船舶海上溢油处理技术

1、船舶海上溢油处理技术【摘要】近年来，各类船舶溢油污染事件时有发生，仅中国每年船舶溢油总量就超过千吨。沿海船舶溢油事故造成的海洋石油污染，不但带来巨大的经济损失，而且直接破坏海洋生态环境。针对突发性的船舶溢油污染事件，如何快速、有效地进行控制和清除，并应用有效的处置方案将污染损失和危害减小到最低限度，是我们必须思考的问题。本文首先介绍了海上溢油事故的概况，接着对海上溢油事故的影响进行了分析，继而提出了处理方法及步骤，最后进行总结。【关键词】船舶；溢油；危害；处理技术目录0引言1海上溢油事故概况2海上溢油事故原因2.1 海上溢油产生的原因船舶溢油污染原因分析（1）操作性溢油（2）事故性溢油3海上溢油事故的影响4溢油处理技术4.1 物理处理法化学处理法（1）现场焚烧（2）化学制剂生物处理法5溢油事故处理步骤结语致谢语参考文献0引言海洋是地球上最巨大的资源宝库，也是水生物最广阔的生活场所。在大规模开发海洋的过程中，不可避免地出现了一系列问题，溢油事故就是其中之一，已经逐渐成为人们关注的焦点。随着对海洋开发力度的不断加大和海洋运输的不断发展，海上溢油事故的发生频率也相应增加。全世界每年倾注到海洋

2、的石油量约达200万吨1000万吨。溢油事故的频发不仅是对能源的严重浪费，也对生态环境带来难以恢复的破坏。1海上溢油事故概况伴随着上世纪60年代石油海运业的兴起，巨大油轮的海难事故不断发生。最早的不幸事件当属利比亚超级油轮“卡尼丸”号。该船于1967年3月18日满载石油在英国康沃尔海岸附近触礁沉没，所载11.9万吨原油全部流人大海。油液随波逐流很快浸染了英国康沃尔海岸，3个星期以后便随风抵达并污染了法国沿岸疗养区。世界各国在最近的75年中，溢油事故频发，损失惨重。仅我国的海上各种溢油事故已发生约500起，数目惊人。1989年，青岛黄岛油库爆炸起火，600多吨原油流人海中。而2010年7月16日，大连新港附近中石油的一条输油管道发生爆炸起火，造成至少1500吨原油流人海中。2海上溢油事故原因随着海洋石油的大规模开发，海洋溢油污染事件屡见不鲜，严重影响了海洋环境，影响人民的正常生活，阻碍经济的正常发展。因此，认识海洋溢油污染的现状，了解海洋溢油污染的成因是非常必要的。2.1海上溢油产生的原因所谓漏油，是由于石油的生产、提炼、装卸、储存、运输、使用和处置等不当造成石油的流失，从而对水生生物及

3、其他生物造成损害，并且影响视觉和美学效果的现象。2.11船舶溢油污染的原因分析船舶溢油污染是指原油或其产品在船舶海上运输的过程中溢出所导致的污染，可占海洋油类污染总量的47%(1)操作性溢油这类溢油是由船员不遵守相关规定任意排放废机油，以及包含大量油污的机舱舱底水、压载水、洗舱水等废水造成的。据国际海事组织估计，每年由各种污染源排入海洋环境的石油总量至少有3.2X106吨，其中由于机舱油污水和燃油渣的排放每年就有3X106吨。（2）事故性溢油这类溢油主要由事故造成的，事故分为两类，即传播发生碰撞、搁浅、触礁、着火爆炸等海损事故和油类作业时的事故。由于海损事故的不稳定性，一般无法避免，但是一些因素会影响事故发生的概率。对于这些因素进行分析，其中包括船舶类型（无论是溢油事故的发生率还是溢油量的大小，油轮都占主要部分）、船舶吨位（主要是通过对船舶操作性能的影响）、船舶年龄、船舶性能（船舶性能越高，发生溢油事故的概率就越小）、天气海况。除了上述主要因素，其他因素包括船员素质、航道条件、导航设备、船舶交通密度和通信状况等都会对船舶溢油产生影响。据统计，约有70%勺油轮溢油事故归因为人为因素。另一

