海洋的石油泄漏与处理演示文稿

海洋的石油泄漏与处理演示文稿当前第1页\共有38页\编于星期三\4点引当前第2页\共有38页\编于星期三\4点2010年4月20日夜间，位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36小时后沉入墨西哥湾，11名工作人员死亡。这一平台属于瑞士越洋钻探公司，由英国石油公司(BP)租赁。钻井平台底部油井自2010年4月24日起漏油不止。事发半个月后，各种补救措施仍未有明显突破，沉没的钻井平台每天漏油达到5000桶，并且海上浮油面积在2010年4月30日统计的9900平方公里基础上进一步扩张。此次漏油事件造成了巨大的环境和经济损失。引当前第3页\共有38页\编于星期三\4点墨西哥湾

漏油实景引当前第4页\共有38页\编于星期三\4点路易斯安那州州长2010年5月26日表示，该州超过160公里的海岸受到泄漏原油的污染，污染范围超过密西西比州和阿拉巴马州海岸线的总长。墨西哥湾沿岸生态环境正在遭遇“灭顶之灾”，相关专家指出，污染可能导致墨西哥湾沿岸1000英里长的湿地和海滩被毁，渔业受损，脆弱的物种灭绝。引当前第5页\共有38页\编于星期三\4点然而，事故还在继续……引当前第6页\共有38页\编于星期三\4点

1989年3月，美国埃克森公司“瓦尔迪兹”号油轮在阿拉斯加州威廉王子湾搁浅，泄漏5万吨原油，沿海1300公里区域受到污染，当地鲑鱼和鲱鱼近于灭绝，数十家企业破产或濒临倒闭，这曾是美国历史上最严重的海洋污染事故。1991年1月，海湾战争期间，伊拉克军队撤出科威特前点燃科威特境内油井，多达100万吨石油泄漏，污染沙特阿拉伯西北部沿海500公里区域；

