《海洋污染与防治技术》

海洋污染与防治技术金跃波宁波大学海运学院课程教学大纲第一章绪论第二章我国海洋的污染现状及分析第三章海洋污染防治法规介绍第四章船舶污染的防治技术第五章海上溢油处理技术有关网站和期刊〔联合国与海洋〕://〔国家海洋局〕〔海洋信息网〕〔国家海事局〕〔中华人民共和国环保局〕〔国际海事组织〕:///大连海事大学国际海事公约研究中心〔中国海洋学会〕://=86〔海洋出版社〕海洋环境科学海洋通报海洋学报海洋科学第一章绪论第一节概况

第二节海洋石油污染及影响第三节海洋重金属污染第四节海洋农药污染第五节海洋放射性污染第六节海洋的有机废液和生活污水污染第七节海洋的热污染和固体废物污染第八节海洋污染的特点我们之所以关注海洋，是因为海洋是人类生活的真正根底……生命本身起源于海洋。海洋是广阔的，有1.4亿平方公里，约占地球外表的72%。气候和天气，甚至人们呼吸的空气的质量，在很大程度上都取决于海洋与大气之间的相互作用，我们对于该作用的方式仍然不太了解。海洋不仅始终是它帮助产生的生命的主要营养来源，而且从最早有记录的历史起，人们就利用海洋从事贸易和商业，在海上冒险，去探索海洋。海洋使人们分隔开来，海洋又使人们聚集起来。现在，即便对各个大陆已经绘制了地图，并且通过路上、河流和空中可以进入大陆内部，但世界上大局部人口仍生活在距大海200英里的范围内，与大海密切相关。——摘自《联合国与海洋》首页联合国海洋法公约(UnitedNationsConventionontheLawoftheSea)指联合国曾召开的三次海洋法会议，以及1982年第三次会议所决议的海洋法公约〔LOS〕。此公约对内水、领海、临接海域、大陆架、专属经济区〔亦称“排他性经济海域”简称：EEZ〕、公海等重要概念做了界定。对当前全球各处的领海主权争端、海上天然资源管理、污染处理等具有重要的指导和裁决作用。地盘之争领海基线国际海洋年海洋是人类共同的财产。1993年2月，联合国教科文组织政府间海洋学委员会通过号召各国共同举办“国际海洋年”的决议。联合国认识到海洋、海洋环境、海洋资源和海洋持续开展的重要性，1994年12月联合国第49届大会通过了这项由102个成员国发起的决议，宣布1998年为“国际海洋年”。世界海洋日

起初联合国将每年的7月18日确定为“世界海洋日”。联合国秘书长潘基文就此发表致辞时指出，人类活动正在使海洋世界付出可怕的代价，个人和团体都有义务保护海洋环境，认真管理海洋资源。2009年联合国将首个世界海洋日的主题确定为“我们的海洋，我们的责任”并将其日期调整到6月8日。一、环境问题

联合国环境规划署在2007年公布的一份全球环境综合评估报告中指出：尽管国际社会已经采取了一系列措施，但环境问题仍继续对人类生存构成严重威胁。

第一节概况二、海洋环境海洋环境问题的产生，主要是人们在开发利用海洋的过程中，没有考虑海洋环境的承受能力，低估了自然界的反作用，使海洋环境受到不同程度的损坏。

向海洋排放污染物；某些不合理的海岸工程建设；对水产资源的酷捕，对红树林、珊瑚礁的乱伐乱采，危及到生态平衡。海洋环境保护问题已成为当今全球关注的热点之一。海洋环境保护：在调查研究的根底上，依据海洋生态平衡的要求制定的有关法规，并运用科学的方法和手段来调整海洋开发和环境生态间的关系，以到达海洋资源的持续利用的目的。外来生物的入侵性传播与陆源海洋污染、对海洋生物资源的掠夺性开发利用、海洋栖息环境的物理性改变和破坏，被全球环境基金组织(GlobalEnvironmentFacility，简称GEF)认定为海洋面临的四大威胁。三、海洋污染的定义联合国教科文组织下属的政府间海洋学委员会对海洋污染明确定义为：“由于人类活动，直接或间接地把物质或能量引入海洋环境，造成或可能造成损害海洋生物资源、危害人类健康、阻碍捕鱼和其他各种合法活动、损害海水的正常使用价值和降低海洋环境的质量等有害影响。”一些自然因素，如水土流失、海底火山爆发以及自然灾害等，引起海洋的损害那么不属于海洋污染的范畴。海洋污染的主要来源和比例约是：·城市污水和农业径流排放44%；·空气污染33%；·船舶12%；·倾倒垃圾10%；·海上油、气生产1%。海洋污染的特点：