4、种事故性溢油在油类作业时产生，其可能发生装油溢油（多发生在开始、换舱、扫线三个关键时刻）、港内加油溢油和船内驳油溢油。从相关数据的分析可以打出如下结论：事故性溢油是船舶造成海洋溢油污染的主要原因；船舶重大溢油事故主要是由海损事故造成的；海损事故是对海洋环境危害最大的船舶溢油污染源2。3海上溢油事故的影响海上溢油事故的频发不仅是对宝贵的石油资源的巨大浪费，更不可小觑的是它对海洋生态造成的巨大危害。不论是生活在赤道附近的热带海洋的生物，还是生活在北冰洋中的动植物群体；不论是生活在海洋中的鱼虾，还是在海面上飞翔的海鸟，或者岸边的动植物，都不能抵抗海洋上石油类物质的侵害。石油进入海洋之后，漂浮在水面迅速扩散，形成油膜，阻碍水面从空气中摄取氧气，抑制水中浮游植物的光合作用，致使水中的含氧量逐渐减少，使鱼虾贝类窒息死亡。在“卡基斯”号油船遇险后的溢油事故中，曾导致法国沿岸渔业生产停顿了一个半月之久。因为渔民们捕来的鱼有一股浓浓的石油气味，在鳃上可以清清楚楚地看到石油斑点；溢油事故对海鸟资源的破坏的严重程度也是难以估量的。据报道，石油泄漏事故后可以收集到上千只死鸟，或者是落入油层覆盖的海水中死亡，或

5、者在误食沾染石油的物质而丧生；浅滩上受石油污染过的牡蛎同样会丧生，即使活下来的也不能再食用。被石油污染过的牡砺有一股浓浓的石油味，这股味道可以存在一个多月。在岸边岩石上的一些海洋生物对新鲜石油更为敏感，往往是首批栖身海岸的哺乳动物同样受到石油污染的影响，大量油类的侵入会对海狮、海豹、北极白熊等靠海生存的哺乳动物的正常生活带来危害；对于海岸植物也会产生影响，红树林是一个明显的例子，沾染石油的植物的新根和新幼树可能立即被杀死，轻的也会发生脱叶现象。石油成分的分析表明：石油中所含的轻芳香烃物质及其衍生物质（PAN），在原油中含量不过5%但在净化了的石油产品中（如煤油），其含量可达到20%海水中致命的轻芳烃物质及其衍生物质，对海洋动植物的影响很大，甚至致命。海洋生物学家指出，PAN物质能够沉人深海之中，特别是在暴风雨、大风天气过后。例如，“艾罗”号油船遇险之后，在一次风暴之中，在80米深处发现了油滴。还发现石油滴粘附于海洋悬浮的微粒上，像降落伞一样慢慢地降落到海底。当海面布满油斑时，其海底常发现有致命的芳香烃有毒物质聚集，而且这些有毒物质还常随海流扩散。有毒的“黑流”所经之处，便留下一片“死亡

6、”的痕迹一一蠕虫、海葵及其他软体动物遗体遍布。多环芳香烃碳氢化合物对浮游动物及鱼类的影响：多环芳香烃碳氢化合物是石油成分中对海洋生态系统破坏性最大的化合物之一，其分量很大，它是最常见的石油团块的基本成分之一。多环芳香烃碳氢化合物能够在海洋生物，特别是底栖生物组织和器官中聚集起来，缓慢而长期地实施其毒性。当这些中了毒的海洋生物被海兽、鱼、虾等食用后，后者也会中毒。海洋生物中毒程度与石油污染浓度有密切关系，当浓度不超过1%寸，对硅藻的生长不但没有损害，甚至起到促进作用。随着石油浓度的增加，毒害作用才能表现出来，浓度越大，毒性越大，对海洋生态系统的危害也越重。4溢油处理技术4.1物理处理法目前处理溢油的物理方法主要有围栏法、硬刷撇油器法、吸油材料法、活性炭吸附过滤法、激光处理法等。这些物理方法主要应对大规模、大范围的海面石油泄漏事故，通过物理措施将原油吸收、捕捉后再进行分离、回收。但对于汽油、煤油、柴油等轻质油，由于其密度小，粘度小，在海面扩散速度快等特点，各种物理方法往往难以奏效。4.2化学处理法（1）现场燃烧现场燃烧是指在溢油现场燃烧漂浮在水面上的油。这种技术主要用于处理近海大型溢油事故

