文/上海海事大學(xué) 朱姝霖
海洋是地球上最巨大的資源寶庫,也是水生物最廣闊的生活場所。在大規(guī)模開發(fā)海洋的過程中不可避免地出現(xiàn)了一系列問題,溢油事故就是其中之一,已經(jīng)逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著對海洋開發(fā)力度的不斷加大和海洋運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展,海上溢油事故的發(fā)生頻率也相應(yīng)增加。全世界每年傾注到海洋的石油量約達(dá) 200萬噸~1000萬噸。溢油事故的頻發(fā)不僅是對能源的嚴(yán)重浪費(fèi),也對生態(tài)環(huán)境帶來難以恢復(fù)的破壞。
伴隨著上世紀(jì) 60年代石油海運(yùn)業(yè)的興起,巨大油輪的海難事故不斷發(fā)生。最早的不幸事件當(dāng)屬利比亞超級(jí)油輪“卡尼丸”號(hào)。該船于1967年3月18日滿載石油在英國康沃耳海岸附近觸礁沉沒,所載 11.9萬噸原油全部流人大海。油液隨波逐流很快浸染了英國康沃爾海岸,3個(gè)星期以后便隨風(fēng)抵達(dá)并污染了法國沿岸療養(yǎng)區(qū)。
世界各國在最近的 75年中,溢油事故頻發(fā),損失慘重。僅我國的海上各種溢油事故已發(fā)生約 500起,數(shù)目驚人。1989年,青島黃島油庫爆炸起火,600多噸原油流人海中。而2010年7月16日,大連新港附近中石油的一條輸油管道發(fā)生爆炸起火,造成至少1500噸原油流人海中。
造成海洋石油溢油事故主要有如下幾個(gè)原因:
油船在航行過程中與船舶發(fā)生碰撞、擱淺、觸礁斷裂等事故,船體受到嚴(yán)重破壞,造成溢油;油船御油時(shí)由于操作不當(dāng)或意外起火,發(fā)生爆炸,造成溢油。
除了油船海難事故所造成的海洋石油污染之外,海上油田開發(fā)是另一個(gè)重要的污染源。船舶與鉆塔、油井等設(shè)施相撞:油船與鉆井平臺(tái)等水下設(shè)施相撞釀成火災(zāi)、溢油事故者屢見不鮮。特別是超級(jí)油輪,甚至在其航行速度很慢時(shí),由于其慣性特別大,一旦與沉重的鋼筋混凝土平臺(tái)相撞,對油輪將是毀滅性的,因?yàn)檫@種油輪往往載有約60萬噸的石油或石油產(chǎn)品;海上鉆塔或油井失落:在海上石油鉆探或石油開采過程中,自身失落溢油數(shù)量也相當(dāng)可觀,從世界范圍的統(tǒng)計(jì)可知,平均每年有10萬噸以上的石油失落,釀成慘重后果。
另外,自然力量,如地震、風(fēng)暴潮、臺(tái)風(fēng)等也會(huì)造成石油溢油事故。例如,1974年“卡米拉”號(hào)巨風(fēng)經(jīng)過時(shí),墨西哥灣北岸的水位暴漲,導(dǎo)致密西西比河門海水倒灌,造成海底滑坡,鉆塔被毀,石油噴泉般外溢。
海上溢油事故的頻發(fā)不僅是對寶貴的石油資源的巨大浪費(fèi),更不可小覷的是它對海洋生態(tài)造成的巨大危害。不論是生活在赤道附近的熱帶海洋的生物,還是生活在北冰洋中的動(dòng)植物群體;不論是生活在海洋中的魚蝦,還是在海面上飛翔的海鳥,或者岸邊的動(dòng)植物,都不能抵抗海洋上石油類物質(zhì)的侵害。
石油進(jìn)入海洋之后,漂浮在水面迅速擴(kuò)散,形成油膜,阻礙水面從空氣中攝取氧氣,抑制水中浮游植物的光合作用,致使水中的含氧量逐漸減少,使魚蝦貝類窒息死亡。在“卡基斯”號(hào)油船遇險(xiǎn)后的溢油事故中,曾導(dǎo)致法國沿岸漁業(yè)生產(chǎn)停頓了一個(gè)半月之久。因?yàn)闈O民們捕來的魚有一股濃濃的石油氣味,在鰓上可以清清楚楚地看到石油斑點(diǎn);溢油事故對海鳥資源的破壞的嚴(yán)重程度也是難以估量的。據(jù)報(bào)道,石油泄漏事故后可以收集到上千只死鳥,或者是落入油層覆蓋的海水中死亡,或者在誤食沾染石油的物質(zhì)而喪生;淺灘上受石油污染過的牡妨同樣會(huì)喪生,即使活下來的也不能再食用。被石油污染過的牡礪有一股濃濃的石油味,這股味道可以存在一個(gè)多月。在岸邊巖石上的一些海洋生物對新鮮石油更為敏感,往往是首批犧牲海岸的哺乳動(dòng)物同樣受到石油污染的影響,大量油類的侵入會(huì)對海獅、海豹、北極白熊等靠海生存的哺乳動(dòng)物的正常生活帶來危害;對于海岸植物也會(huì)產(chǎn)生影響,紅樹林是一個(gè)明顯的例子,沾染石油的植物的新根和新幼樹可能立即被殺死,輕的也會(huì)發(fā)生脫葉現(xiàn)象。