1992年12月，希腊油轮“爱琴海”号在西班牙西北部拉科鲁尼亚港附近触礁搁浅，后在狂风巨浪冲击下断为两截，至少6万多吨原油泄漏，污染加利西亚沿岸200公里区域；

1996年2月，利比里亚油轮“海上女王”号在英国西部威尔士圣安角附近触礁，14.7万吨原油泄漏，致死超过2.5万只水鸟；

1999年12月，马耳他籍油轮“埃里卡”号在法国西北部海域遭遇风暴，断裂沉没，泄漏1万多吨重油，沿海400公里区域受到污染；

2002年11月，利比里亚籍油轮“威望”号在西班牙西北部海域解体沉没，至少6.3万吨重油泄漏。法国、西班牙及葡萄牙共计数千公里海岸受污染，数万只海鸟死亡；

2007年11月，装载4700吨重油的俄罗斯油轮“伏尔加石油139”号在刻赤海峡遭遇狂风，解体沉没，3000多吨重油泄漏，致出事海域遭严重污染。引当前第7页\共有38页\编于星期三\4点随着石油的发现和使用，石油污染相伴而生。起初人们没有认识到石油的重要作用，从1859年德雷克在泰特斯维尔钻出了第一口油井——现代石油工业产生以来，石油污染开始表现。人们对石油重要性认识的加强和连续的战后石油危机以及航海技术的发展，大量石油的开采、运输和使用等使海洋石油污染空前严重。引当前第8页\共有38页\编于星期三\4点据统计，每年通过各种渠道泄入海洋的石油和石油产品，约占全世界石油总产量的0.5%，倾注到海洋的石油量达200万吨～1000万吨，由于航运而排入海洋的石油污染物达160万吨～200万吨，其中1/3左右是油轮在海上发生事故导致石油泄漏造成的。我国海上各种溢油事故每年约发生500起，沿海地区海水含油量已超过国家规定的海水水质标准2倍～8倍，海洋石油污染十分严重。引当前第9页\共有38页\编于星期三\4点油品入海途径：炼油厂含油废水经河流或直接注入海洋；油船漏油、排放和发生事故，使油品直接入海；海底油田在开采过程中的溢漏及井喷，使石油进入海洋水体；大气中的低分子石油烃沉降到海洋水域；海洋底层局部自然溢油。引当前第10页\共有38页\编于星期三\4点目录：环境危害漏油防治学生设计——浅潜水式浮油处理器设计当前第11页\共有38页\编于星期三\4点环境危害当前第12页\共有38页\编于星期三\4点(一)影响海气系统物质和能量的交换。进入海洋中的石油会在海面上形成大面积的油膜，1吨石油在海上形成的油膜可以覆盖12平方千米的海面。油膜影响了大气中的氧气进入海水中，影响了海洋对大气中二氧化碳等温室气体的吸收，使温室气体相对增多，进一步使全球变暖。石油薄膜厚度小于1毫米时，22℃的海面温度经过10小时大约可增加1℃，海面温度将升高几度。油膜的存在使海洋潜热转移量减少，使年、日差别变大，使海洋失去调节作用，产生海洋荒漠化现象，直接影响到当地的气候和生态环境。环境危害当前第13页\共有38页\编于星期三\4点(二)破坏海洋生态系统。1升石油完全氧化达到无害程度，大约需要4万升的溶解氧。造成海洋中O2减少，CO2的相对增多，以及进入海水中的太阳光减少，使海洋中大量藻类和微生物死亡，厌氧生物大量繁衍，海洋生态系统的食物链遭到破坏；石油泄漏到海面，几小时后，便会发生光化学反应，生成醌、酮、醇、酚、酸和硫的氧化物等，对海洋生物有很大的危害。环境危害当前第14页\共有38页\编于星期三\4点海水含油量在0.1毫克/升时，孵出的鱼苗大都有缺陷，海洋石油污染使石油黏附在鱼卵和鱼腮上，使鱼类大量死亡；许多海鸟也因为翅膀黏附石油而不能飞行或在海中浮游以及食用被石油污染的鱼虾而生病死亡。海洋一旦遭到油污，后患将持续几十年。1991年海湾战争期间泄漏入海洋的石油数量高达150.7万吨，使当地沿岸生态遭受毁灭性破坏，生态恢复至少需要100年时间。环境危害当前第15页\共有38页\编于星期三\4点(三)制约人类社会和环境的可持续发展。海洋资源丰富，是人类可持续发展的重要物质基础。海洋石油污染的发生使鱼虾类、贝类大量死亡，海带、紫菜等藻类腐烂，直接影响了海洋养殖和捕捞业的发展；石油污染物的生物富集作用严重影响了海洋生物的健康，人们食用这些被污染的海产品也会造成慢性中毒，甚至危及生命；海水中含有的石油及石油氧化物污染了海水，使沿海地区的海盐、海洋化工等生产受到影响，也污染了沿海地区的地下水；海洋荒漠化对全球灾害性天气的产生和气候变化也具有明显的影响，不利于环境的可持续发展。环境危害当前第16页\共有38页\编于星期三\4点漏油防治当前第17页\共有38页\编于星期三\4点含油污水的处理技术石油污染物进入水体后，在环境条件等因素的作用下，其组成性质和存在形式都会有所变化。一般来讲，石油类污染物主要以漂浮油、分散油、乳化油、溶解油、油一固体物等5种状态存在于水中。水体石油污染的处理既要去除废水中的大量石油类物质，同时也要考虑降低废水的化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)等，其有效性和经济性应以石油等污染物的去除率或转化率、残留量为比较基准。。漏油防治当前第18页\共有38页\编于星期三\4点含油污水的处理技术大连漏油事故后，仍采用了许多比较传统的方法，诸如使用稻草垫来吸收油污，还有渔民们用桶打捞石油。不同类型的含油污水要采用不同的处理方法。目前国内外含油污水的处理技术按处理原理可分为4种：物理法、化学法、物理化学法和生物化学法。。漏油防治当前第19页\共有38页\编于星期三\4点物理处理法物理处理法的重点是去除含油污水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。包括重力分离、离心分离、粗粒化、过滤、膜分离等方法。◆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。◆撇油器撇油器是在不改变粘稠油类物质原有性质的基础上，处理粘稠油类物质溢油、泄漏事故的装置。