海上溢油风险分析及处置技术研究

樊宝安

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司海洋石油船舶中心 山东 烟台 265700

海上溢油是一项严重的环境风险，可能对海洋生态系统、人类健康和经济产生不可估量的损害。为减少海上溢油风险，我国采取了一系列措施，包括加强船舶安全管理、实施海洋环境保护法规、提高应急响应能力等。使用先进的技术和设备进行溢油应急响应，加强监测和预警系统，也是减少海上溢油风险的重要举措。

1 海上溢油的风险分析

1.1 溢油事故原因

船舶溢油事故的原因可以归纳为船舶碰撞、船舶失控、机械故障、人为疏漏和恶劣天气等因素。碰撞可能导致船体破损，燃油管道泄漏或油舱破裂，造成溢油。船舶失控指船只无法操纵，造成船体损伤或油舱泄漏。机械故障如发动机故障或管道破裂可能引发溢油。人为疏漏包括操作失误、不当操作或不合理的维修等。恶劣天气条件如强风、巨浪和海况恶劣可能导致船只出现问题，造成溢油事故的发生。

1.2 主要风险源

船舶溢油的主要风险源包括货物油、燃油和船舶化学品等。这些物质在溢油事故中可能对海洋环境造成严重影响。

首先是货物油，包括原油、石油产品和化学品等。原油是一种复杂的混合物，含有各种有害物质，如重金属和多环芳烃等，对海洋生态系统产生潜在的毒性影响。石油产品如汽油、柴油和润滑油等也具有一定的毒性和难降解性。化学品则包括在船舶运输过程中可能使用的各种化学物质，如危险品和工业化学品。这些化学品的泄漏可能导致水体污染和生态系统受损。

其次是燃油，主要指船舶使用的燃料，如柴油和重油。燃油具有高粘度和高密度，一旦泄漏，很难迅速回收和清理。燃油的泄漏会导致水面形成油膜，对海洋生物和海滩等敏感生态环境造成严重危害

2 溢油处置技术研究

2.1 物理方法

2.1.1 围油栏技术

围油栏技术是一种用于控制和收集溢油的方法，它通过设置栏杆如栅栏式围油栏或隔离设备，将溢油限制在一定区域内，阻止其进一步扩散。围油栏可以使用不同的设计和材料，包括气囊式、浮筒式和吸油毯式等。

气囊式围油栏是利用充气的橡胶或塑料气囊，通过浮力将溢油圈起来。它具有灵活性和适应性，可以根据需要调整形状和大小。然而，气囊式围油栏在坚固性和抗风浪能力方面可能存在一定局限性。

浮筒式围油栏则是利用浮筒和连接杆件构成围油栏的框架，形成一个封闭的区域以收集溢油。这种围油栏在稳定性和耐久性方面较好，并且对风浪的影响较小。吸油毯式围油栏则是使用能够吸附油污的吸油毯来阻止溢油的扩散。

2.1.2 吸油技术

吸油技术是一种用于回收漂浮在水面上的溢油物质的方法。吸油设备包括吸油毛毡、吸油囊和油水分离器等。吸油毛毡是一种功能化纤维材料，具有高吸油能力和低浸水性。它可以迅速吸附漂浮在水面上的油污，并将其固定在毛毡材料的纤维结构中。吸油毛毡广泛应用于溢油事故应急响应中，具有吸附效率高、操作简便和易于收集处理的优点。

吸油囊是一种灵活的收集装置，通常使用防油材料制成。吸油囊可以浮在水面上，通过扎带或其他连接方式与吸油设备连接，从而收集吸附了油污的吸油材料。吸油囊可以根据需要调整尺寸和形状，适应不同场合的应急响应需求。

油水分离器是一种用于分离漂浮在水面上的油污和水的装置。它通常基于物理原理，如重力分离或离心分离，利用不同密度和粘度的油水之间的差异来实现分离。油水分离器可以使用不同的设计和结构，如板式分离器、旋转式分离器或滤波分离器等。

吸油技术在溢油处理中起到了重要的作用，可以有效地回收漂浮在水面上的溢油物质，减少对水体和环境的污染。然而，吸油设备的使用要根据具体情况和需求选择合适的材料和技术，合理应用吸油技术并配合其他方法，以实现对溢油的有效控制和处理。

2.2 化学方法

2.2.1 分散剂和乳化剂

分散剂和乳化剂是用于处理溢油的化学物质，它们可以将溢油物质分散成微小颗粒，并增加其曝气表面积，以加速生物降解的速度。

分散剂是一种表面活性剂，它能够降低溢油物质之间的表面张力，使其分散成微小的液滴或颗粒。这样可以增大溢油物质与水之间的接触面积，使生物降解的微生物更容易附着和分解溢油物质。分散剂广泛应用于应对海上溢油事故，能够迅速将溢油物质分散，并促进溢油物质的生物降解。

