石油深度开发对环境影响研究概述

肖思卓，周晴，屈思宇，郭建龙，许定达

（内江师范学院 化学化工学院，四川 内江 641100）

石油，是气态、液态和固态的烃类物质混合物，分为天然气、原油、天然焦油以及液化天然气等多种形式，对于石油的利用，早有记载[1]。作为世界上最早发现和利用石油的国家之一，《汉书》中记载的“高奴有洧水可燃”，所谓洧水就是石油。到如今21世纪，石油已被广泛利用，但在享受石油为工业和生活带来的便捷时，我们更应关注的是石油的广泛采用对生态环境的破坏性[2]。

1 石油泄漏对环境带来的影响

1.1 石油近海泄漏危害分析

石油泄漏对人类乃至整个自然界来说都是巨大的灾难，除了高昂的污染治理费用，生态的破坏往往呈现出一种不可逆的状态[3]。

石油近海泄漏会导致近海养殖业受到致命的打击，当石油泄漏到河流和海洋中，藻类的光合作用会受到影响，致使某些藻类死亡，而一些能适应它的藻类单一疯长，会产生大量毒素，最终导致海洋生物大量死亡；而有毒物质又会发生富集，影响后续生物链上的生物。即便在石油分解后，也会残留有大量的氮磷元素，海水发生富营养化，从而引发赤潮。除此之外，石油漂浮在海面上可以形成一层封闭的油膜，阻碍大气与海水之间的气体进行交换，严重影响海洋生物的呼吸作用，而极地冰面上如果长期存在油膜的覆盖，还会间接使全球海平面上涨和气候发生改变[4]。

1.2 墨西哥石油泄漏案件带来的影响

即使在“墨西哥湾漏油事件”发生10 余年后，墨西哥湾的每一条生命仍然受到影响，而当年事故现场的惨烈，直到现在都历历在目。2010年，美国墨西哥湾的钻井平台“深水地平线”发生爆炸，爆炸产生的泄漏直接污染了近万平方米的海洋，大火点燃了漂浮在海面上的石油，此次漏油事故，亏损高达数十亿美元，其中包括控制漏油的措施和事故赔付等[5]。

除了经济的亏损，环境的破坏才是更令人痛心的。数不清的鸟类被困在油污中无法挣脱，即便有幸逃出，石油沾染在羽毛上，海鸟也会因无法承受其重量而跌落[6]。据统计，此次泄漏造成海鸟死亡数量高达82 000 多只，其中有102 种鸟类直接灭亡。放眼望去，油污混杂着海鸟的尸体，密密麻麻的一片。不仅是鸟类，海龟、海洋哺乳动物，甚至是海底的珊瑚群都没能逃脱这场灾害。好几种海龟面临灭绝，直接被列为濒危物种；海洋哺乳动物如海豚、鲸等也受到严重危害，数量急剧下降，而残存下来的动物也并不好受，它们的生活乃至生命仍然受到严重威胁，而在人类历史上，却不止发生过这一起严重石油泄漏事件。

2 石油深度开发对环境造成的危害

2.1 油田开发对土壤的危害

在所有的生态因子中，土壤受石油开发项目的影响最大。在石油的开采、冶炼、运输等过程中不可避免地会造成污染物的产生、泄漏以及倾洒。含油废水和废渣流入土壤，严重威胁着土壤生态结构的安全。石油在土壤中的迁移途径为：污染物→表层土壤→梨底层土壤→下包气带土壤→底下含水层[7]。

堆积、践踏、挖掘都会在一定程度上对土壤的结构进行破坏，除此之外，石油的污染物进入土壤后，不仅会剥离表层土壤，还会使其结构遭到破坏，还会使土壤板结[8]。由于石油污染物具有较强的疏水性，会导致土壤的孔隙堵塞，使得透水性能大大降低。最直观可见的是，油田开发过程所占地植物生长能力远差其他正常土地的植物。石油污染物对农作物有着不小的影响，发芽率低，结实率下降，抗倒伏和抗虫害能力大大下降，甚至是生育期发生推迟。除此之外，石油还能吸附在植物根系的表面，阻碍植物根系的呼吸和吸收，从而影响作物的正常生长，严重的还会导致其死亡。

石油具有多种组分，不同的组分对人体的危害不一样[9-13]。其中，要属PAHs 毒性最强，会导致人体患癌以及胎儿在母体内产生畸性、突变。石油污染物中的有毒物质可顺着食物链来到人体内，通过生物富集作用，危害人体的健康。

2.2 油田深度开发对大气造成的危害

大气污染是指大气中存在的污染物超过了大气环境的包容量，从而直接或间接地对人类的生产、生活、身体以及心理等各方面的发展产生了不良的影响，同时也对环境产生不良影响的现象[14]。油田开采开发全过程中，包括燃料燃烧和生产技术工艺设计过程都会产生和排放大量的废气，从而污染大气环境，影响空气环境的质量。在油田开发过程中，将会产生大量的硫氧化物，最典型的是二氧化硫和三氧化硫，除了硫氧化物以外，还有一氧化碳、氮氧化物、烟尘、粉尘等[15]。而其中，总烃的危害是最大的，因为总烃可以产生二次污染物，造成更严重的空气污染。硫氧化物会刺激人体的呼吸系统，吸入以后会逐渐诱发慢性或急性呼吸道疾病，很可能会造成肺水肿或肺心病。当暴露在太阳紫外线下时，大气中的石油挥发物和污染物与其他有害物质或气体会发生物理或者化学生物反应以及燃烧反应，从而生成大气污染物，造成化学烟雾、臭氧层破坏现象频发，更甚会产生各种致癌物质导致人体患癌几率大大增加。

