船舶溢油原因及其治理措施探析

第２０卷第２期　２０１　２年６月　广州航海高等专科学校学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＧＵＡＮＧＺＨＯＵ　ＭＡＲＩＴＩＭＥ　ＣＯＬＬＥＧＥ　Ｖ０ｌ｜２Ｏ　ＮＯ．２　Ｊｕｎｅ．２０ｌ２　船舶溢油原因及其治理措施探析　陈林春，汪舟娜　（浙江国际海运职业技术学院航海工程学院，浙江舟山３１６０２１）　摘　要：随着航运业的快速发展，船舶对海洋的污染也日益加剧，尤其表现为溢油污染．分析了船　舶溢油原因，提出并比较了治理溢油污染各项措施的优缺点，以应对不同情况下的溢油污染．　关键词：船舶溢油；海洋污染；船舶海事；治理措施　中图分类号：Ｕ６９８．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—８５２６（２０１２）０２—００１０—０４　随着世界经济一体化的快速发展，也进一步的　推动了海上航运事业的发展，与此同时也加剧了船　舶对海洋环境的影响，尤其是船舶溢油污染，毫无疑　对海洋生态系统的污染也十分严重，导致溢油污染　的船舶海事主要有以下２种情况：　一是因船舶触礁造成污染事故．如２０１１年１０　问，这给社会经济的发展以及人民的生活都会造成　巨大的影响，也给海洋生态系统带来了难以恢复的　破坏．如何在海上溢油事故发生后，能在第一时间采　取一系列合理的防治措施，尽量把大面积溢油对海　洋生态系统造成的破坏降低到最小值，是我们目前　月５日，载有１　７００　ｔ燃油的“雷纳”号货轮，在新西　兰东部海港陶朗阿附近海域触礁搁浅，随后发生漏　油，浮油被冲至附近海岸．受风暴天气影响，船身１１　日出现新裂痕，主燃料舱泄漏，大量燃油泄入海湾，　造成新西兰“最严重的海洋环境灾难”．　二是因船舶碰撞造成的污染事故．如２０１０年８　月１４日，２艘巴拿马货船在孟买码头外发生碰撞事　急需解决的问题．　１　船舶溢油发生的原因　１．１　船舶海事引起的溢油污染　随着世界经济一体化进程的加快，航运业也随　之水涨船高迅速发展，致使船舶朝着大型化、高速化　发展，导致海上的通航密度越来越大，为世界各国带　来了良好的经济效益，同时也使海上事故发生的频　率越来越多．而船舶事故是海上溢油污染的最主要　原因之一，据统计，从１９９１～２００９年，世界范围内的　故，其中１艘船名为“Ｃｈｉｔｒａ”号的集装箱船，受到冲　撞后大幅倾斜，导致了大量原油泄漏，在一定程度上　影响了当地渔民的经济收入，并且严重地破坏了孟　买市周边的海洋生态环境．　当然除了上述２种主要海事情况外，船舶发生　的其它海事如船舶火灾爆炸或者搁浅等情况也会引　起船舶溢油污染事故．　１．２其它操作性的溢油污染　机械故障和人为操作不当，是除海事以外造成　船舶溢油污染事故的两大主要原因．比如，船舶在　溢油污染事故中５３．７％是由货船或其它非油轮船　只事故所引起的．虽然各国都在不断加强海上安全　的监控和管理力度，但海上船舶事故依然处于居高　不下的状态．这类事故所引起的海域溢油面积较大，　收稿日期：２０１２—０２—２９　“供受油”作业中由于操作不当而发生溢油事故就　是１个典型的例子．　据统计，秦皇岛港区１９９０～１９９７年共发生溢油　基金项目：舟山市科技局（１０２０７—２）　作者简介：陈林春（１９８１一），女，硕士，讲师．主要从事航海教育的研究　第２期　陈林春等：船舶溢油原因及其治理措施探析　污染事故１６起，在秦皇岛港８年发生的这１６起事　故中，没有一起是因为船舶碰撞、搁浅等海损事故所　造成的，都是因为油管破裂、阀门失灵和装卸油时操　作不当而发生的，其中操作不当引起的事故（冒舱　及其他管线溢油）最多，有１３起，占８１．２％，因阀门　失灵、油管破损和端盖破裂引起的溢油各１起，占　油事故会在海洋表面形成大面积的油膜，阻止空气中　的氧气向海水中溶解，同时石油的分解也会消耗水中　的溶解氧，使大量鱼虾、海鸟因严重缺氧而死亡，严重　的破坏海洋生态．