海洋石油污染及防治

1、海洋石油污染及其处理姓名：XXX专业：XXX学号：0806604204目录目录海洋石油污染的来源海洋石油污染的来源海洋石油污染的存在形式海洋石油污染的存在形式海洋石油污染的危害海洋石油污染的危害海洋石油污染的处理方法海洋石油污染的处理方法结论结论海洋石油污染的来源石油的海上运输和频繁油轮事故2石油开采的泄漏与井喷事故34港口作业的油污水排放、含油废气沉降等天然海底渗漏、含油沉积岩遭侵蚀后渗出等1石油污染的存在形式漂浮在海面的油膜; 溶解分散态, 包括溶解和乳化状态; 凝聚态残留物,包括海面漂浮的焦油球和沉积物中的残留物。海洋石油污染的危害1. 危害危害石油进入到海洋后, 可以通过食物链最终在人

2、体内富集, 从而对人体健康造成严重危害；石油污染物进入海洋环境会对水生生物的生长、 繁殖以及整个生态系统发生巨大的影响。污染物中的毒性化合物可以改变细胞活性,使藻类等浮游生物急性中毒死亡；石油污染能够抑制光合作用,降低海水中 O2的含量，破坏生物的正常生理机能,使渔业资源逐步衰退。恶劣水质使养殖对象大量死亡；受洋流和海浪的影响,海洋中的石油极易聚积于岸边, 使海滩受到污染, 破坏旅游资源； 油膜覆盖于海面, 阻断O2、CO2 等气体的交换，破坏了海洋中溶解气体的循环平衡。物理处理法物理处理法化学处理法化学处理法生物处理法生物处理法海洋石油污染的处理方法物理处理法 物理法主要是围堵和回收海面上残

3、留的石油, 与其他处理方法如燃烧法、吸油材料、消油剂分解、生物降解等紧密配合, 其处理效率受天气、海洋状况以溢油类型的影响较大。在溢油事故处理中实际应用的物理处理法主要包括: 围栏法围栏法: 石油泄漏到海面后，应首先用围栏将其围住，阻止其在海面扩散，然后再设法回收。其作用主要是将油包围起来，缩小面积，防止其扩散，便于后期的物理回收。 围栏既能防止溢油在水平方向上的扩散, 又能防止原油凝结成焦油球, 在海面垂直方向上的扩散, 即在海上随波飘流。可根据不同的海域污染选用不同的围栏方式。 撇油器撇油器：撇油器是在不改变石油的理化性质的基础上将石油回收。 吸油材料吸油材料：可使用亲油性的吸油材料，使溢

4、油被粘在其表面，而被吸附回收吸油材料主要用在靠近海岸和港口的海域，用于处理小规模溢油。 磁性分离磁性分离：美国研究出一种亲油疏水的磁性微粒，当将它撒播在被污染海域, 则微粒迅速溶于油中而使油呈磁性，进并被磁性回收装置清除。 目前国内外很多学者对稻壳活性炭的制备和吸附作用进行了较为深入的研究 。稻壳炭是活性炭中吸附剂的一种，而活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈玄色，内部孔隙结构发达，表面积大，吸附能力强的一类微晶质碳素材料。 稻壳炭以其表面大量的不饱和碳构筑成了独特的吸附结构，容易吸附和脱附，而且吸脱行程短，因此，稻壳炭是一种优良的吸附剂 。 基于以上分析，针对石油污染后残留在海水的溶解态和乳浊

5、态石油，可用稻壳炭吸附的方法进行净化处理，对彻底清除海水石油污染缓解海洋生物遭受石油污染的危害具有重要意义。 溢油处理方法众多，但在实际处理溢油污染时主要还是使用传统处理方法。使用方法的选择主要受以下三个因素的影响: 浪高、水流速度、溢油黏度。 在溢油事故发生后，为了能找到与海面状况和溢油类型相匹配的最合适的处理方法，必须建立一个围栏、撇油器、吸油材料、分散剂、凝油剂等等与溢油类型、发生地点海面状况、水流速度、天气状况等因素相对应的指导表，系统总结溢油黏度、水速、海面风力等级等各自影响因素下选择合适的处理方法，进行优化组合。化学处理法 化学处理法有传统化学处理法和现代化学处理法。 传统化学处理

