海洋石油污染课件.ppt

海洋石油污染石油与原油石油与原油石油：是一类天然烃类混合物的总称，包括原油及石油制品，一个典型的石油样品含烃类达200300种，分子质量从161000左右，物理状态包括气态、挥发性液体、高沸点液体及固体石油制品按沸点范围和用途分为四大类：轻质油：主要由C4C10的烃组成，如汽油中质油：主要由C10C20的烃组成，如柴油重质油：固态石油制品：如沥青原油：未经加工的、天然存在于地下或海底的石油，是动植物残骸腐烂而形成的一种粘稠的、有刺鼻气味的黑色或深棕色液体，其化学组成和物理性质随产地不同而不同，是由气态、液态、固态的链烷烃、芳香族烃及非烃类化合物组成的复杂天然混合物，比重一般为0.751.0经分馏提炼，原油可生产燃料油、润滑油、溶剂、沥青等石油制品原油的元素组成原油的元素组成元素元素原油原油气体气体液体油液体油沥青沥青碳碳8387%768483氢氢1115%231310氧氧5%0.30.52硫硫6%0.22.04氮氮0.5%0.20.51金属金属0.1%原油的平均化学组成原油的平均化学组成按分馏组分划分：汽油(C4C12)，占40%；煤油(C12C16)，占10%；轻馏分油(C12C20)，占15%；重馏分油(C20C40)，占25%；残余油(C40)，占10%。

按分子结构划分烷烃：占30%，可被多数微生物降解随相对分子质量增加，分别以气、液、固三态存在于石油中常温下，从甲烷到丁烷为气态，是天然气和炼制气的主要成分；C5C15的烷烃为液态，C5C12的烷烃为汽油，C9C22的烷烃为煤油、柴油、机油；C16以上的烷烃为固态，多以溶解态存在于石油中，工业上称为蜡环烷烃（C5C6）：润滑油的主要成分，占3060%，甾烷、萜烷，微生物难降解芳香烃：占24%，包括单环芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）、双环芳烃（萘）、三环芳烃（蒽、菲）、多环芳烃（苯并芘、苯并蒽），芳烃对生物的毒性最大，特别是多环芳烃含O、S、N、金属等的非烃类化合物：占5%不同地区原油成分的含量和物理性质比较不同地区原油成分的含量和物理性质比较产地产地比重比重总硫总硫（ppm）蜡蜡(%)钒钒(ppm)镍镍（ppm）V/Ni沥素沥素烯烯(%)科威特科威特0.8692.505.927931.4伊朗伊朗0.8691.586.7107372.91.9委内瑞拉委内瑞拉(TiaJuana)0.8691.544.81701610.63.05利比亚利比亚0.8430.14200.550.10.15阿尔及利阿尔及利亚亚0.8180.095.31.0110.08尼加拉瓜尼加拉瓜0.8920.254.60.870.110.1委内瑞拉委内瑞拉(Guanipa)0.8591.66-105185.85.2大庆、大港、渤海和辽河原油：紫外光谱吸收峰比值普遍较高，均在2.0以上；总硫在0.12-0.20%之间，属低硫油；多为贫卟啉，钒镍比值较低，为0.010.03。

胜利原油：紫外光谱吸收峰比值较其他原油稍低，为0.81.0；总硫在0.82.0%之间，属高硫油；含有相当数量的镍卟啉，钒镍比值较其他四种原油高，为0.040.11国内原油比较国内原油比较石油卟啉是石油形成过程的中间产物，是不同产区和原油的特征组分，称为“微化石”石油卟啉对高温敏感，180250卟啉结构破坏借助卟啉的热解性，可作为区分原油与成品油的重要依据，再结合红外分光光度法和气相色谱等手段，还可区分非石油类物质卟啉结构及吸收峰卟啉结构及吸收峰漂浮在海面的油膜：轻油油膜在海面的残留时间一般为10d左右溶解分散态：包括溶解和乳化状态，溶解分散于水体的石油组份的含量起初取决于溶解分散、吸附和凝聚作用，然后受控于沉积、光氧化、生物化学作用分散态是石油对海洋生物产生直接危害的形式，其毒性与组份的性质、分散程度等有关，芳香烃类化合物毒性大，芳环数目越多，毒性越大凝聚态的残余物：包括海面漂浮的焦油球以及在沉积物中的残余物石油在海洋环境中的存在形式石油在海洋环境中的存在形式指指人人类类通通过过在在沿沿海海及及河河口口的的石石油油开开发发、油油轮轮运运输输以以及及炼炼油油工工业业的的废废水水排排放放等等过过程程将将石石油油带带入入海海洋洋，导导致致影影响响海海气气交交换换，降降低低海海洋洋初初级级生生产产力力，危危害害海海洋洋生生物物生生存存，破破坏坏海海滩滩休养地及风景区的景观等环境恶化现象。