有些浮油被海浪冲到海滩上，造成　海滩荒芜，破坏海产养殖和盐田生产，污染、毁坏滨海　旅游区，对渔民经济和旅游经济带来巨大的损失．而　且人如果误食了受到溢油污染的海产品，将会对人身　１８．８％，最大的１次事故是冒舱跑油，溢油量达到　数吨…．　船舶在装卸油的过程中也会发生溢油事故．目　前在通过输油管进行作业时，管内的流速可以达到　５００—６００　ｔ／ｈ，最低也有３００　ｔ／ｈ．一旦采取了不正确　的操作方法，哪怕失误时间仅为１　ｍｉｎ，泄漏的油量　就至少有５　ｔ．例如，１９９７年１０月１１日，广东省油码　头“青龙一号”轮控制阀门损坏，由于输油管线上的　阀门长期受蒸汽的频繁冲击，法兰上的垫圈因受内　外温度高低不等的影响而老化，当进行装卸油作业　时，该法兰的垫圈经受不住油压的冲击而破裂，从而　造成溢油事故；又如，１９９９年９月１３日，新造船舶　“番莲油６”轮，供油量超过了受油方的申请量，值班　人员疏忽值班，造成满舱溢油．所以，从这２个例子　可以看出，在装卸油作业的过程中对于操作的控制　和船员的责任心要求是非常高的．　以上所描述的溢油事故多发生在油轮上，但是也　不能够忽视非油轮溢油事故所带来的影响．非油轮的　溢油主要有这么几个方面：１）加装燃油时溢油．这是　非油轮产生溢油的主要途径．加装燃油的频繁性和港　内操作，增大了溢油事故的可能性和危害程度．２）内　部驳油产生的溢油．这种情况也时有发生，尤其是老　龄船．３）破舱排水时产生溢油．燃油舱跟相邻污水舱、　压载水舱之间发生破舱，排压载水或污水时，油污随　水排出．　此外，船舶在排污过程中也会发生溢油事故，主　要是含油污水的排放．虽然这跟前面所列举的因素　相比影响较小，但如果是发生在港区，这种影响也是　不容忽视的．　２船舶溢油污染的危害　船舶溢油进人海洋后，对海洋生态环境和海洋生　物资源的危害是相当严重．通常，一起大规模船舶溢　体健康造成不良影响．因此，海洋船舶溢油污染已经　越来越引起国际社会的高度重视．　３　船舶溢油污染治理措施　３．１　设置围油栏　发生船舶溢油事故后，首先要设法控制溢油污　染范围的扩大并尽可能将浮油进行回收，而围油栏　的作用就在于阻止水面浮油的扩散，防止污染水域　的扩大，使围油栏控制范围内的水面浮油层加厚，以　利于用撇油器将浮油回收．使用围油栏先对油污范　围进行控制，然后使用溢油回收设备对浮油进行回　收，是目前为止最理想也是对海洋生态系统影响最　小的一种方法，但此种方法容易受到海况影响，只适　合于风平浪静的海面．目前围油栏的种类很多，较为　常见的是乙烯柏油防水布制作的带状物，在紧急的　情况下，也可用泡沫塑料、稻草捆、大木料、席子、金　属管等物替代　．　３．２微生物技术　由船舶引起的海洋溢油污染，不仅会给海洋生　态环境带来很大的破坏，也会给当地的海洋渔业经　济造成巨大的损失．近年来各沿海国家和地区，针对　越来越严重的船舶溢油事件，都在积极寻求经济有　效的治理方法，尽可能地把船舶溢油引起的损失降　到最少．目前世界上各国最常用的也是最传统的处　理方法，是通过物理方法（吸油毡、溢油回收设备　等）回收绝大部分溢油，必要时添加一些化学药剂　（消油剂）．但是，仅仅通过物理、化学方法处理是不　够的，经过这样处理过的低浓度油的污染仍会对海　洋环境造成很大的破坏，并且化学剂的使用对海洋　环境还会造成二次污染．因此，采用一种既能很好的　清除船舶溢油又不至于对环境造成影响的方法已成　为重要的研究课题．据了解，从上世纪７０年代起，世　１２　广州航海高等专科学校学报　第２０卷　界各国陆续开始石油烃的生物降解及其污染环境的　生物修复技术的研究，经过３０多年的发展，这种微　生物技术在溢油事故造成油污染的处理中，已经发　挥着独特的优势．资料显示，１９８９年在美国阿拉斯　其他水溶性物质，被水体所净化．　