生爆炸,导致至少490万桶原油泄漏,是美国历史上海上最大的石油泄漏事故。
(2)油轮漏油、排放和发生事故,使油品直接人海。油轮是国际石油贸易在主要运输方式之一,每年油轮也会发生各种各样的事故而导致石油泄漏,这些事故有天气原因,比如海上风暴,也有因船员操作失误引发危险以及油轮船身断裂等其他重大故障造成石油泄漏,还有就是因航线密集等原因而导致油轮与其他船只发生碰撞,就比如2018年1月6日,“桑吉轮”与香港籍散货船“长峰水晶”轮在长江口以东约160海里处发生的碰撞,桑吉轮燃烧并伴有爆炸,32名船员遇险。
(3)海底输油管漏油。2013年,山东省青岛市“ll·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故,造成原油泄漏人海,部分原油沿着雨水管线进入胶州湾,海面过油面积约 3000 m2。
(4)炼油厂含有废水经河流注入大海。为了谋求经济利益,一些企业铤而走险,油厂未经任何处理或处理后各项指标都不达标而直接排放大量废矿物油,废油经河流最终流人海洋。工业乱排乱放,这也是中国目前13趋严重的环境问题的原因所在。
(5)人为故意漏油。人为漏油的相对严重事件主要在战争期间。1991年,觊觎科威特的石油资源,伊拉克军队在“战争疯子”萨达姆的领导下,悍然出兵科威特,这触碰了美国等西方强国在中东地区的利益神经,由此引发了海湾战争。伊拉克军队在科威特点燃了其境内油井,造成多达100万t原油泄漏,这一直接结果就是海面上覆盖着一层厚厚的油,海水无法掀起浪来,就像泥浆般涌动着。
2海上石油泄漏的危害
(1)影响海洋环境、破坏海洋生态系统。石油中的有毒物质能够使海水中的浮游生物死亡。就比如原油中含有的芳香烃、环烷烃、及镍、钒等对海洋生物来说是致命的,这些物质会对海水造成污染,使海洋生态系统的食物链遭到破坏。
(2)影响渔业。石油漂浮在海面上会抑制海中生物的光合作用,海水中溶解氧量减少,而二氧化碳的相对增多。缺少食物和氧气,鱼类就会大量死亡,直接影响渔业生产。即使存活下来鱼群的也因含有石油污染物而对人体健康有害,导致无法食用。
(3)影响旅游业。泄漏发生后,海面上覆盖一层黑乎乎的石油,这大大影响了海洋带给人们的视觉美感,溢油还会散发出刺激性味道,使人们避而远之。游客数量减少,这也直接导致了当地旅游收入的减少。
(4)对全球海平面变化和长期气候变化有潜在影响。石油在海面上会形成大面积的油膜,油膜能会阻碍海气系统物质和能量的交换。如果油膜覆盖在冰面不被清除,会增强冰块的吸热能力,加快冰川融化。
综上,海洋石油泄漏的发生使海洋生物大量死亡,直接影响了海洋养殖和捕捞业的发展。通过生物富集作用,石油严重影响了海洋生物的健康,最终到了人类这一环,食用这些被污染的海产品也会造成慢性中毒,甚至危及生命。此外,石油泄漏污染了海水,使沿海地区的海盐、海洋化工等生产受到影响,不利于经济的发展,也不利于环境的可持续发展。丰富的海洋资源,是人类可持续发展的重要物质基础,所以,防治石油泄漏造成污染,是非常必要的。
3海上漏油防治
首先,是要判定泄漏石油的种类,参考已有的油指纹库是鉴别溢油快速、有效的途径。目前的油指纹库也是主要依靠油品的气相色谱/质谱方法建立。鉴别出溢油的种类,就要使用相应的处理方法,海面石油污染的防治技术目前常见方法有物理法和化学法。下面主要介绍这两种主要方法。
3.1 物理法
物理法相对于化学法,使泄漏石油提供了回收的可能,是一种简单有效的措施。常见的物理法主要包括以下几种方法。
3.1.I围油栏
顾名思义,就是用围油栏把在海上油层限制住,可拦截、控制、转移溢油,能快速、高效防止石油扩散、缩小污染面积。
3.1.2机械法
机械法主要利用撇油器快速、有效回收海面浮油。此方法的主要原理是利用油与水互不相溶的物理性质,且油的密度比水小,溢油会浮在水上。但此方法清除溢油并不彻底,需作进一步除油处理。 3.1.3 吸附法吸附法是指使用亲油性的吸油材料,使溢油粘在其表面而被吸附回收。然而吸附材料的吸附量有限,不适用于大规模海面溢油。
3.2 化学法
化学法清除海面泄漏石油主要用于物理法处理后,或无法用物理法处理时。应用较多的化学处理方法主要有化学试剂法和燃烧法两种。
3.2.1化学试剂法
向漂浮在海面上的石油喷洒化学药剂,改变石油的分散状态加以清除。这样的处理方法虽然能清除污染物,但所使用的化学药剂有可能造成新的污染,有的化学药剂甚至具有一定的毒性,此方法具有两面性。
3.2.2燃烧法
燃烧法是能在较短时间内处理掉大量溢油的有效方法。在使用燃烧法清除溢油时,一般先用具有耐火性的围油栏来控制石油的扩散,随后可以将其转移到指定海域进行燃烧处理。燃烧法具有操作简单、处理费用低的优点,但是除了对生态环境不友好外,燃烧处理还浪费能源,即回收的不可能性。
除了这些常见的物理、化学方法,还有物理和化学组合法、生物复原法、加入沉降材料进行沉淀等方法。当然,大自然也能自净的能力,在光照充足、气温高的条件下,油污就能蒸发,溢油自然分散、溶解以及生物降解等方式也都是海洋的自净能力。从环境效益的角度衡量,进行油污清理时,不仅要衡量各种处理方法的清除能力,还要将各种方法的处理结果利弊加以比较,选用对环境影响最小的方法。海洋自净速度慢但其影响是最低的,其他的人工清除方法或多或少都对环境有害。
4石油污染治理的长远措施
据统计,进入海洋环境的石油中,自然溢流约占8%,其余的92%则是人类活动造成的。治理海洋石油污染除了技术攻关之外,还应从社会各方面人手。
对企业:提高环境保护意识,企业不能只为贪图利益,而以牺牲环境来作为代价甚至做出超越法律底线的行为。对于海上钻井平台、油轮等要加强管控,进行安全培训,提高操作人员工作素质,责任落实到位,员工要严格按照操作安全规则工作,对于关键设备要定期进行安全检查、维护,防止意外情况发生。
对国家:国家立法机关应加强海洋石油污染这方面的立法监督,国家执法机关应该加大执法力度。现存的《海洋环境保护法》中关于海洋石油污染方面的法律在很多事故情况下很难正确运用,针对不断发展的海洋石油资源开发、运输而出现的各类新问题,要不断完善海洋石油污染的专项法律,健全法律体系。要建设资源节约型、环境友好型社会,就要重视海洋环境的保护,巨轮远航,向海而生,海洋是我们共同的家园,保护海洋,实现海洋强国之梦。
人类在开发、利用的石油资源同时,为子孙后代着想,注重对环境的保护,人们要改变把海洋当做天然垃圾场的错误观念。石油是不可再生资源,是现代工业的血液,是经济发展的命脉,对人类来说是无价之宝,减少人为原因的事故,避免石油资源不必要的浪费。而海洋对人类而言,与人类生活息息相关,紧密相连,而保护海洋,是我们全人类的责任,更需要全人类的努力! ——论文作者:朱林超,王东光,顾佳鹏
参考文献
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