文/上海海事大学 朱姝霖
海洋是地球上最巨大的资源宝库,也是水生物最广阔的生活场所。在大规模开发海洋的过程中不可避免地出现了一系列问题,溢油事故就是其中之一,已经逐渐成为人们关注的焦点。随着对海洋开发力度的不断加大和海洋运输的不断发展,海上溢油事故的发生频率也相应增加。全世界每年倾注到海洋的石油量约达 200万吨~1000万吨。溢油事故的频发不仅是对能源的严重浪费,也对生态环境带来难以恢复的破坏。
伴随着上世纪 60年代石油海运业的兴起,巨大油轮的海难事故不断发生。最早的不幸事件当属利比亚超级油轮“卡尼丸”号。该船于1967年3月18日满载石油在英国康沃耳海岸附近触礁沉没,所载 11.9万吨原油全部流人大海。油液随波逐流很快浸染了英国康沃尔海岸,3个星期以后便随风抵达并污染了法国沿岸疗养区。
世界各国在最近的 75年中,溢油事故频发,损失惨重。仅我国的海上各种溢油事故已发生约 500起,数目惊人。1989年,青岛黄岛油库爆炸起火,600多吨原油流人海中。而2010年7月16日,大连新港附近中石油的一条输油管道发生爆炸起火,造成至少1500吨原油流人海中。
造成海洋石油溢油事故主要有如下几个原因:
油船在航行过程中与船舶发生碰撞、搁浅、触礁断裂等事故,船体受到严重破坏,造成溢油;油船御油时由于操作不当或意外起火,发生爆炸,造成溢油。
除了油船海难事故所造成的海洋石油污染之外,海上油田开发是另一个重要的污染源。船舶与钻塔、油井等设施相撞:油船与钻井平台等水下设施相撞酿成火灾、溢油事故者屡见不鲜。特别是超级油轮,甚至在其航行速度很慢时,由于其惯性特别大,一旦与沉重的钢筋混凝土平台相撞,对油轮将是毁灭性的,因为这种油轮往往载有约60万吨的石油或石油产品;海上钻塔或油井失落:在海上石油钻探或石油开采过程中,自身失落溢油数量也相当可观,从世界范围的统计可知,平均每年有10万吨以上的石油失落,酿成惨重后果。
另外,自然力量,如地震、风暴潮、台风等也会造成石油溢油事故。例如,1974年“卡米拉”号巨风经过时,墨西哥湾北岸的水位暴涨,导致密西西比河门海水倒灌,造成海底滑坡,钻塔被毁,石油喷泉般外溢。
海上溢油事故的频发不仅是对宝贵的石油资源的巨大浪费,更不可小觑的是它对海洋生态造成的巨大危害。不论是生活在赤道附近的热带海洋的生物,还是生活在北冰洋中的动植物群体;不论是生活在海洋中的鱼虾,还是在海面上飞翔的海鸟,或者岸边的动植物,都不能抵抗海洋上石油类物质的侵害。
石油进入海洋之后,漂浮在水面迅速扩散,形成油膜,阻碍水面从空气中摄取氧气,抑制水中浮游植物的光合作用,致使水中的含氧量逐渐减少,使鱼虾贝类窒息死亡。在“卡基斯”号油船遇险后的溢油事故中,曾导致法国沿岸渔业生产停顿了一个半月之久。因为渔民们捕来的鱼有一股浓浓的石油气味,在鳃上可以清清楚楚地看到石油斑点;溢油事故对海鸟资源的破坏的严重程度也是难以估量的。据报道,石油泄漏事故后可以收集到上千只死鸟,或者是落入油层覆盖的海水中死亡,或者在误食沾染石油的物质而丧生;浅滩上受石油污染过的牡妨同样会丧生,即使活下来的也不能再食用。被石油污染过的牡砺有一股浓浓的石油味,这股味道可以存在一个多月。在岸边岩石上的一些海洋生物对新鲜石油更为敏感,往往是首批牺牲海岸的哺乳动物同样受到石油污染的影响,大量油类的侵入会对海狮、海豹、北极白熊等靠海生存的哺乳动物的正常生活带来危害;对于海岸植物也会产生影响,红树林是一个明显的例子,沾染石油的植物的新根和新幼树可能立即被杀死,轻的也会发生脱叶现象。
石油成分的分析表明:石油中所含的轻芳香烃物质及其衍生物质(PAN),在原油中含量不过5%,但在净化了的石油产品中(如煤油),其含量可达到20%。海水中致命的轻芳烃物质及其衍生物质,对海洋动植物的影响很大,甚至致命。
海洋生物学家指出,PAN物质能够沉人深海之中,特别是在暴风雨、大风天气过后。例如,“艾罗”号油船遇险之后,在一次风暴之中,在 80m深处发现了油滴。还发现石油滴粘附于海洋悬浮的微粒上,像降落伞一样慢慢地降落到海底。当海面布满油斑时,其海底常发现有致命的芳香烃有毒物质聚集,而且这些有毒物质还常随海流扩散。有毒的“黑流”所经之处,便留下一片“死亡”的痕迹——蠕虫、海葵及其他软体动物遗体遍布。多环芳香烃碳氢化合物对浮游动物及鱼类的影响 :多环芳香烃碳氢化合物是石油成分中对海洋生态系统破坏性最大的化合物之一,其分量很大,它是最常见的石油团块的基本成分之一。多环芳香烃碳氢化合物能够在海洋生物,特别是底栖生物组织和器官中聚集起来,缓慢而长期地实施其毒性。当这些中了毒的海洋生物被海兽、鱼、虾等食用后,后者也会中毒。海洋生物中毒程度与石油污染浓度有密切关系,当浓度不超过 1%时,对硅藻的生长不但没有损害,甚至起到促进作用。随着石油浓度的增加,毒害作用才能表现出来,浓度越大,毒性越大,对海洋生态系统的危害也越重。
