分散劑在處理內河船舶溢油中的應用

重慶交通大學 張瑜 韓雪峰

攝影：NOAA'S National Ocean Service

三峽大壩蓄水，江面加寬、水深增加，通航條件得以改善后，內河運輸船只量大大增加，特別是油船噸位增大，導致內河船舶碰撞發生溢油事故的可能性增加，發生事故溢油的風險也增大。據統計，目前長江干流船只已達10余萬艘，由于人為、氣候等因素造成的船舶溢油事故，致使每年數百噸油污水直接排入長江水域[1]。

海事主管機關對內河船舶水域油污染的途徑進行了分析。從定性的角度來看，主要分為操作性溢油和事故性溢油[2]。操作性溢油指船舶營運過程中向江、湖、海排放的各種含油水及殘渣。包括排放污壓艙水、洗艙水、艙底水、重燃油分離的殘渣和清洗燃油艙的殘渣。在油污染總量中，操作性排放的石油污染量約占30%[3]；事故性溢油是指內河船舶在航行途中因撞船、觸礁、擱淺、爆炸、火災或機器及船體損壞等原因造成，所載油類溢漏入江、湖、海、州。此類突發性油污染事件往往在短時間內即導致大量油污傾入內河水域。

分散劑可使溢油乳化分散于表層水中，經稀釋擴散，加速油在水體中的自然凈化過程，并減小溢油對固體表面的粘附能力，對保護水域底質，礁灘、岸帶和水生物有重要的作用。但在使用過程時，必須考慮其用量、影響因素的合理性。如果使用量不當，增加了水體中有害物質的成分，會在短時間內給水體生態系統帶來負擔，超出該水體的環境容量，造成不可恢復的生態破壞。

一、分散劑的作用機理

分散劑俗稱“消油劑”，是一種用于減少溢油與水之間的界面張力，從而使油迅速乳化分散在水中的化學試劑。其主要成分是由親油基團和親水基團兩部分組成的表面活性劑，由于表面活性劑對油和水都產生親合力，改變了油、水界面間的作用并極大地降低了油膜的表面張力[3]。并經機械攪拌混合和波浪的作用，使溢油分散成一個個水包油乳化粒子，隨著水體的自然運動擴散于水體之中，從而加速了溢油的自然凈化。

二、我國對分散劑使用管理

在分散劑的使用管理上，我國對其產品性能、檢驗認證、使用作業等制定了嚴格的規定，國家海洋局先后頒布了一系列的相關法規，如《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例》、《中華人民共和國水污染防治法實施細則》、《分散劑產品檢驗管理辦法》均對分散劑及其使用條件、使用情況做了明確規定，以此來管理和規范分散劑的使用。其中《油劑產品檢驗管理辦法》對應用分散劑的生產、檢驗和發證做出了規定。明確提出了分散劑產品必須經過認可的檢驗單位進行檢驗，并取得中國海事局頒發的有效的產品型式認可證書。禁止銷售和使用沒有取得產品型式認可證書和被取消型式認可證書的分散劑產品。

三、分散劑處理內河溢油的應用分析

實踐表明，在處理溢油量一定的條件下，增加分散劑的用量會提高分散劑的分散效果；但當分散劑用量達到一定限度時，再增加分散劑的用量，分散劑對油的分散作用將不再提高。分散劑在應用過程中，除施用方法和氣象水文條件等因素外，還有許多其它因素。

1.內河船舶溢油的性質

Gerard P.Canevari通過油粘度與分散劑分散效果的實驗表明：分散劑只適用于處理低黏度油(300cst以下)和中黏度油(2000cst以下)的乳化分散；對高黏度原油(2000cst以上)是難于乳化分散的，甚至分散劑的作用效果很不明顯[4]。有資料分析表明，內河船舶運輸量較大的為中東沙重原油（粘度為25.5 mm2/s），使用量較大的0#號輕質柴油（粘度為3.0～8.0mm2/s），結合分散劑的性能指標和燃油成分與粘度的關系，分散劑能有效處理內河水域中的船舶溢油。但在選取分散劑時，應充分考慮燃油的粘度值，確保選用分散劑適于燃油的粘度范圍。通常情況下，不考慮使用分散劑處理與其粘度值不相匹配的燃油。

2.分散劑種類

IMO/UNEP指南中指出，分散劑按定義分為常規型分散劑和濃縮型分散劑兩種類型[5]。濃縮型分散劑分散溢油效率高，該類分散劑噴灑后不需攪拌，分散劑與油的使用比率在1:10至1:30為宜。常規型分散劑溶解溢油能力強，使用前不需用水稀釋，處理風化油的效果好，使用時可直接噴灑。分散劑與油的使用比率在1:1至1:3之間為宜。考慮內河船舶中多為中、低粘度燃油，建議使用常規性分散劑處理船舶溢油，有實驗室模擬內河水域研究表明，常規性分散劑對于處理內河船舶溢油具有明顯分散效果，且在分散劑量一定的條件下，常規型比濃縮型的毒性較小，對環境造成的危害更少。

3.溫度

溫度是影響分散劑分散性的主要因素。水溫的降低直接引起溢油粘度增大，油水界面張力的增大，并導致分散劑的擴散速度下降。有人曾用英國產碧浪寧分散劑在不同溫度下進行其分散性的測定實驗，證實了隨著水溫的降低，分散劑對油品的分散效果也隨之降低。在水溫低于10℃的條件下，分散劑已基本失去乳化效能[6]。內河水域水文氣象特征、溫度變化等資料表明，水溫通常處于25℃左右，分散劑能有效處理內河船舶溢油。但因通在內河水域中分散劑的擴散速度比海水中小很多，同種分散劑產品分散效果相對較弱。

4.合理的分散劑噴灑方式

噴灑方式也是分散劑分散性的重要因素，這在內河中使用顯得尤為重要。實踐表明：大多數分散劑在海水中的分散效率比在淡水中好。但通過攪拌等方式，可以使分散劑與油充分混合，以利于分散劑的溶劑進入油層中，也能增加分散劑作用油的混合程度，提高分散劑與油的乳化程度和分散效果。但在使用時需要考慮分散劑的類型、溢油的位置、面積大小以及噴灑分散劑的機械裝置。

四、小結

目前國內已經開始重視內河船舶溢油的治理工作。考慮到在內河水域應用分散劑的影響因素及引起的二次污染問題是評估分散劑處理效果的前提和基礎，文中提出的分散劑應用分析說明，為實際分散劑處理內河船舶溢油提供參考。

[1]林錦生.淺析內河船舶油污染及防治[J].珠江水運,2000,8(6):26ˉ27.

[2]吳海華.湛江轄區船舶防污染現狀及對策[J].中國水運（理論版）,2006,4（5）:25ˉ26.

[3]吳之慶.關于消油劑合理使用和執法管理現狀的探討[J].海洋環境科學,1997,16(1):60-66.

[4]Gerard P.Canevari. Key parameters affecting the dispersion of viscous oil[J].international oil spill conference 2001.

[5]B.A.Wrenn,A.Virkus,B.Mukherjee,A.D.Venosa.(2009).Dispersibility of crude oil in fresh water. Environmental Pollution 157:1807ˉ1814.