石油對環(huán)境污染及治理辦法的研究進(jìn)展

廖翔鴻

（東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013）

0 前言

從石油開采之初到科技迅猛發(fā)展的今天，石油污染問題就從未停止過。不管是進(jìn)行石油勘探、運輸，還是進(jìn)行石油產(chǎn)品加工，石油對環(huán)境的污染都不曾間歇。石油勘探初期給環(huán)境帶來的污染就有好幾種：

（1）鉆井液體材料污染，一般為高分子材料，不易被降解，能夠長期殘留在地下層對地下水進(jìn)行污染。

（2）含油礦渣污染，在鉆井過程中會產(chǎn)生很多的巖渣，這些廢棄物中包含了大量的石油。

（3）重金屬和放射性物質(zhì)，在地下巖層中的一些重金屬和放射性物質(zhì)隨著鉆井所產(chǎn)生的礦渣一起被帶到地面，如不處理將對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重且久遠(yuǎn)的影響。

在石油運輸?shù)倪^程中，由于各種事故的發(fā)生，常常伴隨著石油泄漏的產(chǎn)生。一旦石油泄漏，給環(huán)境帶來的污染是非常嚴(yán)重的。特別是海上石油泄漏，一般海上發(fā)生石油泄漏少則幾十噸，多則上千噸。當(dāng)這些泄漏的石油進(jìn)入大海時，部分海面就被石油所覆蓋，從而給海洋環(huán)境造成污染。

1 石油對環(huán)境的污染及治理辦法

石油對環(huán)境的污染包含了陸地土壤和地下水的污染以及江河、海洋環(huán)境污染。并且這些污染的形式和影響都存在很大差別。同時這些污染不但給環(huán)境帶來了困擾，也給人類帶來了直接的經(jīng)濟損失。特別是石油運輸出現(xiàn)事故時，一般一次事故的處理及賠償費用少則幾千萬，多則可達(dá)幾十億，有的甚至近百億（如1989年，艾克森石油公司運輸石油的一艘輪船發(fā)生事故，最后損失80億美元）。在石油給環(huán)境帶來的問題上，人們針對不同的污染，提出并采取了很多相關(guān)措施。

1.1 石油對陸地環(huán)境的污染及治理辦法

1.1.1 石油對陸地環(huán)境的污染

石油對陸地環(huán)境的污染主要包括陸地土壤的污染和地下水層的污染，同時存在對空氣的污染。[1]石油對土壤污染和地下水層的污染的來源主要是開采過程的鉆井作業(yè)[2]、井噴事故和石油儲存罐的泄漏。

在陸地上如果石油在土壤中的濃度過高，那么土壤的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)會就受到很大的影響，即土壤中的有毒有害物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，從而對陸地上的動植物產(chǎn)生不良后果。石油之所以能夠?qū)Νh(huán)境造成嚴(yán)重的污染，主要是由于石油是由各種有機物組成[3]，其主要成分有四種：飽和烷烴、芳香烴、瀝青質(zhì)和膠質(zhì)[4]。這些有毒有機物在土壤中不易被降解，殘留在土壤中會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長期影響。被石油污染的土壤能對植物直接起毒害作用[5]，因為石油是具有粘性的有機物，它可以粘附在植物的根系表面，阻斷植物根部的呼吸，致使植物根部腐爛從而導(dǎo)致植物死亡。同時石油中的有毒有害的芳香烴和重金屬被植物富集后，最后進(jìn)入人體會對人的身體健康造成危害。

1.1.2 陸地土壤被污染后的處理辦法

由于石油對土壤的污染日趨嚴(yán)重化，國內(nèi)外的研究人員對被污染的土壤做了多方面的研究。其中包括石油進(jìn)入土壤的遷移方式的研究[6-7]以及被污染的土壤的修復(fù)研究，陸地土壤被石油污染后一般的處理方式包括以下三種：化學(xué)法、物理法、生物修復(fù)法。在這三種方法中，化學(xué)法容易引入二次污染物，對環(huán)境造成二次污染。如果采用物理法則會使處理成本非常高，同時處理的效果也不是特別好。近幾年，很多學(xué)者將目光放在了生物修復(fù)法上[8-11]。主要是基于生物修復(fù)法既不會給環(huán)境帶來像化學(xué)試劑那樣的二次污染，又不會像物理法那樣高成本。石油對地下水層的污染也是不可忽視的問題。國內(nèi)外的學(xué)者同樣都重視這個問題。國外很多國家的環(huán)保局很早就對石油污染地下水進(jìn)行了監(jiān)測。同時國內(nèi)的很多學(xué)者在這方面也作出了非常大的貢獻(xiàn)[12-14]。例如，吉林大學(xué)的孟慶玲做了關(guān)于地下水被石油污染后的修復(fù)方法的研究[15]。

