海上油污及垃圾處理現(xiàn)狀調(diào)查及研究

馬會(huì)芳 張曉月 陳雨晴 楊晶惠 陳小強(qiáng)

1 海洋污染現(xiàn)狀

海洋為人類提供了豐富的自然資源，被人類稱之為“藍(lán)色寶庫”。然而人們?cè)诶煤拖硎芎Ｑ筚Y源的同時(shí)，卻把海洋視為排放廢物的“垃圾場(chǎng)”。近幾年來，由于人類生產(chǎn)活動(dòng)的擴(kuò)大，導(dǎo)致海洋生態(tài)環(huán)境遭受重創(chuàng)，產(chǎn)生了諸多海洋問題。 其中海洋污染突出表現(xiàn)為海洋石油污染和海洋垃圾污染。

隨著石油化工行業(yè)的快速發(fā)展和海洋資源的大力開發(fā)，人類在開發(fā)和利用海洋的同時(shí)頻頻出現(xiàn)各種海洋溢油事故。2013年，中國中石化青島開發(fā)區(qū)原油泄漏，污染面積達(dá)到1萬平方米，導(dǎo)致沿海動(dòng)植物、鳥類和海洋生物大量死亡;2010年，美國墨西哥灣海底發(fā)生嚴(yán)重的原油泄漏，至今仍是美國歷史上最為嚴(yán)重的一次漏油事故，據(jù)估計(jì)泄入墨西哥灣的石油在1700萬加侖到2700萬加侖之間，為應(yīng)對(duì)漏油事件故已耗費(fèi)了9.3億美元。2007年，俄羅斯油輪“伏爾加石油139”號(hào)在刻赤海峽遭遇狂風(fēng)，解體沉沒，3000多噸重油泄漏致出事海域遭到嚴(yán)重污染。2002年，利比亞籍油輪“威望”號(hào)在西班牙西北部海域解體沉沒，6.3萬噸重油泄漏。法國、西班牙、葡萄牙共計(jì)數(shù)千里的海岸受到污染，數(shù)萬只海鳥死亡。

2 海洋污染的危害

2.1石油污染的危害

在石油進(jìn)入海洋的初始時(shí)，形成油膜，剛開始時(shí)難以揮發(fā)和溶解，再被大風(fēng)吹到岸邊，便可以形成半米甚至一米厚的油膜。不透明的油膜降低了光的通透性，影響海區(qū)的?？瘴镔|(zhì)交換，從而是海洋產(chǎn)氧量減少，海洋生物多背窒息而死。同時(shí)油膜對(duì)周邊海洋漁業(yè)，特別是貝類及養(yǎng)殖業(yè)時(shí)毀滅性的不僅生態(tài)漁業(yè)，海上旅游業(yè)、海上礦業(yè)和海上交通業(yè)等，也都將受到嚴(yán)重?fù)p害。石油一旦黏附在海鳥等生物的體表、羽毛上，其保暖、游泳、潛水、飛翔等能力便會(huì)喪失，最后只能悲慘死去。

油膜經(jīng)溶解、分散等一系列過程轉(zhuǎn)化，極易產(chǎn)生多種有毒化合物。在被海洋生物接觸后會(huì)進(jìn)入海洋生物的食物鏈，使其體內(nèi)的致癌物質(zhì)濃度明顯提高。一方面毒害海洋生物自身，另一方面通過食物鏈最終進(jìn)入人體，危害人類自身生命健康。

2.2海洋垃圾污染

海洋垃圾不僅會(huì)產(chǎn)生視覺污染，還會(huì)造成水體污染，從而危及海洋生物的生命安全。海洋垃圾被生物誤食后，往往被噎死，或者殘留在胃里不被消化和分解，最終引起死亡。

