海上漏油事件一旦發(fā)生,石油污染對海洋環(huán)境和海洋生物資源的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的,甚至整個海洋生態(tài)系統(tǒng)都將遭到破壞。一次大的溢油事故造成的影響會延續(xù)十幾年甚至更長時間。
近年來,海上溢油事件頻發(fā),其中后果較嚴(yán)重的有:1989年“??松ね郀柕掀潯碧栍洼喡┯褪录?span>2002年“威望”號燃油泄漏事件;2010年“深水地平線”鉆油井漏油事件。隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,海上石油開采和海上石油運(yùn)輸將會更加頻繁,海上石油污染仍將是一個人類面臨的嚴(yán)峻問題之一。
下文,我們將對目前常用的海上漏油回收清理方法做簡要介紹:
1.使用圍油欄
使用圍油欄系統(tǒng)是最簡易也最常見的一種控制溢油擴(kuò)散的方法。圍油欄漂浮在水面,主要由三部分組成:
1)干舷:漂浮在水上,圍住漏油,防止其從圍欄頂部飛濺出來;
2)下擺:在水下,防止漏油聚集水下,從圍欄底部擴(kuò)散出去;
3)纜繩或鏈條:用于連接、加強(qiáng)和穩(wěn)定圍油欄。
注:
1)此方法適用漏油點(diǎn)較少的情況;
2)常用在漏油事故發(fā)生后不久(幾個小時內(nèi))的情況,否則溢油區(qū)域過大;
2.大多數(shù)圍油欄不適用于惡劣海況、強(qiáng)風(fēng)速、高海浪的作業(yè)環(huán)境使用撇油器
一旦漏油被圍油欄限制在一定范圍內(nèi),即可通過小艇釋放撇油器到水面進(jìn)行漏油回收。撇油器是專門用于分離吸收水面溢油的裝置,類似真空吸塵器。
注:
1)撇油器可以用于回收大部分溢油,非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用;
2)由于碎片殘骸等障礙物的影響,撇油器的工作范圍會受到一定的限制。
3.使用吸附材料
吸附材料包含吸入性材料和附著性材料:前者將溢油吸入到材料內(nèi)部或孔洞中,后者將溢油附著于其表面。吸附材料一般用于狹小區(qū)域(如撇油器無法使用的情況)溢油回收和海岸溢油回收。吸附材料分為:無機(jī)材料(蛭石、火山灰等);合成材料(聚氨酯泡沫、聚乙烯纖維、聚苯乙烯粉末材料等);天然有機(jī)物(泥炭、紙漿、棉麻等)。
注:
1)吸附材料使用過后,需有效處理,不能隨意丟棄。這是一項(xiàng)艱巨的工作。
2)有的材料在吸附溢油后會變重(約3-15倍于其自身重量),有的可能密度會比淡水及海水都大,一旦污油隨吸附材料沉到海底,會增加回收的難度,同時會給海底生物的生存造成威脅。
3)該方法用在小面積溢油或大面積溢油的殘余無油回收,效果最佳。
4.就地燃燒
此法是直接燃燒掉漂浮在水面的溢油,可有效清除98%以上的溢油,是所有方法中效率最高的。
在19世紀(jì)70年代就已提出此方法,但由于其危險(xiǎn)性較高且會造成環(huán)境污染,在實(shí)際溢油事件中使用率較低。
注:
1)燃燒過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體,會破壞環(huán)境,同時會給海洋生物的生產(chǎn)帶來威脅。
2)此法適用于漏油初期,能有效減少漏油擴(kuò)散到更大的范圍。
3)此法也是極地漏油事故的優(yōu)選方案,極地海面漂浮有大量冰雪,撇油器和圍油欄的布放及使用難度系數(shù)增大。并且極地水域一般都比較偏遠(yuǎn),污染及火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較小。
5.分散劑
當(dāng)溢油范圍太廣,使用圍油欄可行性不高時,唯一的辦法就是加速污油的分解。
溢油一般會在海面形成油膜,但在潮汐和洋流的作用下,有的污油會被打散并黏附在水柱中,該過程就是污油的分散,通過使用分散劑可大大提高分散率。分散劑,比如Corexit 9500是一種化學(xué)物質(zhì),通過直升機(jī)或船艇噴灑到溢油區(qū)域,從而自然分解污油成分。