1、污染源广。

汇入海洋：江河径流入海；大气扩散；雨雪等降水。人类海洋活动：航海、捕鱼和海底石油开发。

海洋污染的特点：

2、持续性强地势最低，污染后，难再转移，不能溶解和不易分解的物质在海洋中越积越多，通过生物的浓缩作用和食物链传递，对人类造成潜在威胁。海洋污染的特点：3、扩散范围广海洋相互连通，污染会扩散，扩大，后期效应会涉及全球。海洋污染的特点：4、防治难危害大海洋污染有很长的积累过程，不易及时发现，一旦形成污染，需要长期治理才能消除影响，治理费用大，危害涉及广，特别是对人体产生的毒害更是难以彻底去除干净。四、海洋污染物的分类通常分为以下几类：〔一〕石油及其产品。包括原油和从原油分馏成的溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等，以及经裂化、催化重整而成的各种产品。这类物质主要是在开采、运输、炼制及使用等过程中流失而直接排放或间接输送入海；是当前海洋中主要的、且易被感官觉察的量大、面广，对海洋生物能产生有害影响，并能损害优美的海滨环境的污染物。〔二〕金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞、铅等金属和磷、硫、砷等非金属以及酸、碱等。这类物质主要来自工、农业废水和煤与石油燃烧而生成的废气转移入海。这类物质入海后往往是河口、港湾及近岸水域中的重要污染物，或直接危害海洋生物的生存，或蓄积于海洋生物体内而影响其利用价值。〔三〕农药。主要自森林、农田等施用农药而随水流迁移入海，或逸入大气，经搬运而沉降入海。这类物质有汞、铜等重金属农药，有机磷农药，百草枯、蔬草灭等除莠剂，滴滴涕、六六六、狄氏剂、艾氏剂、五氯苯酚等有机氯农药以及多在工业上应用而其性质与有机氯农药相似的多氯联苯等。有机氯农药和多氯联苯的性质稳定，能在海水中长期残留，对海洋的污染较为严重；并因它们疏水亲油易富集在生物体内，对海洋生物危害尤大。〔四〕放射性物质。主要来自核武器爆炸、核工业和核动力船舰等的排污。这类物质有铈-114、钚-239、锶-90、碘-131、铯-137、钌-106、铑-106、铁-55、锰-54、锌-65和钴-60等。其中以锶-90、铯-137和钚-239的排放量较大，半衰期较长，对海洋的污染较为严重。〔五〕有机废物和生活污水。这是一类成分复杂的污染物，有来自造纸、印染和食品等工业的纤维素、木质素、果胶、醣类、糠醛、油脂等以及来自生活污水的粪便、洗涤剂和各种食物残渣等。造纸、食品等工业的废物入海后以消耗大量的溶解氧为其特征；生活污水中除含有寄生虫、致病菌外，还带有氮、磷等营养盐类，可导致富营养化，甚至形成赤潮。〔六〕热污染和固体废物热污染主要来自电力、冶金、化工等工业冷却水的排放，可导致局部海区水温上升，使海水中溶解氧的含量下降和影响海洋生物的新陈代谢，严重时可使动植物的群落发生改变，对热带水域的影响较为明显。固体废物主要包括工程残土、城市垃圾及疏浚泥等，投弃入海后能破坏海滨自然环境及生物栖息环境。第二节海洋石油污染及影响一、海洋石油污染1、海洋石油污染来源及入海途径

经河流或直接向海洋注入的各种含油废水;海上油船漏油、排放和油船事故等；海底油田开采溢漏及井喷；逸入大气中的石油烃的沉降及海底自然溢油等。石油污染的主要污染物是各种烃类化合物──烷烃、环烷烃和芳烃等。石油污染物数量巨大。据估计，近年来，因人类活动每年排入海洋的石油及其制品达1000万吨左右，其中：通过河流排入海洋的废油约有500万吨；船舶的排放和事故溢油约150万吨；海底油田泄漏和井喷事故排放约100多万吨。另外，逸入大气中的石油烃,每年约有400万吨沉到地球外表。大连油污清理震撼现场