3 研究發(fā)展現(xiàn)狀

海洋油污及垃圾清理船在減少海洋污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面起到了重要的作用。

3.1目前國內(nèi)常用的處理海洋油污的方法

1.物理法

（1）圍欄法：石油泄漏到海面后，通常由摩托艇前往事故海域投放圍油柵控制油污擴(kuò)散，吸油船進(jìn)行油污處理。但是在使用圍油欄時(shí)，風(fēng)向和潮汐均會(huì)影響圍油欄的圍油效果。

（2）吸油材料：可使用親油性的吸油材料，使溢油被粘在其表面而被吸附回收。此種方法只能收集已經(jīng)泄露的原油，清理水體內(nèi)的原油污染非常困難。

2.化學(xué)處理方法

使用溢油分散劑。分散劑可以減少石油和水之間的表面張力使溢油在水面乳化形成O/W型乳狀液，從而使石油分散成細(xì)小的油珠分散在水中，使溢油微粒易于與海水中的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，易于被能降解石油烴的微生物所降解，最終轉(zhuǎn)化成CO2和其 它水溶性物質(zhì)，加速了海洋對(duì)石油的凈化過程。

但是這種處理方法在使用過程中會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成二次污染。

3.燃燒處理法：

燃燒之后會(huì)產(chǎn)生焦油球，然后用船打撈起來，但是此種方法會(huì)污染空氣，一般不被采用。

3.2現(xiàn)有油污及垃圾清理船舶的設(shè)計(jì)

1.油污水處理系統(tǒng)“珠航清壹”號(hào)的設(shè)計(jì)

“珠航清壹”是由一艘長(zhǎng)期閑置的供水船改裝成的船舶機(jī)艙油污水收集和處理船，用于解決他們公司屬下內(nèi)河機(jī)動(dòng)船舶艙底油污水路問題。油污水處理流程由艙底初期處理;后期處理;浮油收集3個(gè)系統(tǒng)組成。原理是由一臺(tái)自吸式離心泵將他船機(jī)艙油污水泵入沉淀艙，經(jīng)沉淀一定時(shí)間，大塊油自行浮面分離后，流入波紋板粗?；b置，將油污水中直徑較小的油粒進(jìn)一步分離，再由機(jī)帶泵泵入油水分離機(jī)，分離水最后流經(jīng)變層濾料器進(jìn)一步凈化排出。該浮油處理系統(tǒng)操作使用簡(jiǎn)單、集油可靠。

2.現(xiàn)有清漂打撈輸送裝置

采用集中液壓動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)流量的動(dòng)態(tài)分配，降低能耗，對(duì)大型庫區(qū)或河道環(huán)境中的各種復(fù)雜工況的漂浮物進(jìn)行綜合處理，該清漂裝置集收漂、推漂、零散收漂功能于一體，并配置多功能輔助裝置收集漂浮物，同時(shí)具備流水線式作業(yè)能力，從而實(shí)現(xiàn)輔助和快速收集漂浮物以及自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)能力。

3.3目前清理船所存在的問題

（1）現(xiàn)有船舶、清理設(shè)備清理油污的效率極低，清理油污速度慢，使用場(chǎng)合存在局限性。

（2）現(xiàn)存的清理船舶功能單一，無法同時(shí)進(jìn)行海洋垃圾和海洋油污的同時(shí)清理。

（3）目前我國打多數(shù)油污清理方法靠人工進(jìn)行，這將對(duì)清理人員的健康造成隱患。

（4）目前的清理船大多不能夠單船操作，需要一定量的勞動(dòng)力。

因此，面對(duì)日漸嚴(yán)峻的海洋污染的考驗(yàn)，發(fā)展更加高效、多功能、智能化能夠適用于多種場(chǎng)合的海上清理船只是尤為重要的。

作者簡(jiǎn)介：馬會(huì)芳（1999-）女，漢，重慶市南岸區(qū)，籍貫：河南商丘，本科，單位：重慶交通大學(xué)。

（重慶交通大學(xué)?重慶市?400074）