“桑吉”輪沉沒(méi)后溢油污染處理探析

王丹青

摘 要：筆者應(yīng)邀參與由上海海事局組織的“桑吉”輪清污行動(dòng)專(zhuān)家評(píng)估會(huì)、清污評(píng)估會(huì)和水下抽油作業(yè)方案評(píng)估會(huì)，和各位行業(yè)專(zhuān)家交流，結(jié)合“桑吉”輪污染事故，就盡快消除持久性溢油污染源分析存在的問(wèn)題，提出解決方案。

關(guān)鍵詞：“桑吉”輪；溢油；重質(zhì)油；加熱

0 引 言

全球每年有近千艘船舶因各種原因最終沉沒(méi)。其中大部分都會(huì)因?yàn)槿加托孤┰斐刹煌?guī)模的、長(zhǎng)期的海洋污染。船用燃料油多采用重油，在常溫下難以流動(dòng)，不容易抽出轉(zhuǎn)運(yùn)，是一個(gè)持久性污染源。這是所有航運(yùn)人心中的痛。因此，在提升船舶安全水平、減少事故的同時(shí)，如何高效清除溢油污染源，減少污染對(duì)環(huán)境的損害，也是航海界一直在探索的前沿問(wèn)題。

1 船舶沉沒(méi)后可能造成溢油的風(fēng)險(xiǎn)

沉船對(duì)周?chē)蛟斐捎皖?lèi)污染的主要污染源可以分為重質(zhì)油（船用燃料油、部分貨油）以及輕質(zhì)油（部分貨油）。重質(zhì)油是持久性油。它黏度高，揮發(fā)性差，擴(kuò)散較慢，急性毒性弱，但持續(xù)污染能力強(qiáng)，清理難度大，所以重質(zhì)油一旦泄漏，將隨著風(fēng)向和洋流不斷擴(kuò)散，一旦近岸或觸岸，容易對(duì)沿海海域與岸線造成巨大影響。重質(zhì)油主要包括船用燃料油、潤(rùn)滑油、一些重質(zhì)原油等。輕質(zhì)油是非持久性油，主要包括汽油等成品油、石腦油、凝析油等。它黏度低、擴(kuò)散快，揮發(fā)性高，急性毒性強(qiáng)，但持續(xù)污染能力較弱，很容易被風(fēng)化。輕質(zhì)油泄漏后，火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)較大，而對(duì)于環(huán)境污染的損害相對(duì)較小。

1.1 油品基本特征

油品的理化性質(zhì)可通過(guò)化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)（MSDS）來(lái)獲取。針對(duì)溢油污染防治，以下5個(gè)特性較為重要，它們決定了一種油泄漏入海后的狀態(tài)和風(fēng)化過(guò)程。一般出現(xiàn)溢油事故，應(yīng)先了解油品五大基本特征，這樣才能做出更好的判斷并制定有效方案。

（1）比重

比重是油品相對(duì)于水的密度。油品比重小于1，泄漏到水中時(shí)會(huì)漂浮在水上形成油膜。油品比重大于1，泄漏到水中時(shí)會(huì)沉到水底。個(gè)別比重接近1的油品還可能懸浮在水中。

（2）黏度

黏度代表了油品的流動(dòng)性。一般用單位厘斯（cst）來(lái)計(jì)量。黏度低的油品近于水的流動(dòng)性，黏度高的油品則不易流動(dòng)。一般情況下，黏度低的油擴(kuò)散更快。

（3）流點(diǎn)

流點(diǎn)是液體能夠流動(dòng)的最低溫度。油品在低于自身流點(diǎn)的溫度下將不再自由流動(dòng)?！吧＜陛喨加团搩?nèi)的重油流點(diǎn)接近40℃，需要加溫后才能抽出。

（4）揮發(fā)性

揮發(fā)性是油品氣化的能力。用油品在200℃下的揮發(fā)百分比來(lái)衡量。輕質(zhì)油揮發(fā)性高，更易燃易爆，但是污染能力相對(duì)較低?！吧＜陛喲b載的貨油凝析油就屬于極易揮發(fā)的油品。而重質(zhì)油揮發(fā)性低，燃爆風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低，但污染能力強(qiáng)，清理回收難度大。

（5）瀝青值

油品溢油后，在海浪等外力作用下與水結(jié)合，形成高黏度的油水乳化物，同時(shí)體積擴(kuò)大，為后期清理帶來(lái)很大困難。一般情況下，瀝青值高于0.5%的油品很容易在海水中乳化。船用重油一般都比較容易乳化，從而使污染物體積大大增加。