2010年，7月16日中石油大连新港输油管道爆炸，大量原油泄漏到了大连海域，清污费用甚至要支付10亿元以上。大连油污清理震撼现场

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韩晓雄因喝了大量的石油和体力不支，昏厥过去。2、石油在环境中的物理化学变化石油或其制品进入海洋等水域后，可发生复杂的物理和化学变化。如扩展、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、形成沥青块等。石油入海后首先在水面迅速扩展形成油膜，随后分裂为大小不等的片状或带状油膜，随风漂移。油膜扩展的速度和面积，受风、海浪、海流和油的物理化学特性的影响。蒸发作用是海洋油污染自然消失的重要因素。蒸发速度随石油各种组分的分子量、沸点以及油膜外表积和厚度、风力和温度而不同。含碳原子数小于15的烃〔沸点小于250℃〕入海后10天内便被蒸发掉,含碳原子数在15～25的烃〔沸点250～400℃〕蒸发速度很慢，含碳原子数大于25的烃〔沸点大于400℃〕不容易蒸发。低分子烃和有些极性化合物还会从海面溶入海水中。海面的石油经过蒸发和溶解，比重逐渐增大，最后形成沥青块。

石油入海后，在涡流、风浪等的搅动下，容易发生乳化作用。乳化有两种形式：油包水乳化；稳定。水包油乳化。较不稳定而容易消失。海面油膜在光和微量元素的作用下发生光化学氧化反响。这是石油化学降解的主要途径，但对这一过程目前还了解很少。石油经过蒸发和溶解作用失去较轻的组分，而形成致密的分散粒子或吸附在其他颗粒物上，最后沉降到海底。在海流和海浪的作用下，沉入海底的石油或石油氧化产物还可再上浮到海面。3、海洋生物对石油的降解和吸收在海洋中，微生物在降解石油烃方面起着重要的作用。烃类氧化菌广泛分布于海水和底泥中，不同的石油烃可被不同种类的氧化菌分解。

海藻和海洋动物也能降解一些石油烃。微生物氧化降解石油烃，要消耗大量的溶解氧，有些降解过程的中间产物对鱼类是有害的。

浮游植物和定生海藻可直接从海水中吸收或吸附溶解的石油烃类。海洋动物可吞食吸附有石油的颗粒物质，溶于水中的石油可通过食道或鳃进入它们的体内。在清洁海水中，海洋动物体内积累的石油烃可较快地排出。4、海洋石油污染危害

石油的各种成分都有一定的毒性，它具有破坏生物的正常生活环境，造成生物机能障碍的物理作用。油膜隔绝了大气与海水的气液交换，石油膜的生物分解和自身的氧化作用，消耗水中大量的溶解氧，致使海水缺氧。油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量，影响海洋绿色植物的光合作用。海面油膜沾污海兽皮毛和海鸟羽毛，使它们失去保温、游泳和飞行的能力。

4、海洋石油污染危害分散油和乳化油对一切海洋生物都是致命性的。它们破坏海洋浮游植物体内的叶绿素，阻滞细胞分裂而使之大量死亡，从而破坏海洋生态系统的平衡。分散油和乳化油能引起鱼鳃发炎坏死，使循环系统产生紊乱。原油沉降于潮间带和浅水海底，使一些动物幼虫、海藻孢子失去适宜的固着基质。粘度大的油分可堵塞水生动物的呼吸和进水系统，使之窒息死亡。

4、海洋石油污染危害在水中含油浓度为0.01ppm时,鱼类在一天内就出现油臭,食用价值降低浓度为20ppm时,鱼类不能生存。石油污染对鱼苗和鱼卵的危害更大。海水含油浓度为0.01ppm时，畸形鱼苗可达23～40％,0.1ppm时孵化的鱼苗都有缺陷，存活期仅1～2天。海洋生物体内多环芳烃(PAHs)的研究，直观描述了此种有机污染物的危害，“它不仅具有较强的致癌、致畸和致突变性，还具有免疫毒性，扰乱生物体抗氧化防御系统的正常功能，而且在代谢过程中产生的自由基会导致生物体内酶失活、蛋白质结构变化、DNA断链和脂质过氧化等一系列机体氧化损伤，并进一步引起细胞组织器官的病理变化。