6、法即为燃烧法, 即通过燃烧将大量浮油在短时间内彻底烧净, 处理对象一般为大规模的溢油和北冰洋水域的石油污染, 一般为离海岸相当远的公海才使用此法处理。 优点是需要成本低、快速高效、效果好。 缺点: 浪费能源，不完全燃烧会放出浓烟，其中包括大量芳烃, 它们也会污染海洋、大气，带来次生污染，对生态环境会造成不良影响。 现代化学处理法包括： （1）分散剂：溢油分散剂是由表面活性剂、渗透剂、助溶剂溶剂等组成的均匀透明液体。分散剂可以减少石油和水之间的表面张力，使溢油在水面乳化形成乳状液，从而使石油分散成细小的油珠，使溢油微粒易于与海水中的化学物质反应，易于被能降解石油烃的微生物所降解，加速海洋对石油的

7、净化过程。 分散剂的优点在于使用方便, 不受气象、 海况影响，是恶劣条件下的首选，但它只易处理中低浓度油污染，且使用时有必要考虑它本身的毒性。(要考虑对整个食物链的影响) （2）凝油剂：它可使石油胶凝成粘稠物或坚硬的果冻状物。其优点是毒性低，溢油可回收，不受风浪影响，能有效防止油扩散。 配合使用围油栏和回收装置可提高他们的效率。 (3) 集油剂：一种防止油扩散的界面活性剂, 相当于化学围油栏。集油剂所含表面活性成分可大大降低水的表面能，改变水、油、空气三相界面张力平衡，驱使油膜变厚，达到控制油膜扩散的作用。但随油膜厚度增加其效果下降。它对薄油层先汇聚后抑扩散, 对1-1.5cm厚度的油层仅能控

8、制扩散,而对厚油层只能降低扩散速度，且每隔一定时间就需追加投料，在使用后要及时用物理方法回收。集油剂的活性成分毒性低, 在良好气象条件下特别适用于内海薄油层的清除。 (4)沉降剂。它可使石油吸附沉降到海底，但这样会将油污染带到水域底部，危害底栖生物，一般仅在深海区使用。 其他化学制品：用于破坏油水混合物的破乳剂；用于加速石油生物降解的生物修复化合物；此外还有燃烧剂和粘性添加剂等。生物修复技术点击添加文本点击添加文本石油降解菌的降解效率低，亟待筛选、培育和改良高效降解石油污染物的微生物。由于石油的疏水性，泄油进入水域形成明显的两相，石油的微生物利用度低；缺点缺点微生物的繁殖和培养受到各种环境因素

9、的影响，如营养因子和氧气浓度等；不会引起二次污染，对人和环境造成的影响小，速度快无残毒，成本低。优点优点投加表面活性剂 由于石油污染物的疏水性，泄油进入水域形成明显的两相，石油降解菌很难进入油层与石油颗粒充分接触，只能对其边缘发挥作用，从而大大降低微生物利用度。 通过在污染水域里添加表面活性剂，主要是利用其乳化和增溶的作用，改变油水两相的相溶性。表面活性剂以低浓度存在于油水混合体系中，可被吸附在该体系表面，明显降低其自由能。这类物质是由具有亲水性的极性基团和疏水性的非极性基团组成的有机化合物。 加入表面活性剂，可以增加海水中微生物的接触面积，增加细菌对石油的利用性。但并不是所有的表面活性剂均有

10、促进作用，许多表面活性剂由于其毒性和持久性会造成环境污染，特别是沿岸地区的环境污染。 因此，在实际应用中经常利用微生物产生的表面活性剂来加速石油的降解。投加氮磷营养盐 一般认为，N、P是海洋石油烃微生物降解的重要限制因子，然而，当在开放性的海水中添加水溶性的氮和磷肥，由于它快速地溶于水中而流失，这不仅不能得到促进石油烃微生物降解的效果，反而会使某些海藻突然繁殖起来，以至有可能产生富营养现象。 目前通常使用的营养盐有三种: 缓释肥料、亲油肥料、水溶性肥料 要求有适合的释放速度，通过海潮可以将营养物质缓慢的释放出来，为石油降解菌的生长繁殖持续补充营养盐，提高石油降解速率； 亲油肥料可使营养盐溶解到

11、“油中” ，在油相中螯合的营养盐可以促进细菌在表面的生长。研究学者发现石蜡化尿素和一种辛基磷酸盐既能保证微生物的营养供给又大大降低了营养物质流失； 一些含氮磷的水溶性盐,如硝酸铵,三聚磷酸盐等和海水混合溶解,可解决下层水体污染物的降解.缓释肥料缓释肥料亲油肥料亲油肥料 水溶性肥料水溶性肥料寻找厌氧代谢菌 当前，生物修复法治理地表石油被认为是最经济、最彻底、最有效的恢复手段。虽然石油烃的厌氧降解速率比好氧降解速率要慢， 但是在厌氧状态下，烷烃和多环芳烃均发生了降解，此外在好氧条件下通常较难降解的姥鲛烷和植烷也发生了降解。另外，还有人分离出了在缺氧条件下能降解简单芳香烃和脂肪烃的反硝化菌及硫、铁、