休养地及风景区的景观等环境恶化现象海洋石油污染海洋石油污染海洋石油污染的特点海洋石油污染的特点数量大扩散快污染范围广危害严重 隐蔽、分散、突发海上石油烃的主要来源海上石油烃的主要来源海底：地层断裂或裂隙；陆地：河流输入生物代谢或死亡分解时释放废水量大，油浓度高；全球每年排入河、海的石油约300500万吨，约占人类活动进入海洋石油总量的50%石油蒸发、机动车排气触礁、碰撞、搁浅等油轮失事事件海洋石油污染来源与途径海洋石油污染来源与途径每年流入海洋的石油为200万 t2000万t，约占世界石油总产量的5%（UNEP）2/3的石油经海路运输，油轮约7000余艘，每年因油轮事故进入海洋的石油约150万t每年因油气开发和油井失事入海的石油约100万t，占0.1%全球石油污染现状全球石油污染现状19701999年溢油量年溢油量 700t的溢油事件（按污染源分类统计）的溢油事件（按污染源分类统计）19901999年海洋水体中主要石油污染源的年均排放量年海洋水体中主要石油污染源的年均排放量分区域溢油事故次数及使用过分散剂处理的溢油次数分区域溢油事故次数及使用过分散剂处理的溢油次数不同油品溢油事故次数及使用过分散剂处理的溢油次数不同油品溢油事故次数及使用过分散剂处理的溢油次数19702004年溢油量年溢油量 700t的溢油事件发生次数的溢油事件发生次数19702004年溢油量年溢油量 10万万t的油轮溢油事件的油轮溢油事件1960s以来发生的重大船舶溢油事故以来发生的重大船舶溢油事故赔偿10亿美元污染岸带350km损失5亿美元410万只海鸟溢油量溢油量8万万t的油轮溢油事件的油轮溢油事件19602002年年全球溢油量全球溢油量 5万万t的油轮事的油轮事故（故（27宗）宗）欧洲重大的油轮事故欧洲重大的油轮事故200km岸线岸线6900只海鸟只海鸟20万只海鸟万只海鸟全球发生的几次重大油井溢油事件全球发生的几次重大油井溢油事件P-36Brazil2001墨西哥湾溢油事故墨西哥湾表层水体的油污（石油平台爆炸一月后）墨西哥湾表层水体的油污（石油平台爆炸一月后）2010.5.17油井井喷突发性意外污染勘探生产作业正常污染 输油管线破裂1969年1月，美国加州圣巴巴拉湾离岸近20km一钻井12天持续喷出原油约1.3万t，油膜沿岸伸展达40km，造成损失达500万美元（含清污费）。

1977年4月，挪威埃科菲斯克油田的布拉沃油井8天喷出2.8万t原油1979年6月，墨西哥湾Ixtocl油井发生井喷，约47.6万t原油泄入水中1988年7月，“渤海七号”钻井平台持续井喷28h，数百吨原油进入渤海湾1980年4月，北海油田因船只抛锚砸坏输油管道使约210万L原油入海2010年7月，中石油大连新港石油储备库输油管道爆炸2011年67月，渤海蓬莱19-3油田溢油事故，最大污染面积158km2海洋石油勘探开发（海洋石油勘探开发（年输入量年输入量 100万万t）1991年海湾战争期间波斯湾的溢油年海湾战争期间波斯湾的溢油我国石油污染现状我国石油污染现状我国沿海石油排放污染源约200多处，年入海油量10万t以上2010 年，经长江、黄河、珠江等 66 条主要河流携带入海的石油类污染物高达 8.5万吨渤海湾、长江口、台湾海峡、珠江口水域是我国沿海四个船舶重大溢油污染事故高风险水域据统计，19762005年我国沿海平均每4天发生一起溢油事故我国的我国的重大海上船舶溢油事故（重大海上船舶溢油事故（19732006年年）19732006年，我国沿海共发生大小船舶溢油事故2635起，其中溢油50t以上的重大船舶溢油事故共69起，总溢油量37077t，平均每年发生2起，平均每起污染事故溢油量537t。