1.2 溢油風(fēng)化過(guò)程

（1）擴(kuò)散：油品在海上形成很薄的油膜，覆蓋面積不斷擴(kuò)大。

（2）揮發(fā)：油品中可揮發(fā)的部分會(huì)揮發(fā)成氣體。

（3）散裂：油膜被海浪和風(fēng)吹散成小片油膜。

（4）消散：油品被風(fēng)浪打碎成很小的小油滴，懸浮在大約10m深的水體中，被洋流稀釋或者被海洋中微生物緩慢降解。

（5）乳化：油與海水結(jié)合形成油水乳化物，體積增加，黏度升高。

（6）觸岸：油膜順著洋流和風(fēng)漂到海岸邊。一旦油品觸岸，會(huì)對(duì)海岸自然生態(tài)與人文經(jīng)濟(jì)造成重大破壞，清理工作量成倍增長(zhǎng)，并產(chǎn)生大量含油垃圾。

（7）其他少量的形式，包括光氧化、溶解等。

圖1中，第一、二組為輕質(zhì)油，第三、四組為重質(zhì)油。溢油后體積增加表明與水結(jié)合發(fā)生乳化。這些風(fēng)化過(guò)程所占比例，取決于上文中提到的油品特性，也就是油本身是輕質(zhì)油還是重質(zhì)油，也取決于海水溫度和海面的天氣狀況等自然條件。

綜上所述，“桑吉”輪事故中需要重點(diǎn)處理的是重質(zhì)油。針對(duì)溢油污染的治理重心就是以治理重質(zhì)油污染為核心，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，清除溢油源；調(diào)配力量，在已入海的溢油大量乳化前盡可能回收溢油；盡量避免觸岸的發(fā)生。

2 “桑吉”輪溢油污染處理探析

2.1 “桑吉”輪碰撞污染事故簡(jiǎn)介

2018年1月6日20時(shí)許，巴拿馬籍油船“桑吉”輪與香港籍散貨船“長(zhǎng)峰水晶”輪在長(zhǎng)江口以東約160海里處發(fā)生碰撞，導(dǎo)致“桑吉”輪全船失火。1月14日16時(shí)45分，裝載約11.3萬(wàn)噸凝析油、預(yù)測(cè)1 956噸重油，燃燒了8天的“桑吉”輪突然發(fā)生爆燃，隨后沉沒(méi)，留下大面積的油污帶。上海海上搜救中心開(kāi)展后續(xù)處置工作：一是在難船現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)實(shí)施安全警戒，定時(shí)播發(fā)航行安全信息，提醒無(wú)關(guān)船舶遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)，防止發(fā)生次生事故；二是協(xié)調(diào)力量開(kāi)展沉船掃測(cè)和探摸，確定沉船位置和具體情況；三是協(xié)調(diào)力量持續(xù)開(kāi)展油污監(jiān)測(cè)、清除工作。3月29日，上海海事局通報(bào)了2017年度水上安全形勢(shì)，會(huì)上指出東?！吧＜陛喓罄m(xù)處置工作仍在進(jìn)行中。截至3月20日，上海海上搜救中心累計(jì)出動(dòng)船艇336艘次，固定翼飛機(jī)19架次，累計(jì)清污面積307.79平方海里。

“桑吉”輪事故的污染源同時(shí)包含了輕質(zhì)油和重質(zhì)油。船舶沉沒(méi)初期，海面的浮油主要以輕質(zhì)油為主，海面有大面積銀色浮油。

2.2 應(yīng)急處理船舶資料的準(zhǔn)備

事故發(fā)生后，“桑吉”輪船舶所有人能夠提供給專(zhuān)家組的船舶圖紙資料非常有限。由于沉船點(diǎn)環(huán)境惡劣，增加了判斷決策的難度。

船舶所有人或船舶管理公司應(yīng)配備有完整的船舶資料，至少包括完整的《油污應(yīng)急計(jì)劃》（SOPEP）、《船舶總布置圖》 、《機(jī)艙空氣管測(cè)深管布置圖》，并在第一時(shí)間提交給海事主管機(jī)關(guān)和溢油處理機(jī)構(gòu)。