石油污染会破坏海滨风景区和海滨浴场，有时还会使海面着火。海洋如果受到石油严重污染，要经过5～7年，海区生物才能重新繁殖起来。二、海洋石油污染事故

海洋石油污染事故主要指油轮失事和海上油田井喷等事故。最近40多年来最严重的石油污染事件：1967年3月：利比里亚油轮“托雷峡谷”号在英国锡利群岛附近海域漂浮，12万吨原油倾入大海，浮油漂至法国海岸。1978年3月：利比里亚油轮“阿莫科·加的斯”号在法国西部海域漂浮，23万吨原油泄漏，沿海400公里区域受到污染。1979年6月：墨西哥湾一处油井发生爆炸，100万吨石油流入墨西哥湾。1989年3月：美国埃克森公司“瓦尔德斯”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公里区域受污染，这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”号在西班牙西北部触礁搁浅，后断为两截，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，断裂漂浮，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漂浮，至少6.3万吨重油泄漏。法国、西班牙及葡萄牙海岸受污染。中国海上溢油概况

据交通部门统计，我国沿海自1976年至1999年，共发生船舶溢油事故2257起，其中危害较大的重大溢油事故51起，平均每年超过2起。自1994年以来，重大溢油事故每年增至5～7起。每次重大事故造成的直接经济损失达几百万至上千万元，导致一些以养殖业为生的渔民破产，沿海旅游胜地〔北戴河等〕受到威胁。船名溢油量损失额东方大使号溢油：3,344吨损失：1,700多万元加翠号溢油：757吨损失：500多万元玛亚8号溢油：130吨损失：700多万元曼德利号溢油：165吨损失：1,000多万元爱国者号溢油：150吨损失：5,000多万元珠海3.24事故溢油：589.7吨损失：4,000多万元案例●美国墨西哥湾油井事故

2010年4月20日，位于墨西哥湾美国路易斯安那州近海的“深海地平线”钻油平台爆炸漂浮，导致原油泄漏，事故初期污染了大约4000多平方公里的海面，污染面积正在随着时间的流逝而成倍增长，美国政府已把墨西哥湾钻油台漏油危机列为国家级灾害。

有专家预计，救灾的花费会在10亿美元左右。目前针对原油泄漏的成熟处置技术包括向海中投放化学制剂及燃烧等方法。但是任何处理方法，都不可防止地出现环境污染问题。原油里存在成千上万种化合物，都对生态链具有破坏作用。而且，大面积原油覆盖在海面，会造成下层海水含氧缺乏，一些海洋生物也会因此而死亡。由于海洋自净能力有限，将持续一段漫长的时间。据专家估计，这次生态灾难对海洋的影响可能要持续很多年。

环保组织已经列出了最易受墨西哥湾原油泄漏影响的物种名单，包括海龟、抹香鲸、海豚、小燕鸥、牡蛎等，由于石油泄漏，路易斯安那州很多牡蛎采集场已经被迫关闭。一些专家警告说，如果任由有毒原油继续泄漏，墨西哥湾很可能变成一片死区，整个海域将毫无生机，只留下生命力极其顽强的细菌在此生存。

“深水地平线”钻井平台是在墨西哥湾运作的先进石油钻井平台。马康多油井发生的爆炸导致钻井平台被毁，并导致美国历史上最为严重的一起环境灾难。案例●珠海“324”污染事故

1999年3月24日，珠海市发生“东海209”货轮与“闽燃供2号”油轮碰撞事故，溢油589.7吨。珠海、深圳、中山、金星门、淇澳岛等300多平方公里海域及55公里岸线遭到污染。沙滩上的油污平均厚度达10多厘米，局部地区达20-30cm。珠海市著名的旅游风景区、海滨浴场、情侣北路岸线，到处沾满油污。香洲、淇澳岛19万亩养殖场被严重污染，水产养殖损失964.8万元。淇澳岛上70公顷珍稀植物红树林被污染，生态环境遭到严重破坏。经评估，“324”溢油事故造成经济损失4000多万元。中国近海油气田分布图第三节海洋重金属污染重金属元素主要有：汞、镉、铅、锌、铬、铜等。来源天然：地壳岩石风化、海底火山喷发和陆地水土流失。人为：工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失；煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气而进入海洋。例：