乳化剂则是一种能够使油水两相形成乳状混合物的物质。乳化剂可以将油污包裹在水中形成微乳液，使溢油物质更易被微生物降解。乳化剂也常用于应对溢油事故，利用其乳化作用促进油污的分散和降解。

化学方法使用分散剂和乳化剂也可能对海洋生态系统造成副作用。分散剂和乳化剂在加速溢油物质降解的同时，有时也会导致毒性物质的释放和生物生态的扰动。因此，在使用化学方法处理溢油时，需要谨慎评估副作用并采取适当的措施来减少对海洋生态系统的影响。

2.2.2 生物处理

生物处理是一种利用生物活性菌群对溢油物质进行降解和清除的技术。它包括利用具有降解能力的微生物，如原油降解细菌和海洋微生物等，来分解和代谢溢油物质。生物处理技术在应对溢油事故中受到广泛关注，因为它具有环境友好的特点。通过合适的培养条件和维持适宜的菌落增殖，这些微生物可以有效地将溢油物质降解为无害物质，减少对水体和环境的污染。

2.3 热力学方法

热力学方法是一种利用热力学原理进行溢油处理的技术，其中包括燃烧、蒸发和蒸馏等过程。这些方法通过控制温度和压力来实现对溢油物质的转化和分离。燃烧是一种常见的热力学方法，通过高温燃烧将溢油物质转化为二氧化碳和水等无害物质。这种方法通常能够迅速清除大量的溢油，但燃烧过程会产生烟雾和有害气体，可能对空气质量和大气环境造成影响。蒸发和蒸馏则是利用温度升高将溢油物质转化为气体，然后通过冷凝收集回收。这些方法可以有效地将溢油物质从液态转化为气态，使其更易收集和处理。

3 船舶溢油处置技术的应用

3.1 环保型分散剂技术

环保型分散剂技术是一种有效的船舶溢油处置技术。它通过加入具有分散作用的化学剂到溢油区域，将原本形成的大型油块分散成微小的油滴。这样做的目的是增大油与水的接触面积，促进生物降解和溶解作用的发生。

环保型分散剂技术不会引起二次污染。分散剂通常是无毒或低毒的化学物质，它们在溢油处置后很快被稀释和降解。因此，其使用对水体和生物环境的影响较小。该技术操作简便，适用于紧急响应和应急处置。它可以迅速部署到溢油现场，在事故发生后的短时间内发挥作用。

3.2 吸油毡和吸油栓技术

吸油毡和吸油栓是一种常用的船舶溢油处理技术，主要采用吸附原理来清除溢油。吸油毡是一种具有亲油性的材料，可迅速吸附溢油物质并将其固定在表面，达到快速清除溢油的效果。吸油栓则是一种特殊设计的管道，通过将其插入到溢油物质中，利用亲油性材料吸附油脂，再通过机械设备进行收集和处理。

吸油毡和吸油栓技术主要适用于应急响应和小规模溢油处理。在应急情况下，吸油毡可以快速投放到溢油现场，通过与溢油物质接触吸附油脂，并通过人工或机械手段进行收集和处理。吸油栓则是一种更专业化的设备，通过将其插入到油污海域，利用亲油性材料吸附溢油物质，再通过泵浦等设备将吸附的油脂抽取出来。

3.3 高压水喷洗技术

高压水喷洗技术是一种利用高压水射流的力量和分散能力来清洗和冲刷污染表面的技术。在船舶溢油事件中，可以使用高压水喷洗设备将高压水射流喷洒到油污表面，用冲击力将油污冲刷和清除。

高压水喷洗技术具有以下优点：首先，高压水射流的冲击力强大，能够有效地清除船体和设备表面的溢油物质。它可以将粘附在表面的油脂和污染物彻底冲刷掉，有效清洗污染区域。其次，高压水喷洗技术不需要使用化学物质，避免了污染物传播和化学物质对环境的潜在危害。此外，高压水喷洗设备操作简单，可以快速投入使用。

4 结论

船舶溢油事故对海洋环境和人类健康造成严重威胁，因此，进行海上溢油风险分析和处置技术研究具有重要意义。通过综合分析溢油事故的原因和主要风险源，我们可以制定相应的预防措施和管理策略。溢油处置技术的研究和应用是船舶溢油事故应对的核心。物理、化学和热力学等方法均在溢油处置中发挥着重要作用。然而，不同技术存在局限性和适用性，需根据实际情况选择合适的处置技术。通过综合分析溢油风险和研究溢油处置技术，可以为预防和应对船舶溢油事故提供科学依据和技术支持。