2.3 針對(duì)燃油艙內(nèi)重油的臨時(shí)封堵

盡快將燃油艙的透氣閥封堵，可以有效阻止燃油艙內(nèi)重油通過(guò)海流置換作用透過(guò)艙室透氣閥溢出形成穩(wěn)定污染源。應(yīng)通過(guò)查閱船舶資料，識(shí)別可能存有重油的燃油艙、溢流艙、燃油柜的透氣管、測(cè)深管。潛水員對(duì)管路管徑、法蘭、螺栓等進(jìn)行測(cè)量，而后用帆布罩等事先加工好的罩子套住這些管路閥門(mén)，隔絕置換條件。利用潛水員的測(cè)量數(shù)據(jù)定制盲板。潛水員再次潛水，解開(kāi)罩子，拆除透氣閥，用盲板悶堵，完成較為可靠的臨時(shí)封堵。在“桑吉”輪使用此方法后，原本每天溢出的重油溢油明顯減少，海面不再產(chǎn)生新的油花。

2.4 艙內(nèi)含油量的觀察

由于“桑吉”輪無(wú)機(jī)艙船員生還，船舶所有人也無(wú)法提供沉船艙內(nèi)燃料油的儲(chǔ)存情況，該工作僅能交給現(xiàn)場(chǎng)潛水員判斷。潛水員嘗試通過(guò)一根堅(jiān)韌軟管插入透氣管的方法來(lái)判斷，效果很差。因?yàn)榇暗耐笟夤懿⒉皇且桓惫?，存在很多彎曲。?yīng)引入類(lèi)似工業(yè)管道內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)，通過(guò)操作內(nèi)窺鏡，可以輕松通過(guò)障礙物進(jìn)入艙室，直接觀察艙內(nèi)情況。（該方法未經(jīng)實(shí)際使用，有待進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)際使用效果。）

2.5 探索增加燃油艙岸基加熱管線

上文提到，由于重油的流點(diǎn)一般在40℃以上，而海底溫度一般在10℃左右。為了從外界順利將重油抽出徹底消除隱患，就必須對(duì)重油進(jìn)行加熱。在一般沉船重油打撈作業(yè)中，首先對(duì)船舶水下開(kāi)孔抵達(dá)燃油艙，插入蒸汽槍?zhuān)酶邏赫羝⑷胫赜团摷訜岬姆绞?，使重油流?dòng)后抽取。但是“桑吉”輪的燃油艙非常巨大，重油量也很多。上海打撈局也是首次進(jìn)行這樣的打撈活動(dòng)，使用新技術(shù)制定了《“桑吉”輪水壓抽油方案》，并通過(guò)了專(zhuān)家評(píng)估。但該方案與傳統(tǒng)方案一樣，需要?jiǎng)佑么罅康臅r(shí)間和資源用于對(duì)重油的加熱，且熱交換損耗也很巨大。為適應(yīng)現(xiàn)代船舶的大型化，作者提出一個(gè)有待探索的船舶結(jié)構(gòu)改造。在燃油艙內(nèi)的頂部和底部布置一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)部加熱管系，管系的進(jìn)口、出口通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口通到船舷、甲板等部位，類(lèi)似國(guó)際通岸接頭，用于岸端、應(yīng)急打撈船連接進(jìn)行熱水交換，如圖3所示。

該固定艙室內(nèi)的加熱管系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工難度小，成本低。和艙內(nèi)原有固定加熱系統(tǒng)一樣，有加熱面積大、效率高的特點(diǎn)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口連接，避免了在船舶沉沒(méi)后，為加熱燃油而在水下開(kāi)洞的作業(yè)，降低工作量，減少風(fēng)險(xiǎn)?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)開(kāi)始燃油加溫作業(yè)，較高的熱轉(zhuǎn)換效率可以使重油很快流動(dòng)而進(jìn)行后續(xù)的救援工作，節(jié)省了寶貴的救援時(shí)間并大幅度降低救援費(fèi)用。同時(shí)，該系統(tǒng)也可用于船舶在港減排。目前，很多國(guó)家正在采取例如提供岸電等措施降低船舶在港排放。推廣安裝該系統(tǒng)后，可以通過(guò)岸基提供熱源，減少船舶自行加熱燃油的鍋爐的油耗，降低排放，可謂一舉多得。

3 結(jié)束語(yǔ)

伴隨著現(xiàn)代船舶噸位的不斷增大，沉船事故的溢油污染處理問(wèn)題日益凸顯。前期處理以治理重質(zhì)油污染為核心，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，清除溢油源；調(diào)配力量，在已入海的溢油大量乳化前盡可能回收溢油，盡量避免觸岸；后期制定嚴(yán)謹(jǐn)有效的抽油、打撈方案清除污染源。處理溢油污染需要不斷探索。

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