全世界每年因人类活动而进入海洋中的汞达一万吨左右，与目前世界汞的年产量相当。生物富集作用铅:对肾脏、神经系统造成危害，对儿童具高毒性，致癌性已被证实。镉:对肾脏有急性之伤害砷:对皮肤、神经系统等造成危害，致癌性已被证实。汞:对人体的伤害极大，伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统。硒:高浓度会危害肌肉及神经系统。重金属污染物在海洋环境中的分布规律如下：①河口及沿岸水域高于外海；②底质高于水体；③高营养阶生物高于低营养阶生物；④北半球高于南半球。水俣湾汞污染事件：水俣yǔ病：是指人或其他动物食用了含有机水银污染的鱼贝类，使有机水银侵入脑神经细胞而引起的一种综合性疾病，是世界上最典型的公害病之一。“水俣病”于1953年首先在日本九州熊本县水俣镇发生，当时由于病因不明，故称之为水俣病。〕；50年代初，在日本九州岛南部熊本县的一个叫水俣镇的地方，出现了一些患口齿不清、面部发呆、手脚发抖、神经失常的病人，这些病人经久治不愈，就会全身弯曲，悲惨死去。这个镇有4万居民，几年中先后有1万人不同程度的患有此种病状，其后附近其他地方也发现此类病症。经数年调查研究，于1956年8月由日本熊本国立大学医学院研究报告证实，这是由于居民长期食用了八代海水俣湾中含有汞的海产品所致。第四节

海洋农药污染及影响污染海洋的农药可分为无机：包括无机汞、无机砷、无机铅等重金属农药，其污染性质相似于重金属(见海洋重金属污染)；有机：包括有机氯、有机磷和有机氮等农药。有机磷和有机氮农药因其化学性质不稳定，易在海洋环境中分解，仅在河口等局部水域造成短期污染。迁移转化有机氯农药和多氯联苯PCB主要通过大气转移,雨雪沉降和江河径流等携带进入海洋环境，其中大气输送是主要途径，因此即使在远离使用地区的雨水中，也有有机氯农药和PCB的踪迹。

如：南极的冰雪、土壤、湖泊和企鹅体内都检出过残留有机氯农药和PCB。进入海洋环境的有机氯农药，特别容易聚积在海洋外表的微表层内。据苏联国立海洋研究所1976年在北大西洋东北部的观测,DDT及其降解物DDD在微表层的含量为90纳克/升，而水下的含量为5纳克/升。据美国对大西洋东部的测定，在表层水中PCB的含量比DDT含量高20～30倍。危害：DDT及其代谢产物对海洋生物有明显的影响。比方，干扰海鸟的钙代谢使蛋壳变薄，降低孵化率；0.1ppb浓度的DDT就会抑制某些海洋单细胞藻类的光合作用；ppb浓度的DDT即能杀死某些种类的浮游动物或幼鱼。〔ppb10-9(10的负9次方)相当纳克级〕第五节海洋放射性污染及影响海洋的放射性污染主要来自：①核武器在大气层和水下爆炸使大量放射性核素进入海洋。②核工厂向海洋排放低水平放射性废物。③向海底投放放射性废物。

④核动力舰艇在海上航行也有少量放射性废物泄入海中。

*对生物的影响直接摄食吸收和累积核素，核素能沿着海洋食物链〔网〕转移、扩大。海水低浓度放射性污染〔如10-10～10-11居里/升的90Sr锶〕是否对鱼类胚胎发育有影响，尚无定论。*对人体健康的影响内辐射，主要是吃了受污染的海产食物；外辐射，要是在受污染海域作业或活动。影响的程度取决于辐射剂量的大小、机体和环境状况。但食用这些受污染水产品所受到的辐射剂量低于国际辐射防护机构规定的容许剂量，尚没有观察到对人体健康造成有害的影响。第六节海洋的有机废液和生活污水污染有机废液和生活污水由径流带入海洋，极严重的可形成赤潮。引发赤潮的根本原因：携带各种有机物和无机营养盐的城市生活污染和工业废水大量排放入海，导致海区富营养化。赤潮发生的原因在生物因素方面：赤潮生物