石油成分的分析表明:石油中所含的輕芳香烴物質(zhì)及其衍生物質(zhì)(PAN),在原油中含量不過5%,但在凈化了的石油產(chǎn)品中(如煤油),其含量可達(dá)到20%。海水中致命的輕芳烴物質(zhì)及其衍生物質(zhì),對海洋動(dòng)植物的影響很大,甚至致命。
海洋生物學(xué)家指出,PAN物質(zhì)能夠沉人深海之中,特別是在暴風(fēng)雨、大風(fēng)天氣過后。例如,“艾羅”號(hào)油船遇險(xiǎn)之后,在一次風(fēng)暴之中,在 80m深處發(fā)現(xiàn)了油滴。還發(fā)現(xiàn)石油滴粘附于海洋懸浮的微粒上,像降落傘一樣慢慢地降落到海底。當(dāng)海面布滿油斑時(shí),其海底常發(fā)現(xiàn)有致命的芳香烴有毒物質(zhì)聚集,而且這些有毒物質(zhì)還常隨海流擴(kuò)散。有毒的“黑流”所經(jīng)之處,便留下一片“死亡”的痕跡——蠕蟲、??捌渌涹w動(dòng)物遺體遍布。多環(huán)芳香烴碳?xì)浠衔飳Ω∮蝿?dòng)物及魚類的影響 :多環(huán)芳香烴碳?xì)浠衔锸鞘统煞种袑Q笊鷳B(tài)系統(tǒng)破壞性最大的化合物之一,其分量很大,它是最常見的石油團(tuán)塊的基本成分之一。多環(huán)芳香烴碳?xì)浠衔锬軌蛟诤Q笊?,特別是底棲生物組織和器官中聚集起來,緩慢而長期地實(shí)施其毒性。當(dāng)這些中了毒的海洋生物被海獸、魚、蝦等食用后,后者也會(huì)中毒。海洋生物中毒程度與石油污染濃度有密切關(guān)系,當(dāng)濃度不超過 1%時(shí),對硅藻的生長不但沒有損害,甚至起到促進(jìn)作用。隨著石油濃度的增加,毒害作用才能表現(xiàn)出來,濃度越大,毒性越大,對海洋生態(tài)系統(tǒng)的危害也越重。
目前石油污染物的凈化主要有以下方法:
物理方法 :廉價(jià)而易得的鋸末、粉碎了的浮石粉和玉米粉等對石油污染具有一定的凈化能力,而且它本身對海洋動(dòng)植物沒有什么損害作用。
化學(xué)方法 :利用化學(xué)清洗劑和除垢劑消除石油污染物或抑制石油泛濫,特別是在石油運(yùn)輸船或鉆井平臺(tái)溢油事故初期,這是較為有效的方法。但是人們最終發(fā)現(xiàn),上述物質(zhì)對海洋生態(tài)(包括鳥類)是極其有害的物質(zhì),其副作用比石油污染泛濫的直接經(jīng)濟(jì)損失要大得多。人們對受污染海鳥的搶救與護(hù)理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)。因此,上世紀(jì)70年代以來,不少國家已下令禁止使用這一方法。
生物方法:海洋中含有大量的細(xì)菌,它們能夠利用海洋石油或其衍生物中的碳?xì)浠衔?,作為其碳和能量的主要來源。這些海洋中的細(xì)菌對石油或其衍生物質(zhì)起到了凈化作用。這一現(xiàn)象已引起科學(xué)家們的極大關(guān)往,被譽(yù)為石油污染的凈化劑,其最大優(yōu)點(diǎn)是既廉價(jià)又無副作用,這種借助自然力量的方法很值得提倡。但是在應(yīng)用這一方法時(shí),必須把石油薄膜弄碎才能大大提高凈化能力。否則這種生物凈化劑很難進(jìn)人石油里面與石油顆粒充分接觸,只能對其邊緣發(fā)揮作用。
海上溢油事故的處理主要有以下步驟:
首先要選擇最佳處置方案:通過各種監(jiān)視手段發(fā)現(xiàn)和跟蹤溢油,并及時(shí)作出正確判斷,選擇最佳處置方案。溢油發(fā)生的位置、溢油的性質(zhì)、規(guī)模、預(yù)測溢油的數(shù)量、面積、漂流速度是制定溢油應(yīng)急反應(yīng)對策和溢油清除作業(yè)方案的依據(jù)。一個(gè)正確的應(yīng)急處置方案,對控制污染局面,清除溢油危害能起到事半功倍的作用。通常對于溢油事故所采取的措施都是在污染發(fā)生之后,所以掌握主動(dòng)性是問題的根本所在。隨著海洋資源衛(wèi)星的升空和 GIS技術(shù)的迅速發(fā)展,及時(shí)得到并跟蹤溢油事故的詳細(xì)情況、污染源、劇烈程度和擴(kuò)散的速度等詳細(xì)可靠的信息已經(jīng)成為可能,可減少不必要的消耗,治理的速度也會(huì)相應(yīng)加快。例如了解潮汐,水流方向、流速、水深、水溫、水色,氣溫、氣壓、風(fēng)的強(qiáng)度和方向等就可以預(yù)測油的移動(dòng)和變化狀態(tài),作出正確的技術(shù)選擇。圍油欄的布放場所,應(yīng)該是可以控制、回收溢油的地方或?qū)⒁缬鸵葡虿幻舾袇^(qū)域的地方,當(dāng)然,這需要我們對區(qū)域地形、水流情況有一個(gè)全面了解,以便制定出最適合的清除戰(zhàn)略。
