海上漏油事件一旦發生,石油污染對海洋環境和海洋生物資源的危害是相當嚴重的,甚至整個海洋生態系統都將遭到破壞。一次大的溢油事故造成的影響會延續十幾年甚至更長時間。
近年來,海上溢油事件頻發,其中后果較嚴重的有:1989年“埃克森·瓦爾迪茲”號油輪漏油事件;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。隨著全球經濟的不斷發展,海上石油開采和海上石油運輸將會更加頻繁,海上石油污染仍將是一個人類面臨的嚴峻問題之一。
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
使用圍油欄系統是最簡易也最常見的一種控制溢油擴散的方法。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,從圍欄底部擴散出去;
3)纜繩或鏈條:用于連接、加強和穩定圍油欄。
注:
1)此方法適用漏油點較少的情況;
2)常用在漏油事故發生后不久(幾個小時內)的情況,否則溢油區域過大;
2.大多數圍油欄不適用于惡劣海況、強風速、高海浪的作業環境使用撇油器
一旦漏油被圍油欄限制在一定范圍內,即可通過小艇釋放撇油器到水面進行漏油回收。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,非常經濟實用;
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70年代就已提出此方法,但由于其危險性較高且會造成環境污染,在實際溢油事件中使用率較低。
注:
1)燃燒過程中產生的有毒有害氣體,會破壞環境,同時會給海洋生物的生產帶來威脅。
2)此法適用于漏油初期,能有效減少漏油擴散到更大的范圍。
3)此法也是極地漏油事故的優選方案,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增大。并且極地水域一般都比較偏遠,污染及火災風險較小。
5.分散劑
當溢油范圍太廣,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是一種化學物質,通過直升機或船艇噴灑到溢油區域,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合,也可以和沙石及水中的碎片結合。其結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
此法通常在常規機械清理(如圍油欄和撇油器)無法實現的情況,如阻滯或風化在常規機械設備無法到達的污油。
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,進而通過撇油器或吸附材料等進行回收。
注:
1)沖洗下來的污油應立即充分回收,防止擴大污染;
2)熱水會給噴灑區域內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械化設備進行回收。
注:
1)此方法只適用于清理海岸線溢油;
2)這是相較經濟可行的方法,普通工人無需特殊培訓即可上手;
3)此法耗時較大;
4)使用大型機械設備會損壞海岸線,所以盡量少用。
3.生物修復
生物修復是指利用特殊的微生物來清理有毒有害物質。很多細菌、真菌、古生菌和藻類,能夠將石油產品分解成簡單無毒的分子來降解石油產品(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,保證其快速增長。
此方法通常用在深海溢油事故。
注:
1)此法一般需要數年的時間進行清理,如情況緊急,優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.溢油的化學穩定
溢油事故發生后,第一時間是如何有效阻止溢油擴散。機械手段如圍油欄是防止溢油范圍擴大的有效方案,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,從而防止其擴散。膠狀物便于回收,從而大大提高回收效率。
注:
1)響應時間通常為15-40分鐘左右;
2)聚異丁烯不是有毒物質,食物中很常見,但膠狀物有纏繞或導致海洋生物窒息的風險。
5.自然恢復
處理溢油最簡單的方法是利用太陽光、海風、天氣、潮汐或自然微生物的作用。視具體情況,當溢油離海岸線非常遠,或清理溢油造成的環境破壞遠遠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,需要進行持續密切的監控。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鍵取決于溢油事故的發生地點。大多數溢油事件發生在深海,通常采用自然恢復的方法。隨著溢油地點靠近海岸線,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:不需要處理,除非事故很嚴重;
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域:生物恢復。