溢油分散劑溶劑具有降低溢油粘度和表面張力的特性,有利于溢油乳化分散,有利于油與水的充分接觸與混合,使油易于被水中的生物降解,被水體所凈化。
注:
1)適用于大面積污油泄漏;
2)分散劑使得污油可以和水結(jié)合,也可以和沙石及水中的碎片結(jié)合。其結(jié)果是形成體積較大的污油顆粒,通常會被沖到海岸。
3)分散劑有毒性,會影響海洋生物,尤其是不能移動的生物,如珊瑚、海草等。
1.高壓熱水清洗
此法通常在常規(guī)機(jī)械清理(如圍油欄和撇油器)無法實(shí)現(xiàn)的情況,如阻滯或風(fēng)化在常規(guī)機(jī)械設(shè)備無法到達(dá)的污油。
加熱器通常用將水溫加熱至170℃,然后通過高壓噴射管或噴槍手動噴到污油處,從而將污油沖到水面,進(jìn)而通過撇油器或吸附材料等進(jìn)行回收。
注:
1)沖洗下來的污油應(yīng)立即充分回收,防止擴(kuò)大污染;
2)熱水會給噴灑區(qū)域內(nèi)的生物造船不利影響。
2.人工回收
此法需要人工手動清理溢油。這包括使用手、耙子、鏟子等來清理污油表面和污油碎片,并將其放到特殊容器中從海岸搬走。
有時需要配合使用機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行回收。
注:
1)此方法只適用于清理海岸線溢油;
2)這是相較經(jīng)濟(jì)可行的方法,普通工人無需特殊培訓(xùn)即可上手;
3)此法耗時較大;
4)使用大型機(jī)械設(shè)備會損壞海岸線,所以盡量少用。
3.生物修復(fù)
生物修復(fù)是指利用特殊的微生物來清理有毒有害物質(zhì)。很多細(xì)菌、真菌、古生菌和藻類,能夠?qū)⑹彤a(chǎn)品分解成簡單無毒的分子來降解石油產(chǎn)品(大多是脂肪酸和二氧化碳)。有時會在給這些菌類投放試劑和肥料,為其提供充足的營養(yǎng),保證其快速增長。
此方法通常用在深海溢油事故。
注:
1)此法一般需要數(shù)年的時間進(jìn)行清理,如情況緊急,優(yōu)先考慮使用其他方法;
2)投放的肥料會使得不必要的藻類快速增長,從而消耗大量氧氣,遮擋光線進(jìn)入深海。這回給海洋生物帶來不利影響,有時會適得其反。
4.溢油的化學(xué)穩(wěn)定
溢油事故發(fā)生后,第一時間是如何有效阻止溢油擴(kuò)散。機(jī)械手段如圍油欄是防止溢油范圍擴(kuò)大的有效方案,但也有一定的局限性。
近來,有專家利用合成物”彈性蛋白”,其主要成分是白色粉末狀的聚異丁烯,來限制漏油。這些合成物使溢油形成膠狀或固體漂浮于水面,從而防止其擴(kuò)散。膠狀物便于回收,從而大大提高回收效率。
注:
1)響應(yīng)時間通常為15-40分鐘左右;
2)聚異丁烯不是有毒物質(zhì),食物中很常見,但膠狀物有纏繞或?qū)е潞Q笊镏舷⒌娘L(fēng)險(xiǎn)。
5.自然恢復(fù)
處理溢油最簡單的方法是利用太陽光、海風(fēng)、天氣、潮汐或自然微生物的作用。視具體情況,當(dāng)溢油離海岸線非常遠(yuǎn),或清理溢油造成的環(huán)境破壞遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出效益可考慮使用此法。
注:
1)是最劃算的方法之一;
2)此法時間周期長,可靠度低,需要進(jìn)行持續(xù)密切的監(jiān)控。這和置之不理不是一回事。
總之,溢油回收清理方法的選擇關(guān)鍵取決于溢油事故的發(fā)生地點(diǎn)。大多數(shù)溢油事件發(fā)生在深海,通常采用自然恢復(fù)的方法。隨著溢油地點(diǎn)靠近海岸線,我們將采取其他辦法快速清理。
通常按照以下原則選擇回收清理方法:(所有距離從海岸線測量)
1)200海里或更遠(yuǎn):不需要處理,除非事故很嚴(yán)重;
2)20-200海里:圍油欄和撇油器;
3)10-20海里:分散劑;
4)離海岸線非常近的區(qū)域:生物恢復(fù)。