原油泄漏:海是最大的“杯具”

王家敏 刘子倩

海洋溢油事故作为近海常见的环境灾害之一,过去几十年中在世界各地未曾停歇过。当鱼虾四处漂浮,海滩遍布油污时,科幻电影里的未来清洁技术,能够让那些泄漏的石油被人类培养的微生物一扫而光。然而现实并不如人意。厦门大学海洋与海岸带发展研究院教授张珞平说,“尽管科学家不断钻研海上除油技术,但人们在面对溢油事故时仍力不从心。”

最近的一次灾难发生在2010年4月20日,位于美国路易斯安那州威尼斯东南约82公里处海面上,一座由英国石油公司租赁的钻井平台发生爆炸并引发大火。火势持续约36小时后,平台沉入墨西哥湾,其底部油井自4月24日起漏油不止,造成大面积原油污染。

美国政府和英国石油公司使用多种技术全力清理泄漏的原油,直到事件发生近3个月后,英国石油公司7月15日才宣布,新的控油装置终于成功罩住水下漏油点。

污染清理是一个更大的难题。对一般原油泄漏事故准备充分的美国政府,对如此大规模的石油泄漏依然伤透脑筋。

类似的情况也发生在中国。7月16日,大连开发区新港码头附近,中石油国际储运有限公司的输油管道在接收一艘利比里亚油轮的卸油时起火,储油罐与管线间的阀门被烧断,造成该储油罐漏出的原油燃烧并引起爆炸。这次事故同样造成原油流入海中。

事发9天后,大连市海上清污领导小组7月25日通报,大连新港“7.16爆炸事故”海上石油清污作业面积42平方公里,溢油面积全部清除。

“瓢舀”的办法都用上了

在大连漏油事故发生后,相关部门布置了3000米的围油栏。随后,来自北京、秦皇岛、青岛的围油栏、吸油毡、撇油器、分散剂陆续运抵大连。中海油“海洋石油252”等四艘大型专业吸油船、中石油“中油应急101”等六艘专业清污船也赶往污染海域。大连海洋渔业部门还发动了800多条渔船采用吸油毡、分解剂甚至用瓢舀等最为传统的办法协助清污。

“近几十年来,人们一直采用类似的传统方式清理泄漏的石油。”张珞平告诉《中国新闻周刊》,“根据所使用的设备和原理,这些方法可分为物理的和化学的两类。”

物理法主要围堵和回收海面上残留的石油。围堵一般采用围栏,所用的材料滞油、随波性好、抗风浪能力强、海生物不易附着,能防止溢油在水平方向上的扩散。

在围堵范围内,石油回收主要采用吸油材料和撇油器。吸油毡采用聚乙烯、聚丙烯等高分子材料,能使溢油粘在其表面,主要用在近海域,处理小规模溢油。近海滩也可以采用稻草、木屑等纤维材料吸附油污。大连漏油事故发生后,附近受污染海滩上就被铺满了一层稻草。

撇油器(油水分离器)在发生大规模溢油时使用,大连海域溢油主要采用这种方法。撇油器被放置在水面上,利用油和水不同物理特性将两者分离,然后通过水泵抽到存储舱,达到一定量后转到岸上进行油水分离,分离出来的水达到环保标准后再排到海里,油则回收。

浮在海面的油污一般使用物理方法清理,但海面下层的油污可能会在海浪的震荡下形成较难清理的乳状油污,这时需要采用化学方法,例如破乳剂和分散剂。破乳剂可以使海面下层的油、水分层,然后通过分散剂,将石油污染物分解。

“吃油”的微生物靠不住

实际上,各种传统的方式无法完全清除残留的石油。始于今年4月的墨西哥湾原油泄漏事件发生以来,美国政府以及英国石油公司则尝试了更多的清理技术。

4月28日,英国石油公司、美国海岸警卫队对泄漏原油实施就地燃烧方案。他们用防火浮油栅将成团的泄漏原油聚集在一起,将它们转移到别的地方后烧掉。但这一方法对沿岸野生动植物破坏极大。

他们也首次尝试将用于浅水的“收集罩”技术使用在深水清污中。一旦安装到位,收集罩将被放置在海底收集原油,并通过原油泵将原油储存在装置中。

也有专家提出微生物降解的方法,这一方法数十年来一直受到环保者的追捧,也是清理技术中最有希望的领域。自然界中有成千上万种有机生物在从事降解活动,利用微生物的活动净化有毒区域的努力已经在土壤上取得成功。