接著要對清污隊(duì)伍、設(shè)備、器材進(jìn)行選擇 :鑒于水上溢油的流動(dòng)性、多變性,清污隊(duì)伍的組織落實(shí)必須及早進(jìn)行,絕不能因?yàn)閯?dòng)作遲緩而延誤了清污的最佳時(shí)機(jī),同時(shí)對溢油控制技術(shù)的局限性必須有充分的認(rèn)識(shí),選擇適合可以預(yù)料的各種氣象條件、油的品種的設(shè)備器材。特別是對清污隊(duì)伍的業(yè)務(wù)素質(zhì),清污船舶的狀況、航速,清污設(shè)備器材的種類、狀況要做到心中有數(shù)。例如溢油為輕組份的油類,由于其易揮發(fā),使用吸油材料回收效果最佳;對于溢油為重組份的油類,使用圍油欄圍控,再用浮油回收船進(jìn)行回收是行之有效的;對于低溫凝固的油類物質(zhì),如重油、原油等用收油網(wǎng)回收應(yīng)是最佳的選擇。清污設(shè)備、器材的正確選擇至關(guān)重要,若采用了不恰當(dāng)?shù)那逦奂夹g(shù)和組織方式,不但起不到清污效果,還會(huì)加劇油污造成的損害。
最后,根據(jù)清除效果及周圍環(huán)境的變化要及時(shí)調(diào)整清污方案,需要注意一下幾點(diǎn):
在方案實(shí)施過程中,應(yīng)密切注視清除效果,使清除技術(shù)和清除對象相適應(yīng),同時(shí)保證清除作業(yè)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)完成。當(dāng)發(fā)生清污效果存在問題時(shí),必須及時(shí)加以調(diào)整。
在清污過程中,當(dāng)周圍環(huán)境發(fā)生變化時(shí),應(yīng)急處置方案也應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整,特別是對天氣情況和過往船舶所產(chǎn)生的影響應(yīng)及早作出反應(yīng),制定相應(yīng)對策,調(diào)動(dòng)溢油應(yīng)急防污船舶、設(shè)備、器材以及必要的后勤支援。巡邏艇自始至終對溢油現(xiàn)場進(jìn)行警戒,必要時(shí)要實(shí)行交通管制。
對潛在危險(xiǎn)和損害的估計(jì)。當(dāng)船舶溢油為閃點(diǎn)較低的輕組份油類時(shí),應(yīng)充分考慮其 ,風(fēng)險(xiǎn)程度和潛在威脅,對現(xiàn)場所有的人員、船舶進(jìn)行必要安全宣傳,特別是在處理 MARPOL附則 11定義的類油物質(zhì)時(shí),應(yīng)充分注意人員防護(hù),由于類油物質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)、毒性大,現(xiàn)場收集過程中人員站位及相應(yīng)防護(hù)裝備均應(yīng)符合規(guī)定要求,謹(jǐn)防中毒事件發(fā)生。同時(shí)尚需配備一定數(shù)量的圍油欄控制器材和消防設(shè)備,港內(nèi)消防船亦應(yīng)處于戒備狀態(tài),防止意外事件發(fā)生,確保溢油應(yīng)急處置方案的有效實(shí)施。
海上溢油事故的發(fā)生不僅是對能源的嚴(yán)重浪費(fèi),也對生態(tài)環(huán)境造成了很大的破壞,為社會(huì)帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在分析損失、危害之后應(yīng)該充分的認(rèn)識(shí)到溢油事故的處理重心的應(yīng)該由事后的分析處理、責(zé)任分析轉(zhuǎn)移到綜合預(yù)防方面。因此,在研究及時(shí)有效的海上溢油事故的處理方法的同時(shí)更應(yīng)從根本上解決問題——安全航行,謹(jǐn)慎操作。海上溢油事故的發(fā)生關(guān)系著大自然和人類的切身利益,需要全社會(huì)的共同努力來減小此類事故發(fā)生的可能性。
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