12、锰的还原菌，较复杂的芳香烃(如多环芳烃)的降解也已得到证实，因此烃的厌氧代谢将是以后研究的一个突破点。筛选、培育、改良高效石油降解菌基因工程菌基因工程菌C混合微生物混合微生物的使用的使用B自然微生物自然微生物的筛选的筛选A自然微生物筛选 土著微生物的降解潜力巨大，但通常生长缓慢，代谢活性低。因此将本土嗜油微生物群经筛选、培养、驯化可以大幅度提高其降解石油烃能力。 我国从70年代起开始了石油生物修复研究并取得了进展。 中国海洋大学杨仕美等用分子生物学鉴定PCR-DGGE技术进行高效生物菌种筛选 驯化，培养出多种适用于海洋石油污染治理的生物菌群; 中国海洋大学的白洁教授进行了优势石油降解菌的筛选等

13、一些列系统研究,培育的混合菌株在实验室条件下7天对石油烃的降解率可达90%； 厦门大学在近海石油污染环境中筛选出高效、耐酸、耐高盐、适用范围广的菌株，构建了石油降解菌群，实现了吸油材料聚氨酯泡沫PUF对石油降解菌的固定化，提高了降解率； 暨南大学金腊华教授等培养出的一株石油降解菌，菌株降解率可达79%，并对石油降解菌的碳纤维固定化做了大量系统的研究。混合微生物的使用 一般来说，一种细菌仅能降解一种或少数几种石油烃，或石油烃降解的几个步骤，而原油和其炼制油所含的石油烃种类甚为复杂，不同来源的原油其石油烃的组成也有较大的差异，所以将不同的菌混合培养有助于提高石油的总体降解率。 日本海洋生物技术研究

14、所用4种细菌的混合培养物处理海上溢油，取得良好效果。基因工程菌 通过生物改良的超级细菌能够高效的去除石油污染物，被认为是一种很有发展前途的海洋修复技术。但实践表明，接种石油降解菌效果并不明显，这是因为海洋中存在的土著微生物常常会影响接种微生物的活动。 将能降解多种污染物的降解基因转移到一种微生物的细胞中，获得分解能力得到几十倍甚至是上百倍提高的菌种。如美国生物学家曾应用遗传工程创造出一种多质粒的超级菌（铜绿假单胞菌），利用这种超级菌可在几小时内就把母菌需一年才能代谢完的原油降解完。然而，由于基因工程菌对环境的潜在影响仍无法评估，因此对基因工程菌的利用受到了严格的立法控制。迄今还未见到在油污染海

15、洋生物修复中实际应用的报道。结论 海洋中存在着大量能够降解石油的微生物，利用微生物进行海洋石油污染的生物修复是国际上最新兴起的环境污染治理生物工程技术。其最大特点是可以对大面积的污染环境进行治理。此外高效、经济、安全、无二次污染；特别是对机械装置无法清除的薄油层而且化学药剂被限制使用时，生物法处理溢油的优越性更加显著。 目前，表面活性剂与生物降解法相结合是去除海洋石油污染物最有效的手段。 由于大多数表面活性剂均为石油类产品，本身不可再生，并且其自身的存在也会对环境造成一定程度的危害，因此宜采用绿色、环保、可再生、可完全生物降解的表面活性剂替代传统的表成活性剂； 大部分生物表面活性剂及其生产过程

16、都处于实验室研究阶段，由于其生产成本较高、其结构复杂，并且对其与石油作用机理认识不足。因此，在很长一段时间内，合成表面活性剂在海洋石油污染生物修复中仍将占有重要地位； 但也应注意生物修复往往很难快速发挥作用，而且任何单一技术或设备都难以达到理想的处理效果。综合评判各种影响因素，针对不同气象、海况等实际情况，选择最佳的溢油回收手段是十分有意义的。海洋石油污染的防治应因地制宜将能够调用的多种技术优化组合，达到污染环境的综合治理和修复，保证海洋环境的可持续。参考文献1张广良.表面活性剂在海洋石油污染生物修复中的应用J.中国化工, 2012,10(4):82-85.2张丽萍,王辉.不同海面状况海洋石油污染处理方法优化配置J.中国化工,2