我国海洋油气田排污状况我国海洋油气田排污状况1975年4月15日，大庆50号油轮在秦皇岛港油码头发生冒舱跑油事故，导致30多吨原油入海；1979年6月23日，巴西油轮撞坏青岛油码头，导致300多吨原油溢出；1983年11月25日，巴拿马籍“东方大使”号油轮在青岛港外触礁搁浅，约3300吨原油泄入青岛港，胶州湾及其附近230km海岸线受污染1984年9月28日，巴西油轮“加翠号”在胶州湾触礁，泄油近8000吨发生于我国沿海的部分溢油事件发生于我国沿海的部分溢油事件海上溢油的鉴别海上溢油的鉴别尽管原油在海水中浸泡后，其特性有不同程度的变化尽管原油在海水中浸泡后，其特性有不同程度的变化但但总硫含量总硫含量，钒镍比值钒镍比值，卟啉卟啉以及以及正构烷烃正构烷烃和和有机硫有机硫色谱色谱的变化不大，具有相对稳定性，可为溢油鉴别提的变化不大，具有相对稳定性，可为溢油鉴别提供依据基于微量组分的鉴别技术基于微量组分的鉴别技术目的目的：鉴别海上石油的来源鉴别海上石油的来源国内外原油的比较国内外原油的比较：几种国内原油除胜利原油外含硫：几种国内原油除胜利原油外含硫量都较低，多数在量都较低，多数在0.2%以下，含镍卟啉、钒镍比值较以下，含镍卟啉、钒镍比值较低低(在在0.11以下以下)。

而伊拉克原油含硫量较高而伊拉克原油含硫量较高(2%)；含钒；含钒卟啉、钒镍比值较高卟啉、钒镍比值较高(0.96)阿尔及利亚原油虽然含硫阿尔及利亚原油虽然含硫量也较低量也较低(0.2%)，但钒镍比值为，但钒镍比值为0.7，故仍可与国内原，故仍可与国内原油相区别油相区别溢油指纹鉴别溢油指纹鉴别利用各种色谱分析方法，根据利用各种色谱分析方法，根据溢油样品色谱特征指纹溢油样品色谱特征指纹与与标准标准指纹指纹比较而确定比较而确定海洋环境中溢油的归趋海洋环境中溢油的归趋石石油油在在海海洋洋环环境境中中的的运运移移过过程程海洋环境中石油的迁移、循环海洋环境中石油的迁移、循环迁移转化速率主要取决于油层厚度、油水混合情况、水温和光辐射强度石油在海洋中的残留时间因光照条件、水文气象条件、温度、微生物的含量等不同而不同，残留时间可在几周至几十年之间变动石油入海后的迁移转化过程石油入海后的迁移转化过程进入海洋环境中的石油转化与归趋进入海洋环境中的石油转化与归趋溢油成分及性质对环境归趋的影响溢油成分及性质对环境归趋的影响沉积物中石油烃含量与沉积类型的关系沉积物中石油烃含量与沉积类型的关系沉积物粒度与石油含量成反比石油的扩散石油的扩散海洋中石油扩散过程一般分为点源瞬时扩散和点源连续扩散两种类型。

点源瞬时扩散是指一次性将油浊废水排入海洋而引起的扩散现象点源连续扩散是指油品在一段时间内连续不断地流出所引起的扩散现象，如船舶触礁、碰撞所致的溢油溢油扩散面积溢油扩散面积Blokker公式：Dt3-D03=（24/）*K*(dW-d0)（d0/dW）Vot 式中：D0为t=0时油膜的直径(m);Dt为t时刻油膜的直径(m)；dW为海水的比重(一般取1.025)；d0为油的比重(一般取0.9)；K为Blokker常数，中东原油取15000/min；V0为入海石油总量(m3)；t为时间(min)油膜的漂移速度和厚度油膜的漂移速度和厚度影响油膜运动的因素：洋流速率v流流、风速 v风风、油粘度等油膜速度计算：dx/dt=v流流+0.035v风风油膜厚度计算：ht=(V0/)1/3(SW/3S0(SW-S0)KCt)2/3 式中：ht-油膜厚度(m)；SW，S0-分别为油和水的密度；V0-油体积(cm3)；KC-常数；t-扩散时间(秒)不同色泽油膜的厚度及油量不同色泽油膜的厚度及油量油膜色泽油膜色泽油膜厚度油膜厚度（m）油量油量加仑英里加仑英里2升升km2刚可见刚可见0.0382544银色光。