目前石油污染物的净化主要有以下方法:
物理方法 :廉价而易得的锯末、粉碎了的浮石粉和玉米粉等对石油污染具有一定的净化能力,而且它本身对海洋动植物没有什么损害作用。
化学方法 :利用化学清洗剂和除垢剂消除石油污染物或抑制石油泛滥,特别是在石油运输船或钻井平台溢油事故初期,这是较为有效的方法。但是人们最终发现,上述物质对海洋生态(包括鸟类)是极其有害的物质,其副作用比石油污染泛滥的直接经济损失要大得多。人们对受污染海鸟的抢救与护理经验进一步证实了这一点。因此,上世纪70年代以来,不少国家已下令禁止使用这一方法。
生物方法:海洋中含有大量的细菌,它们能够利用海洋石油或其衍生物中的碳氢化合物,作为其碳和能量的主要来源。这些海洋中的细菌对石油或其衍生物质起到了净化作用。这一现象已引起科学家们的极大关往,被誉为石油污染的净化剂,其最大优点是既廉价又无副作用,这种借助自然力量的方法很值得提倡。但是在应用这一方法时,必须把石油薄膜弄碎才能大大提高净化能力。否则这种生物净化剂很难进人石油里面与石油颗粒充分接触,只能对其边缘发挥作用。
海上溢油事故的处理主要有以下步骤:
首先要选择最佳处置方案:通过各种监视手段发现和跟踪溢油,并及时作出正确判断,选择最佳处置方案。溢油发生的位置、溢油的性质、规模、预测溢油的数量、面积、漂流速度是制定溢油应急反应对策和溢油清除作业方案的依据。一个正确的应急处置方案,对控制污染局面,清除溢油危害能起到事半功倍的作用。通常对于溢油事故所采取的措施都是在污染发生之后,所以掌握主动性是问题的根本所在。随着海洋资源卫星的升空和 GIS技术的迅速发展,及时得到并跟踪溢油事故的详细情况、污染源、剧烈程度和扩散的速度等详细可靠的信息已经成为可能,可减少不必要的消耗,治理的速度也会相应加快。例如了解潮汐,水流方向、流速、水深、水温、水色,气温、气压、风的强度和方向等就可以预测油的移动和变化状态,作出正确的技术选择。围油栏的布放场所,应该是可以控制、回收溢油的地方或将溢油移向不敏感区域的地方,当然,这需要我们对区域地形、水流情况有一个全面了解,以便制定出最适合的清除战略。
接着要对清污队伍、设备、器材进行选择 :鉴于水上溢油的流动性、多变性,清污队伍的组织落实必须及早进行,绝不能因为动作迟缓而延误了清污的最佳时机,同时对溢油控制技术的局限性必须有充分的认识,选择适合可以预料的各种气象条件、油的品种的设备器材。特别是对清污队伍的业务素质,清污船舶的状况、航速,清污设备器材的种类、状况要做到心中有数。例如溢油为轻组份的油类,由于其易挥发,使用吸油材料回收效果最佳;对于溢油为重组份的油类,使用围油栏围控,再用浮油回收船进行回收是行之有效的;对于低温凝固的油类物质,如重油、原油等用收油网回收应是最佳的选择。清污设备、器材的正确选择至关重要,若采用了不恰当的清污技术和组织方式,不但起不到清污效果,还会加剧油污造成的损害。
最后,根据清除效果及周围环境的变化要及时调整清污方案,需要注意一下几点:
在方案实施过程中,应密切注视清除效果,使清除技术和清除对象相适应,同时保证清除作业在适当的时间内完成。当发生清污效果存在问题时,必须及时加以调整。
在清污过程中,当周围环境发生变化时,应急处置方案也应作适当调整,特别是对天气情况和过往船舶所产生的影响应及早作出反应,制定相应对策,调动溢油应急防污船舶、设备、器材以及必要的后勤支援。巡逻艇自始至终对溢油现场进行警戒,必要时要实行交通管制。
对潜在危险和损害的估计。当船舶溢油为闪点较低的轻组份油类时,应充分考虑其 ,风险程度和潜在威胁,对现场所有的人员、船舶进行必要安全宣传,特别是在处理 MARPOL附则 11定义的类油物质时,应充分注意人员防护,由于类油物质挥发性强、毒性大,现场收集过程中人员站位及相应防护装备均应符合规定要求,谨防中毒事件发生。同时尚需配备一定数量的围油栏控制器材和消防设备,港内消防船亦应处于戒备状态,防止意外事件发生,确保溢油应急处置方案的有效实施。
海上溢油事故的发生不仅是对能源的严重浪费,也对生态环境造成了很大的破坏,为社会带来的巨大的经济损失。在分析损失、危害之后应该充分的认识到溢油事故的处理重心的应该由事后的分析处理、责任分析转移到综合预防方面。因此,在研究及时有效的海上溢油事故的处理方法的同时更应从根本上解决问题——安全航行,谨慎操作。海上溢油事故的发生关系着大自然和人类的切身利益,需要全社会的共同努力来减小此类事故发生的可能性。
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