1.2 石油對江河、海洋環(huán)境的污染及處理方法

1.2.1 石油對江河、海洋環(huán)境的污染

在江河和海洋中，由于船舶在行駛過程中漏油以及油輪事故發(fā)生等，常常使得江河和海洋環(huán)境受到石油的污染，這樣就給水生動植物帶來了危害甚至是滅亡。石油中的有毒有害成分還會被植物直接吸收富集，當(dāng)水中的魚食用掉這些植物時，有毒物質(zhì)就會富集在魚的體內(nèi)。而且，魚在水中通過腮的呼吸也會使水中的石油成分進(jìn)入身體中，導(dǎo)致有毒物在魚體內(nèi)富集[16]。并且石油中的芳香烴還會降低水生動物的繁殖能力以及壽命[17]。在江河和海洋環(huán)境中，通常易被石油污染的是海洋環(huán)境。因為幾乎每年都有大型油輪的漏油事件在海上發(fā)生，海上鉆井也時常發(fā)生泄漏事故，海底大陸架也會發(fā)生天然的石油泄漏事件。因而很多科學(xué)家對海洋環(huán)境的污染做了大量工作：石油污染預(yù)防監(jiān)控分析[18－19]、石油污染對沿海區(qū)域環(huán)境影響[20]和石油污染的處理方法等。

1.2.2 江河和海洋環(huán)境被石油污染后的處理辦法

對于水上產(chǎn)生石油污染時，通常也采用三種方法處理：物理法、化學(xué)法、生物修復(fù)法。物理法主要包括：圍欄法、硬刷撇油器法、吸油材料法、活性碳吸附過濾法、激光處理法等?；瘜W(xué)法主要有：膠凝劑處理法、分散劑處理法、破乳劑處理法等[21]。生物修復(fù)法主要是微生物法和植物法。在這三種方法中，物理法和化學(xué)法是相對成熟的方法，而且在常見的石油泄漏事故中常常采用。而生物修復(fù)法由于不是十分成熟，常常在石油污染中起輔助作用。但更多的學(xué)者認(rèn)定，生物修復(fù)技術(shù)將是石油污染處理的未來技術(shù)。很多學(xué)者也對不同的微生物菌類降解石油做了研究，并且發(fā)現(xiàn)微生物對石油的降解效果較好，而且降解的最終產(chǎn)物往往都是無毒無害的（如：CO2和 H2O）。[22－23]所以從長遠(yuǎn)來看，生物修復(fù)技術(shù)作為海上石油污染處理技術(shù)的前景是很廣闊的。

2 總結(jié)

全球石油需求日趨擴大化的今天，石油污染問題也急需解決。隨著石油污染處理技術(shù)的不斷成熟，對于以往技術(shù)的缺點需要不斷克服。所以繼石油污染處理的化學(xué)法和物理法以后，生物修復(fù)技術(shù)也不斷發(fā)展。在未來的處理技術(shù)當(dāng)中將化學(xué)法、物理法和生物修復(fù)法聯(lián)合最優(yōu)化使用是一大趨勢。

在石油污染處理中，無論是土壤還是海洋石油污染處理都有三種方法：物理法、化學(xué)法和生物修復(fù)法。但是土壤和海洋本身存在很大的物性差異，因而需要區(qū)別對待。對于土壤的石油污染物理處理法主要空氣爆破法，而海洋環(huán)境中物理法主要是圍欄法將石油圍起來，防止石油隨波浪擴散，然后再將石油回收起來。所以對于土壤和海洋環(huán)境的石油污染處理中的三種方法的概念是不一樣的。

石油污染的最好處理辦法是從根源處理，以預(yù)防為主。從石油開采、運輸、工業(yè)化生產(chǎn)到石油產(chǎn)品的使用，都應(yīng)該注意做好石油污染的防治措施。同時一旦發(fā)生石油污染，就要采取相應(yīng)的緊急應(yīng)對措施，例如，海上石油污染緊急的措施，首先將污染海面用圍欄給圍起來，防止污染的進(jìn)一步擴大化。

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