海上溢油应对的监测与处理

作者:记者 金 昶  来源:www.w88top.com   发布时间:2018-01-24 09:32:04   [打印本页] [关闭窗口]

  近年来,随着我国海洋运输、海上资源开发的快速发展,海上船舶和油气田事故溢油等海洋污染事件已成为影响我国海洋环境的重要因素。2010年7月,大连新港码头储油罐输油管线发生起火爆炸事故,部分石油泄露入海,对附近海域造成严重污染。2011年6月,蓬莱19—3油田发生溢油事故,对附近海域造成了大面积污染,造成劣四类海水面积840平方公里。近日发生在东海的“桑吉”轮碰撞沉没事件也引起了公众的高度关注。在世界范围内,海洋溢油已成为各沿海国面临的主要海洋环境问题之一。

  如何对海洋溢油进行监测和处理,在这方面有哪些新技术、新模式,还存在哪些问题,记者近日就此采访了有关专家。

  各类溢油特性不同

  海上溢油大体可以分为四类,一是轻油、挥发性油,二是非粘性油,三是重油、粘性油,四是非流动性油。

  轻油、挥发性油的典型油种是柴油和轻原油,流动性高,挥发率和扩散率高,有强烈气味。非粘性油多是含腊量高的油,油腻但无粘性。

  重油、粘性油的典型代表是残燃料油,具有粘滞性,很多情况下比重大于水,可能下沉。

  非流动性油包括残油、重原油、某些石蜡高腊原油,它们在固态时基本无毒,但遇高温天气,可能融化,污染周边水域。

  溢油在海上要经历扩展、漂移、蒸发、分散、乳化、溶解、光氧化、生物降解及其相互作用的复杂过程,会导致海洋鱼类、鸟类、海藻和海洋哺乳动物的大量死亡,对水产养殖、滨海旅游和海洋生态环境带来长期的影响。

  长期研究海上溢油问题的中国海洋大学马启敏教授表示,溢油灾害的影响大小还要看事发海域的情况,如果靠近人口密集区,重点经济区或生态敏感区,其危害必将更高。

  目前进行溢油鉴定的主要技术之一是油指纹比对。油指纹即油品的光谱、色谱图。人们可以通过对海面溢油和溢油源油样的“油指纹”进行比对鉴定来确认溢油源。石油是由上千种不同浓度的有机化合物组成。这些有机物是在不同地质条件下,经过长期的物化作用演变而成。因此,不同条件或环境下产出的油品具有明显不同的化学特征,其光谱、色谱图因此而不同。同时,因制造、储存、运输、使用的环节不同,更增加了油品光谱、色谱图的复杂性。油品光谱、色谱图的复杂性如同人类指纹一样具有唯一性。

  溢油监测实现立体化

  对海上溢油的研究,国外已相当深入,而我国的研究则始于20世纪80年代初,目前已取得较多成果,对不同情况下海域溢油的预报模式都有探索。

  国家海洋环境预报中心从本世纪初开始研制和开发用于中国海域海上应急需求的海上溢油应急预报业务系统,并于2010年正式投入业务化运行,对海底溢油、海面平台溢油、移动油轮溢油等各类油源的漂移扩散情况开展预测预报。该系统在大连输油管道爆炸重大溢油事件、“蓬莱19-3”溢油事件应急中发挥了重要作用。

  有关人士介绍,如果发生海上溢油事故,值班员会根据溢油信息确定响应等级,进入相应级别的应急响应工作状态,启动相应海域的溢油预报系统,开展溢油漂移轨迹扩散模拟预测,动态显示溢油分布范围、油膜面积、位置、溢油的抵岸时间、地点、油量、影响范围、沉降海底的位置、海上残油量等信息。

  据了解,该系统可对海面油井平台瞬时或者连续溢油、海面运动油轮连续溢油、海底沉船连续溢油、海底输油管道连续溢油等进行模拟预报。系统界面采用人机对话方式,输入溢油信息数据后,实时三维动画显示溢油漂移的情况,及分布范围、油膜面积、位置、溢油的抵岸时间、地点、油量等信息。在实际应用中,卫星、飞机或船舶发现了溢油,但可能不知道溢油源的准确位置和油品参数,会影响预报的准确率,因此还需要针对实际监测的海面溢油进行漂移和扩散预报,以便于有效应急处置。

  此外,优德88娱乐北海预报中心自2010年以来开展溢油SAR卫星遥感业务化工作,积累了大量的SAR卫星影像和溢油监测信息。有关部门针对不同油品(原油和重质燃料等)的物理化学性质、不同溢油方式等在渤海海域建立三维溢油漂移预测系统,将精细化气象和海洋环境预测结果作为模型动力强迫场,结合卫星、飞机、船舶等实时监测溢油信息,模拟大量油粒子在风、浪、流的共同作用下在水体表面和水体中的漂移扩散过程和浓度分布。溢油漂移预测结果要素为海面油膜经纬度位置、溢油点漂移轨迹、最大影响面积、垂直分布等。在此基础上,结合地理信息系统以及溢油应急资源调配、案件分析等功能,研发海上溢油应急辅助决策系统,为海上溢油应急处置提供技术支撑。

  溢油清除仍是难题

  关于海上油污的处理,马启敏教授表示,目前在世界范围内,这仍是一道难题。我国近年来在这方面积累了一定的经验,掌握了一定的技术手段。

  处理溢油主要的方式包括物理处理法、化学处理法和生物处理法。物理方法主要包括围栏法、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。

  化学处理法包括现场燃烧和使用化学试剂。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。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。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,具有操作方便、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。

  生物处理法是用微生物清除海表面油膜和分解海水中溶解的石油烃。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,直接决定修复的效率。应用微生物治理石油烃类物质的污染,较物理或化学方法成本低、效率高,已受到世界各国的普遍重视。