防城港港區石油污染海洋的防治措施

賓澤全 于 皓

（防城港市環境監測站，廣西 防城港 538001）

防城港港區石油污染海洋的防治措施

賓澤全 于 皓

（防城港市環境監測站，廣西 防城港 538001）

文章概述了石油污染在海洋中的原因、對生態環境和社會的危害，針對可能突發的漏油事件提出了管理措施和技術措施，在原有的技術措施中提出了微波技術、微生物表面活性劑和基因工程菌等新途降解海洋中的石油污染。為防治石油污染提供意見和方法。

海洋；石油；污染；防治措施

（一）前言

在當代，石油已成為全球性的污染物，據統計，世界上每制造6500桶石油，至少有2桶因種種原因流進大海。海洋石油來源可分為天然來源與人為活動來源兩類。天然來源是指海底石油的滲漏、陸地滲漏、通過河流輸送以及微生物對烴類的合成等；而人為活動來源則是多種途徑的，主要的海洋石油來源主要是通過以下三個途徑進入海洋的，即船舶和運輸；河流和沿海工業；海上油井、輸油管道及其他來源。其中海洋石油污染的主要來源是油輪溢油及其它航運溢油，大約每年為147萬噸，是石油年入海量的46%。據聯合國環境規劃署報告，全球每年生產的32×108t石油中，約有1/1000即32×105t進入海洋環境中。

防城港市作為廣西重要的海路航道港口，每年無數的油船和貨船將給防城港工口及附件的海洋帶來生態危害，一但發生漏油事件而港區未能采取迅速準確的措施手段制止漏油事件，必將給當地海域帶來無法估計的經濟損失和生態破壞。海洋石油污染一旦發生將會對海洋生態平衡造成的惡劣影響，至少可延續數十年以上。本文通過以前漏油事件對海洋生態環境差生的破壞進行分析，提出切實可行的解決方案，未將來及時應對防城港港區突發漏油事件提供參考依據。

（二）石油污染在海洋中的危害

1.石油污染給海洋生態帶來的嚴重危害

（1）不透明的油膜降低了光的通透性，其反射的陽光比進入海水的量大 2～4倍，使上層海水吸收的太陽熱量減少10%，水溫下降，使受污染海域藻類的光合作用受到嚴重影響。一方面使海洋產氧量減少（據估計，海洋藻類光合作用所放出的氧氣占全球產氧量的1/4），另一方面，分散和乳化油侵入海洋植物體內，破壞葉綠素，阻礙細胞正常分裂，堵塞植物呼吸孔道，藻類生長不良影響和制約了海洋動物的生長和繁殖，從而對整個海洋生態系統發生影響。

（2）油膜覆蓋于海面，通過海氣界面向大氣輸送的水汽減少，使之接近于零，海面風傳遞給海面的動力通量銳減，大大阻礙了海水對大氣中O2和CO2氣體的吸收和交換。O2的交換被阻礙導致海洋中的 O2被消耗后無法由大氣中補充，同時石油的降解大量消耗水體中的 O2，海水復氧的主要途徑大氣溶氧又被油膜阻礙，直接導致海水的缺O2。CO2交換被阻首先破壞了海洋中CO2平衡，妨礙海洋從大氣中吸收CO2形成、鹽緩沖海洋PH值的功能，從而破壞了海洋中溶解氣體的循環平衡。

（3）最嚴重的石油污染往往發生在生物生產力最豐富的近海區域。人類食用的絕大部分甲殼類和約一半的海洋魚類出產于該區域。石油溢出后使污染區內的這兩類海洋動物迅速死亡。海鳥也難以幸免。

（4）海面浮油內所含的稠環芳香烴對生物體呈劇毒，且毒性明顯與芳環的數目和烷基化程度有關。首先大分子化合物的絕對毒性很高，而在水中，低分子類由于具有很強的水溶性和后續的很大生物可利用率，據分析，污染海域魚、蝦及海參體內3,4-苯并芘(致癌物)濃度明顯增高。一旦通過食物鏈進入人體，必將對人們身體健康帶來巨大隱患。

（5）石油中有些烴類與一些海洋動物的化學信息(外激素)相同，或是化學結構類似，從而影響這些海洋動物的行為。許多魚、蝦、蟹、龜的行為，例如覓食、歸巢、交配、遷徙等，均靠某些烴類傳遞信息。且海面浮油可萃取分散于海水中的氯烴，對浮游生物、甲殼類動物和晚上浮上海面活動的魚苗產生有害影響，或直接接觸后死亡，或影響其生理、繁殖與行為。因石油污染造成的這種化學信息泛濫對海洋生物的危害也是極其嚴重的。

（6）由于油輪溢油和油井噴油事件主要發生在近海區域，焦油團塊在海浪作用下解體，成為微細顆粒，這些微粒最終被生物分解；另一部分則在海潮和風的作用下迅速的蔓延到濱海濕地，從而破壞了濱海濕地的生態系統。這些石油污染物在世界海洋中、海底和海岸長期存在，給海洋生態系統帶來了災難性的影響。

2.石油污染給社會帶來的嚴重危害

（1）由于石油污染抑制海洋中藻類的光合作用，降低溶解氧含量，破壞生物生理機能，海洋漁業資源正逐步衰退。

（2）據調查研究，在石油污染嚴重的海洋區域，赤潮的發生概率增加，極端氣候對各地區社會和環境都帶來負面影響。

（3）海洋石油極易貼岸而玷污海灘等極具吸引力的海濱娛樂場所，影響城市旅游業的發展和濱海城市形象。

（4）海洋中的石油易附著在漁船網具上，加大清洗難度，降低網具使用效率，提高捕撈成本，造成巨大經濟損失。同時，對海灘曬鹽廠，受污海水無疑難以使用，對于海水淡化廠和其他需要以海水為原料的企業，受污染海水將大幅增加企業生產成本。