◆吸油材料可使用亲油性的吸油材料，使溢油粘在其表面而被吸附回收。漏油防治当前第20页\共有38页\编于星期三\4点漏油防治当前第21页\共有38页\编于星期三\4点化学处理法化学处理法主要用于处理含油污水中不能单独用物理方法或生物方法去除的一部分胶体和溶解性物质，常用的方法有化学破乳法、化学氧化法，分散剂法等。化学破乳法是化学药剂在水中水解后形成带正电荷的胶团，与带负电荷的乳化油发生电中和作用，以降低其表面电位，再经过处理使油粒聚集，粒径变大，使浮力随之增大，从而达到油水分离的目的。氧化法利用强氧化剂氧化分解污水中的油和COD等污染物质以达到净化含油污水的方法。漏油防治当前第22页\共有38页\编于星期三\4点化学处理法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。其原理是降低油/水的见面张力，借助海浪的力量，在海水波动与湍流的作用下，将成片的漏油分散成小颗粒，稀释于整个水体中。其优势是能够快速的将聚集在水面的漏油稀释在水体中，降低大量漏油对生物造成的危害，尤其是海鸟与海洋哺乳动物，但分散剂本身有毒，可能对海洋造成二次污染。漏油防治当前第23页\共有38页\编于星期三\4点物理化学处理法物理化学法主要包括气浮法、吸附法、电化学法、超声波分离法等，这些方法一般都具有适应性较强、选择性广的优点。气浮法是依靠气泡表面吸附油粒或悬浮物以达到分离的目的。吸附法是利用吸附剂的多孔性和大的比表面积，将含油污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面从而实现分离。超声波分离法是当超声波通过含油污水后，会使水中的油滴凝聚并上浮，再用其他设备分离。漏油防治当前第24页\共有38页\编于星期三\4点物理化学处理法电化学法包括电凝聚、电气浮和电火花法。电凝聚是利用溶解性电极电解含油污水，从溶解性阳极溶解出金属离子，金属离子水解生成氢氧化物，它能吸附和凝聚乳化油与溶解油，沉淀后除去油。电气浮是利用不溶性电极电解采油污水，在电解分解作用和初生态的微小气泡上浮作用下，使乳化油破坏，并使油珠附着在气泡上。电火花法是利用交流电来去除采油污水中的乳化油和溶解油，在电场作用下筒内的导电颗粒间会产生电火花，在电火花和水中均匀分布的氧的作用下，油分被氧化和燃烧分解。漏油防治当前第25页\共有38页\编于星期三\4点生物化学处理法生物化学(生化)处理法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单物质，从而将有毒物质转化为无毒物质，使含油污水得到净化。自20世纪90年代以来，由于生物修复技术的发展和研究成果所展示的生物技术的生命力，使生物修技术在石油污染治理方面逐渐成为核心技术，成为当今石油污染去除的主要途径。根据氧气的供应与否，生化法可分为好氧生物处理和厌氧生物处理；从过程形式上可分为污泥法、生物过滤法和氧化塘法。漏油防治当前第26页\共有38页\编于星期三\4点生物化学处理法生物降解法的目标就是提高海洋中微生物对石油烃类物质的分解速率。分解速率主要有三个限制因素：1.嗜油微生物的数量；2.氮、磷营养物质的供给；3.对好氧石油分解菌的氧气供给。据《科学》（Science）杂志报道，美国劳伦斯伯克利实验室在墨西哥湾超过1000米得深海处发现一种新的嗜油菌，这种微生物分解石油的速度令人震惊。漏油防治当前第27页\共有38页\编于星期三\4点石油污染治理的政府措施据统计，进入海洋环境的石油中，自然溢流约占8%，其余的92%则是人类活动造成的。治理海洋石油污染除了技术办法之外，还应从社会经济方面入手，寻找解决措施。(一)提高社会环保意识，保护海洋海洋孕育了地球上丰富的生命。改变人们把海洋作为天然垃圾场的传统理念，充分认识到对海洋环境的破坏不仅是危害某一海区，而是最终影响到整个全球的行为。(二)加强立法监督，加大执法力度。我国针对海洋石油污染的专项法律还很少，法律体系不健全。《海洋环境保护法》中关于海洋石油污染的原则性条款很难正确运用，所处罚的只是后果，很少考虑海洋环境的生态价值。漏油防治当前第28页\共有38页\编于星期三\4点石油污染治理的人文措施(三)基础设施的综合风险评估——政府应该对全国的石油基础设施做出全面的风险评估，包括所有原油和成品油码头、油库、输油管道、油轮运输和石油生产企业。风险评估应确认所有可能出现的潜在风险，针对如何尽量降低这些风险制定相应计划，以提升中国石油基础设施的整体水平。可以尝试引进国外先进技术，使设施达到或超过国际标准。(四)加强国际合作，做好监测预警。现代社会是信息社会，“数字地球”建设已经开始。作为“数字地球”建设中的海洋也加快了数字化建设进程。充分利用科学技术对海洋石油污染实行实时动态监控，建立一个国家、地区乃至全球的油污防备和反应系统，加快海洋污染预警系统的开发和使用。漏油防治当前第29页\共有38页\编于星期三\4点学生设计浅潜水式浮油处理器设计设计人——陈慕豪漏油收集装置的发展举世瞩目，作为船海学生的我们更是义不容辞，接下来章节介绍的是由一位船海学院研究生学长设计的自动化漏油收集装置当前第30页\共有38页\编于星期三\4点未来的海面浮油处理技术是综合性的。生物技术在处理海面浮油方面不失为一门非常有效的技术，但当油污浓度太大，由于营养和氧气供应不足会抑制细菌的生长，使净化作用受限制。所以生物技术也具有一定的局限性，当这种技术和其它技术如机械法相结合，综合使用时，会使技术变得更为完善。生物技术处理薄层油膜和化学药剂使用受限时作用更为突出；海洋生物学家将加强对生物降解烃类过程的研究，为基因工程在处理浮油上的应用提供更有力的理论依据，以培育出更多、更好的微生物新菌株。设计理念学生设计当前第31页\共有38页\编于星期三\4点基本概念性描述