二氧化碳是在油田开采和生产工艺过程中产生并排放的一种典型温室气体，它的大量排放加剧了全球变暖，造成严重的环境恶化[16]。如今气候变暖已经成为全球十大环境问题之一，是一个全球性的环境问题。同时，油田开采产生的各种粉尘，也会对人的呼吸道产生影响，引起呼吸道感染，造成各种呼吸道疾病，严重危害了人体健康，不仅如此，粉尘还会对周围生态经济和生态环境问题造成影响。总而言之，油田的大量开采和石油的大量使用加剧了空气污染，对生态环境也造成了严重的危害。

2.3 石油深度开发及使用对水环境体系带来的危害

石油开采、冶炼和使用过程中，会产生大量的废水，这些废水是由各种有机物和无机盐等组成的，且其中含有大量的油、盐、酚等有害物质，这些有害物质不仅排放量极大，而且由于其成分复杂，所以很难治理。石油开采使用过程中产生的大量废水不仅污染浪费水源，也会在一定程度上污染水体，造成一定程度上的危害[17-18]。

石油开采会对海洋环境产生危害，在我国沿岸发展地区分布着几个大油田和十几个石油化工技术企业，而冒、滴、漏、泄、跑的石油数量极大，每年大概有十多万吨的石油流入海洋，伤害海洋水体环境，造成严重的海洋污染[19]。石油开采使用还会严重污染地下水。在油田开发注水过程中，由于固井质量、地质作用、腐蚀以及其他各种原因，导致了“套外返水”，进入地下水，造成地下水体污染，导致污染物通过直接或间接以及各种理化生反应污染水体，影响水体质量。且在油田的开采建设和工艺生产过程中，由于原油泄漏和污废水随意排放，可能会极大地污染地下水和地表水体，因此，周边的土壤、农作物、水体和各种水生生物也可能受到严重影响，同时还影响周边居民的日常社会生活和生活环境质量，危害居民自身的身体健康，危害生物健康繁殖，影响生态环境[20]。

3 污染的防治措施与石油产业的未来展望

3.1 防治措施

首先，要有充分的准备，制定一系列溢油应急计划，一旦意外事故发生，紧急启动相应计划，可及时有效地降低污染带来的影响。其次，对石油开采产生的废水、废气和固体废物，进行无害化处理，减少污染源的排放，特别是针对含油污水，一定要在处理达标后才可排放。

一般来说，污染的治理有物理、化学以及生物多种处理方法，多个步骤。但第一步，都应该是切断污染源，阻止污染区域进一步扩大，然后再采用物理方法粗放地清除表面覆盖的石油，比如使用吸油材料、磁性分离等。最后才是化学处理方法，通过化学剂的加入，产生化学反应，促进石油的降解。但化学剂往往也都会造成环境危害，可能会导致二次污染的发生。处理方法很多，不局限于以上几种，墨西哥湾石油泄漏发生后，当地的环保志愿者收集了很多废弃丝袜，在里面装上毛发围在海岸边，以此清理吸附海面上的油污，还可以将玉米叶编成辫子形状，同样围堵在海岸边。

3.2 未来展望

抛开资源储备量不谈，石油是一种高污染的能源，为了保护我们的环境，即便有了许多处理石油污染的方法，未来或许会被新型清洁能源所替代。新能源正处在大力发展中，但就目前来看，石油在能源总消费量中仍名列前茅，风能、水能以及太阳能和核电能这些清洁能源使用量在逐渐增长，但这些清洁能源都受限于各种外部的条件，无法完全替代石油。所以石油如今甚至未来几十年，都还会是人类赖以生存的自然资源。而石油带来的环境污染，必须慎重面对，积极采取行动，妥善维护好生态与发展之间的平衡。

4 结束语

当今社会，随着人类对资源的需求越来越高，相对地对环境造成的污染和危害也越来越严重。目前，石油的使用给人们带来了越来越多的便利，但同时，它所带来的环境问题也越来越多越来越严重，但是到目前为止，还没有一个办法能做到两全其美，使两者能够达到平衡。因此，应该在不断的发展前进，树立起良好的、强烈的环保意识，从自我做起，自觉自主地实现严格节约、保护资源并爱护环境。

各石油化工企业要做到在石油开发加工过程中，加强现场检查，确保质量达标和稳定，并不断在生产中改进工艺技术，做到污染越来越少，发展越来越绿色，走可持续发展道路。在石油使用过程中，要坚持节约优先、合理使用的理念，做到少使用、合理使用、绿色使用，减少使用过程中污染物排放。