7、。同时，应急反应人员还逐渐认识到这种燃烧技术能够进行快速、安全和有效地处理诸如近海石油勘探、生产、海上输油管线、油轮事故等发生的溢油事故，也适用于特定的河流环境中发生的溢油事故29。尽管用于现场燃烧的设备和技术都得到了很大的发展，溢油的燃烧并不能代替溢油的围控和溢油的自然消失。无论在什么情况下，虽然人们都会使用传统的围油栏和撇油器进行围控和机械回收技术，且能安全有效地发挥围油栏和撇油器的作用。然而，在某些情况下，现场燃烧（或使用化学消油剂）可能是快速而安全地消除大量溢油的唯一方法。(2) 化学制剂化学制剂由于能够通过改变油品的物理化学性质使其得到处理清除，具体操作方便、处理效果好、残油量少等优点，应用很广泛。目前用于溢油处理的常用化学制剂有分散剂、凝油剂和集油剂。4.3生物处理法细菌可以清除海表面油膜和分解海水中溶解的石油烃，同时具有化学方法所不可比拟的优点。微生物的石油降解能力是对石油污染进行生物修复的生物学基础，直接决定生物修复的效率，被认为是解决石油污染的根本方法。5溢油事故处理步骤首先要选择最佳处置方案：通过各种监视手段发现和跟踪溢油，并及时作出正确判断，选择最佳处置方案。溢油

8、发生的位置、溢油的性质、规模、预测溢油的数量、面积、漂流速度是制定溢油应急反应对策和溢油清除作业方案的依据。一个正确的应急处置方案，对控制污染局面、清除溢油危害能起到事半功倍的作用。通常对于溢油事故所采取的措施都是在污染发生之后，所以掌握主动性是问题的根本所在。随着海洋资源卫星的升空和GIS技术的迅速发展，及时得到并跟踪溢油事故的详细情况、污染源、剧烈程度和扩散的速度等详细可靠的信息已经成为可能，可减少不必要的消耗，治理的速度也会相应加快。例如了解潮汐、水流方向、流速、水深、水温、水色，气温、气压、风的强度和方向等就可以预测油的移动和变化状态，作出正确的技术选择。围油栏的布放场所，应该是可以控制、回收溢油的地方或将溢油移向不敏感区域的地方，当然，这需要我们对区域地形、水流情况有一个全面了解，以便制定出最适合的清除战略。接着要对清污队伍、设备、器材进行选择：鉴于水上溢油的流动性、多变性，清污队伍的组织落实必须及早进行，绝不能因为动作迟缓而延误了清污的最佳时机，同时对溢油控制技术的局限性必须有充分的认识，选择适合可以预料的各种气象条件、油的品种的设备器材。特别是对清污队伍的业务素质，清污船

9、舶的状况、航速，清污设备器材的种类、状况要做到心中有数。例如溢油为轻组份的油类，由于其易挥发，使用吸油材料回收效果最佳；对于溢油为重组份的油类，使用围油栏围控，再用浮油回收船进行回收是行之有效的；对于低温凝固的油类物质，如重油、原油等，用收油网回收应是最佳的选择。清污设备、器材的正确选择至关重要，若采用了不恰当的清污技术和组织方式，不但起不到清污效果，还会加剧油污造成的损害。最后，根据清除效果及周围环境的变化要及时调整清污方案，需要注意以下几点：1. 在方案实施过程中，应密切注视清除效果，使清除技术和清除对象相适应，同时保证清除作业在适当的时间内完成。当发生清污效果存在问题时，必须及时加以调整。在清污过程中，当周围环境发生变化时，应急处置方案也应作适当调整，特别是对天气情况和过往船舶所产生的影响应及早作出反应，制定相应对策，调动溢油应急防污船舶、设备、器材以及必要的后勤支援。巡逻艇自始至终对溢油现场进行警戒，必要时要实行交通管制。对潜在危险和损害的估计。当船舶溢油为闪点较低的轻组份油类时，应充分考虑其风险程度和潜在威胁，对现场所有的人员、船舶进行必要安全宣传，特别是在处理MARPO附则11定义的类油物质时，应充分注意人员防护，由于类油物质挥发性强、毒性大，现场收集过程中人员站位及相应防护装备均应符合规定要求，谨防中毒事件发生。同时尚需配备一定数量的围油栏控制器材和消防设备，港内消防船亦应处于戒备状态，防止意外事件发生，确保溢油应急处置方案的有效实施。结语海上溢油事故的发生不仅是对能源的严重浪费，也对生态环境造成了很大的破坏，为社会带来巨大的经济损失。在分析损失、危害之后，应该充分地认识到溢油事故的处理重心应该由事后的分析处理、责任分析转移到综合预防方面。因此，在研究及时有效的海上溢油事故的处理方法的同时，更应从根本上解决问题安全航行，谨慎操作。海上溢油事故的发生关系着大自然和人类的切身利益，需要全社会的共同努力来减小此类事故发生的可能性。致谢语参考文献1田娇娇、田淑芳、汤蓉，基于GIS的海上溢油事故影响分析，测绘技术装备J，

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