浅潜水式装置具有飞行器一般的机动性,一旦下潜就可以不受浮油层的阻碍。此外,相对于水面和低空的装置受到海况和风况的影响,浅潜水式的收集器不必过多考虑这两个因素。生物溢油处理法具有物理方法和化学方法所不具备的优良特点,如无二次污染、环保。目前现存的生物处理法尚不成熟,仅简单的向海面喷洒微生物并不能发挥其最佳效果。学生设计当前第32页\共有38页\编于星期三\4点基本概念性描述

从中东干旱沙地农业生产中的灌溉技术受到启发,微生物尽可能按量的要求准确喷洒将使本装置效率发挥到最佳。因而,采用浅潜水式的装置来实现生物处理。采用灌溉的方式精确定量地向浮油内添加微生物,可提高效率,这可以通过控制浅潜水式装置在浮油面下的运动再配合一套滴加微生物的系统来实现。学生设计当前第33页\共有38页\编于星期三\4点

浅潜水式浮油处理装置必须能够时刻跟踪要处理的浮油面。同时,装置必须要有一套先进的控制系统,负责精确地将微生物添加到一定区域浮油层的中心。要完成上述功能必须贴紧浮油面。从一种在水面自由行走的昆虫受到启发,其腿上长有大而薄的吸盘,利用其与水的表面张力作用支持其自重在水面上行走。。基本原理学生设计当前第34页\共有38页\编于星期三\4点

因此本装置上设计了四个大型的吸盘,利用其与浮油面间的粘性和表面张力作用紧紧相贴,达到跟踪浮油的目的。然后是将装置内储存的微生物添加到浮油层中,可通过多种途径完成。如将装置设计成针筒的结构,通过压力将储存的微生物压入浮油层中并控制数量;或在储存箱的出口设置抽吸泵,按量吸出微生物;或将微生物装在胶囊里,定量镶嵌在浮油层中。可根据试验选取。完成了向一处添加微生物的工作后,装置还要运动到其他位置进行作业,因此喷头设计成伸缩式。同时,考虑到处理海岸上积油的情况,