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清除海上石油污染有何招数?

石油泄漏让海洋“窒息”

http://qnck.cyol.com ::本报特约撰稿 池晴佳 2010-05-07 13:36 中青报订阅

  4月20日,美国路易斯安那州近海的一座叫“深水地平线”的钻井平台,发生爆炸并引发大火,导致11名工作人员死亡。平台随后沉入墨西哥湾,其底部油井自4月24日起漏油不止,造成大面积原油污染。截至当地时间5月4日,该平台租赁方英国石油公司(BP)的补救措施均告失败,美国多个州宣布进入紧急状态。美国总统奥巴马表示,政府将“动用手中全部资源,不遗余力”解决这次油污扩散危机。“深水地平线”为世界最大近海钻井承包商瑞士越洋钻探公司所有,目前与英国石油公司签有合同,在美国近海开采。所以,此次事故至少涉及三个国家。

  海上石油泄漏为何会造成如此严重的污染?清除海上油污有什么方法?

  油污是迅速扩展的“魔毯”

  美国海岸警卫队估计,油井每日泄漏原油5000桶(约79.5万升)。卫星图像显示,墨西哥湾浮油面积扩散非常迅速,4月29日浮油面积接近8000平方公里,4月30日已达9900平方公里。从现场传回的鲸、海龟、水母、鹈鹕惨死的照片触目惊心。目前浮油正漂向密西西比河,可能令从路易斯安那州到佛罗里达州的广大海域面临风险,并进一步威胁滨海湿地、淡水生物及陆地野生动物,亚拉巴马州、路易斯安那州、佛罗里达州、密西西比州的部分地区,已陆续宣布进入紧急状态。

  在一些人看来,此次原油泄露造成如此大的危害令人废解,浮油面积虽接近1万平方公里,但这和总面积达160万平方公里、与大西洋相通的墨西哥湾相比并不算大;墨西哥湾最深处超过4000米,浮油只是覆盖了薄薄的一层,危害甚重从何而来?

  这需要从原油的扩散效应说起。我们在一盆水中滴少量油,油膜可以迅速覆盖整个水面。在物理学上,这可以用油、水之间存在的表面张力(促使液体表面收缩的力)来解释,表面张力有使液体接触面达到最大的作用。1吨原油排入海中,会以每小时100~300米的速度扩散,几天内就可覆盖12平方公里的海面,而且这种污染通常要持续3~12个月。

  原油组成成分以分子量较大的烷烃(碳氢元素组成的化合物)为主,在自然条件下降解需要较长时间,原油覆盖水面后,相当于给海面铺上了一层不透气并急剧扩大的“魔毯”,海洋生物特别是生活在靠近海面的生物会窒息。在墨西哥湾,因泄漏源堵不住,每天都有大量原油加入浮油阵营。

  原油所含的苯和甲苯等有毒化合物会进入食物链。海鸟被困在油污中,它们的羽毛一旦沾上油污,就可能中毒或死亡。油污还会粘在其毛皮上,使其因无法承受本身的重量而溺毙。鲸、海象、海豹、海豚等大型海洋哺乳动物在浮油区都无法呼吸,皮肤也会受到毒害。海龟容易摄入油污,因为它们经常浮出水面摄食。此外,潜在的损害进一步扩展到当地生态系统中,幸存的生物,在几年内会把毒物的影响遗传给后代。

  传统清污方法收效不大

  一旦发生原油泄漏,必须先去掉污染源,然后用拦油栅(漂浮型隔离装置)阻止浮油区继续扩大,清理浮油和救助海洋动物。在此次墨西哥湾原油泄漏事故中,英国石油公司曾尝试用水下机器人启动止漏装置,遗憾的是未能成功。五角大楼授权军机喷洒化学制剂分解石油,但收效不大。据《华盛顿邮报》等美国媒体报道,英国石油公司和越洋钻探公司于1日开始打减压井,但完工需要2~3个月,这意味着在这段时间内,海底石油将不断泄漏。

  无论钻井平台倾覆,还是油轮失事,都造成巨大的海洋污染。清除污染需要多方并举,耗费巨大人力、物力和时间。

  1989年3月24日,埃克森石油公司的一艘超级油轮在阿拉斯加近海触礁,几天内有24万桶原油泄漏到海面上,1500多平方公里的海域被油层覆盖。埃克森公司此前还自诩,“本公司的油轮绝不会发生原油外溢”,“公司拥有最现代化的反污染装备,能清除任何已经发生的石油污染”。然而,面对如此大面积的海上油膜,埃克森公司束手无策。

  事故发生后,该公司在5小时内把拦油栅运到现场,好不容易把它们布置在油轮四周。次日大风突起,大浪淹没了拦油栅,被围住的原油大量逃逸。军方前来“助战”的直升机,采用最先进的激光点火技术,用激光枪点燃原油层以消除海面污染。可惜这种方法只能点燃油层较厚的地方,而对大部分积油较薄的地方则无效。救援船只用机械撇油器回收漂浮的原油,但由于溢油水域太大,效果也不明显。救援船只又采取了抛撒除油化学剂的方法。这种药剂可以使油膜分解成小颗粒而沉入海底,尽管会释放出有害的碳氢化合物,但毕竟能消除海面上的油污。不过,当年埃克森公司手头这种化学除油剂有限,经过6天的努力,才搞到40万升,而总需求量是190万升。这时,原油经过分解气化,已变成像泥泞一样的“巧克力”浆,化学药剂也失去了作用。

  当年事故发生后,附近渔民自发组成除污突击队,他们在养殖场周围布置了拦油栅,在通往海獭聚居地的水道上布置了拦油栅。虽然取得了效果,但这仅是局部的,面对不断扩大的油膜,他们也无可奈何。油膜逼近漫长的海岸线,冲上海岛和海滩。海豹们一次次跃出海面,试图把身上的油污甩掉,但最终筋疲力尽,挣扎着沉入海底。上万只海鸟被困在油污中,许多人自发来到海边,用清洁剂给奄奄一息的海鸟清洗羽毛。

  设置拦油栅较为简单、经济,在处置较小面积浮油时非常有效。但专家估计,墨西哥湾这次原油泄漏的规模需要的浮式拦油栅,会超过世界上能提供的总量。清理浮油的最有效办法是燃烧,美国《国家地理》杂志网站4月27日的一篇报道举例说,1993年加拿大曾在纽芬兰海岸进行了相关实验,发现用燃烧的办法能去掉50%~99%的浮油。但这一次,由于大风浪加快了浮油向海岸漂移的速度,“烧油”方法效果有限。

  据租用事故钻井平台的英国石油公司总裁拉马尔·麦凯5月2日说,公司正在建造一个大型罩状装置,希望在6天至8天内利用这一装置罩住油源,遏制石油泄漏。

  新发明还在实验室里

  除了前面提到的传统方法外,科学家还在研究用新技术快速清污,比如生物除污,即利用嗜油微生物以及生物制剂“吃掉”或降解浮油。俄罗斯莫斯科精细化工科学院的研究人员,尝试用农作物废料清污;比利时研究人员发明了一种利用液滴包裹石油的方法……但这些新方法大多还停留在实验室里。目前,大规模清除海洋石油污染,仍以传统方法如拦油栅、燃烧、喷洒化学试剂为主。

 

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