（三）石油污染在海洋中的防治措施

1.管理措施

（1）建立漏油防治管理體系

首先各級有關港區內的政府部門必須建立起相互聯系的體系，改變過去各部門各自管理自己本區域的事務，增加相互交流，信息溝通，達到相互合作監督，避免突發漏油事故發生時缺少協調統一領導，造成錯失最佳處理的時機，造成污染事態的擴大化。

（2）漏油發生源的管理

漏油發生源是指大型油輪、海底管線、原油終端等可造成泄露石油事故的點源。加強維修、檢查、監督以及制定強制性的作業要求是比較有效的措施。淺海石油開發公司的漏油源主要來自于單井導管架平臺和海上運輸油輪。制定嚴格的裝卸油制度和完善海上 HSE管理體系，可以降低漏油源的漏油風險；對輪機操作人員和海上石油作業人員的良好教育，是保證制度和體系有效實施的關鍵；加強日常的巡回檢查制度，保證安全設備設施完好有效，將漏油事故概率降到最小。

（3）漏油事故響應計劃、訓練與管理

漏油事故響應計劃、訓練與管理師通過制定詳細可行的應急預案和配合默契的組織協調以提高應急響應的后果。包括應急組織、應急設施、應急能力、人員訓練等方面。

2.技術措施

目前國際上通行的治理及回收石油的技術、方法大概分以下幾類：

（1）物理處理法：使用清污船及附屬回收裝置、圍油欄、吸油材料及磁性分離等。

（2）化學處理法：燃燒、使用化學處理劑(如乳化分散劑、凝油劑、集油劑、沉降劑)等。

（3）生物處理法：人工選擇、培育，改良這些噬油微生物，然后將其投放到受污海域，進行人工石油烴類生物降解。

其中，生物降解法的優點在于迅速、無殘毒、低成本，是目前研究的重點。微生物降解石油烴的速率主要與微生物的種類和數量及其介質的溫度有關，還與石油組分的性質和分散的程度有關，分散程度大，降解的速率也大。

（四）石油污染在海洋中的新技術

1.微波加速油水分離與污油回收

從理論上講，微波加熱可加速油水分離過程，這主要是由于微波輻射可顯著加快水中油滴的上升速度（或油中水滴的下降速度）和凝聚速率。微波加熱的作用之一是可使乳濁液的黏度降低。若體系為油水乳濁液，即水中含油，油以油滴分散在水中，水相是連續的。與普通加熱一樣，微波加熱可使乳濁液溫度上升，但微波加熱溫度上升更快，且加熱體內外溫度可同時上升。

微波加熱的另外一個作用是可加速凝聚過程。由于微波是頻率很高的電磁波，施加微波后，會使極性分子加速旋轉，從而中和膠體的電勢。下表所示為施加微波對油水乳濁液中油滴表面電勢的影響。施加微波后，油滴的ξ電勢明顯下降。由于電勢的降低，油滴凝聚速率加快，油滴直徑迅速加大。

表1 微波對油水乳濁液中油滴表面ξ電勢的影響

2.生物表面活性劑，加速石油的降解

生物表面活性劑(Biosurfactants，簡稱BS)是細菌、真菌和酵母在某一特定條件下(如合適的碳源、氮源、有機營養物、pH值以及溫度)，在其生長過程中分泌產生的具有一定表面活性的代謝產物，可以增強非極性底物的乳化作用和溶解作用，促進微生物在非極性底物中的生長，還能形成大小適宜的油滴，有助于底物和養分向微生物細胞的輸送，大幅度提高石油的分解速率。

石油高分子量的疏水性化合物能持久存在的原因之一是低水溶性，從而限制了微生物降解利用率。生物表面活性劑能加強其在鍵和基質（如烴類）上的生長，使其明顯增加脫附趨勢和增加在水中的溶解性。能明顯降低表面張力的生物表面活性，使疏水物分子移動上也是有效的，可使其在生物降解方面得以利用。

3.基因工程菌

基因工程菌是將不同細菌的降解基因進行重組，將分屬于不同細菌個體中的污染物代謝途徑組合起來以構建具有特殊降解功能的超級降解菌，可以有效地提高微生物的降解能力，從而提高生物修復效果。通常石油降解菌只能降解某一種石油成分，并且由于石油的種類不同，所需降解菌也不相同，天然環境中存在的石油降解菌不能高效地降解多種石油成分，同時，復雜的烴類化合物混合物的降解需要有混合菌株的參與，但不同菌株之間可能會產生競爭或拮抗作用，從而對降解產生負面影響。目前在研制基因工程菌時，都采用給細胞增加某些遺傳缺陷的方法或是使用攜帶一段“自殺基因”，使該工程菌在非指定底物或非指定環境中不易生存或發生降解作用。

（五）結語

隨著經濟的增長，各個國家對石油的需求日益增大，石油污染已經成為環境領域中的一個突出問題。與傳統的或現代的物理、化學和生物修復方法相比，關鍵還是要制定相關的政策和管理制度，從漏油發生源上降低發生的概率。同時，我們都要善于把各種治理方法技術之間的優勢綜合起來利用，各種技術之間的互補和輔助，處理效果更具有明顯優勢。但我們也應看到治理漏油事件涉及了微生物學、生態學、工程學、水文學、化學等多學科的知識，因此有必要加強該領域的研究。

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1008-1151(2011)04-0110-02

2011-01-27

賓澤全，男，防城港市環境監測站助理工程師。