但这些“吃油”的微生物,还无法用于处理海面溢油。美国珀杜大学土木工程学教授拉里.尼斯表示,目前,人工培育大量“吃油”微生物并将它们运送到原油泄漏海域还不太现实。

张珞平告诉《中国新闻周刊》,“微生物也不能渗入石油内部,只能在油和水的交界处存活,它们的降解速度可想而知。此外,石油泄漏到海水中,油或其他碳氢化合物的成分会发生变化,微生物消化它们可能需要更长的时间,这在大规模漏油事件中并不实用。”

“尽管人们动用各种技术手段,但最后的净化工作只能交给海洋。”张珞平说,只有依靠海洋的自然降解,才能使生态圈逐渐恢复平衡。

实际上,自然扩散、蒸发和氧化过程才是消除局部海域石油污染的主要过程。石油在扩散过程中形成海面油膜,并在漂移中逐渐蒸发,其余油膜在光和微量元素的催化下发生自氧化和光化学氧化反应。

此外,海洋生物对石油烃的降解和吸收也起着重要的作用。能分解石油烃的烃类氧化菌广泛分布于海水和海底泥中,浮游海藻和定生海藻也可直接从海水中吸收或吸附溶解的石油烃类,海洋动物也会摄食吸附有石油的颗粒物质,溶于水中的石油可通过消化道或鳃进入它们的体内。在清洁的海水中,海洋动物体内积累的石油可以比较快地排出。

全世界主要航道上都有“油膜”

由于陆地排污、海上石油开采、过度捕捞及养殖、大面积围海工程等因素的影响,世界近海域已经遭受了不同程度的污染。对原本脆弱的海域而言,石油泄漏事故无疑是雪上加霜。

近十年来,世界所需石油的2/3经海路运输。由于大型油轮的营运成本较低,人们建造的油轮吨位越来越大——往往在20万吨以上。大型油轮失事以后,其中的原油部分或全部流入海洋中。

自1993年中国从石油出口国转为石油净进口国以来,石油进口量不断上升,沿海的石油运输量大幅增加。中国进口的石油约90%通过海上船舶运输完成。油轮,特别是超大型油轮在港口水域频繁出现,导致船舶溢油污染,特别是重特大船舶溢油污染的风险增大。

据新华社报道,1973年至2006年,中国沿海共发生大小船舶溢油事故2635起,其中溢油50吨以上的重大船舶溢油事故69起,总溢油量37077吨,平均每年发生两起,平均每起污染事故溢油量537吨。

墨西哥湾漏油堪称“海上911”

面对频发的海洋溢油污染,中国石油大学(北京)资源与信息学院教授张强斌告诉《中国新闻周刊》,“事实上,目前的技术还不能在短时期内完全消除溢油对生态环境的影响。”

尽管经过人工处理,溢油的连锁危害仍然存在。残留油膜使大气与水面隔绝,减少进入海水的氧的数量,从而降低海洋的自净能力。油膜覆盖海面还会阻碍海水的蒸发,影响大气和海洋的热交换,改变海面的反射率,减少进入海洋表层的日光辐射,对局部地区的水文气象条件可能产生一定的影响。

污染的最大受害者是海洋生物。张珞平介绍,“鱼卵和幼鱼首当其冲,几小时内将死亡。附近海域的浮游生物一旦受到污染,也将波及以浮游生物为食的海洋生物圈。”

美国分析人士指出,即便英国石油公司能够为墨西哥湾的油污清理和赔偿全数买单,也无法挽回污染对整个海底生物多样性造成这种不可逆的影响。科学家估计,被浮油威胁生命的动物种类至少有600种。而如果海底生物链发生重组,那么美国数十亿美元的捕鱼产业将面临很大的风险。

墨西哥湾泄漏事件发生后,美国总统奥巴马在接受美国媒体访问时说,墨西哥湾石油污染所造成的精神冲击将如同911事件。他还表示,就像9.11事件明显地改变了美国的外交政策一样,这次墨西哥湾石油污染也将会改变美国未来的能源和环保政策。

“至少,墨西哥漏油事件是一个警示,中国必须重新审视对风险程度的评价,应该对这种超大规模的突发事件有所准备。” 曾在多次重大漏油事故中担任专家评估组组长的高洁说。★