但是，溢油分散剂是一种化学产品，过多的使用　也会对海洋环境造成二次污染，因此溢油分散剂的　使用是受到严格限制．例如英国规定只有在机械无　法回收溢油，并且确认分散剂的使用不会对海洋环　境造成更大的污染的情况下才可使用．　加“埃克森・瓦尔迪兹”油轮溢油事故中，美国环保　局首次尝试利用生物修复技术来清除海滩溢油．在　经过大量室内和现场试验后，筛选出亲油性肥料作　为降解石油微生物的营养盐，在清除海滩溢油的实　３．４吸附技术　通常在处理一些小规模的溢油污染事故时，很　际应用中发挥了重要作用，取得了很好的治理效果，　开创了生物修复技术在海洋污染环境中成功应用的　先河．又如我国于２０１０年０７月１７日，在处理大连　输油管道爆炸引起的溢油污染时，就用到了微生物　治理措施，并且取得了不错的效果．　微生物技术是通过微生物复杂的生物降解过　程，把石油中的大分子降解为小分子，最后完全氧化　为二氧化碳和水　．与传统的化学、物理处理方法　相比，该技术具有诸多优点：污染物可以在原地被降　解、清除，对周围环境干扰少；修复时间较短，修复经　费较传统化学、物理方法更省；人员直接接触污染物　的机会减少；不产生二次污染，无腐蚀性，对人和动　植物健康无不良影响．　３．３　溢油分散剂的应用　溢油分散剂俗称“消油剂”，是由表面活性剂、　溶剂和少量的助剂（润湿剂和稳定剂等）组成的，它　是用来减少溢油与水之间的界面张力，从而使溢油　迅速乳化分散在水中的化学试剂　．这种溢油治理　方法是目前为止最有效的一种化学方法，它在任何　天气和海况下都可以使用，尤其是在许多不能采用　机械回收或有火灾危险的紧急情况下，效果很好．　溢油分散剂具有降低溢油粘度和表面张力的特　性，能促使表面活性剂与溢油分子更好地接触．溢油　分散剂表面活性剂分子中既有亲油基、又有亲水基，　当表面活性剂与溢油混合时，它就排列在油一水界　面上，在亲油基的作用下，油一水之间的界面张力被　削弱而有利于溢油的乳化分散，形成微粒子．在乳化　分散的微小油粒子表面又定向地分布着表面活性剂　的亲水基，可阻挡乳化油微粒子的重新集合，使油的　表面积大大增加，有利于油与水的充分接触与混合，　使油易于被水中的生物降解，最终生成二氧化碳和　多国家更倾向于使用吸附技术来对油污进行处理，　它不仅能有效吸附油污，并且对海洋生态系统的影　响也比较小．目前常用的天然的吸附材料有锯木屑、　棉花、麦秸杆、鸡毛、头发、稻草等，这些天然材料表　现出很好很大的吸油能力，同时也会吸附很多的水　分，这是天然材料在用于溢油回收中最美中不足的　地方．而人工合成的吸附材料则有化学材料制成的　聚乙稀泡沫和聚丙烯，经熔喷工艺制作而成的吸油　毡等，这些材料的亲油性能和抗水性能都很好，但美　中不足的是无法通过生物对这些材料降解．　３．５　燃烧技术　使溢油在现场进行燃烧，也是溢油处理的一种　方法．一般燃烧海面的溢油，需用特殊的灯芯材料和　引火剂进行引燃和帮助燃烧，这是因为直接点燃水　面的溢油是很困难的　．此外，溢油的燃烧还与溢　油的风化程度有关，而与油的类型基本无关．随着风　化程度增加，轻组分挥发，剩余的重组分沾度增加，　并与水乳化，其燃烧值降低，因此渐渐地不能燃烧．　另外油层的厚度也对燃烧有影响，良好的燃烧油层　的厚度不低于２～３　ｍｍ．燃烧要有有效的点火装置　和耐火型围油栏．点火装置一般采用激光点火装置，　点火距离可达１　５００　ｍ，但是，如果燃烧不完全会产　生大量的黑烟，必然会对大气环境造成严重影响，因　而在内河航道及港口发生溢油时，不建议采用此措　施来治理．　虽然船舶发生溢油事故的频率越来越高，但每　次发生溢油事故的情况都不尽相同，因而在采取措　施治理油污时，应根据当时的情况选择一种最合理　的措施．各种措施的适用场所及优缺点比较如表１　所示．　第２期　陈林春等：船舶溢油原因及其治理措施探析　１３　总之，发生船舶溢油事故后，在海况允许的情况　下应首先设置围油栏，防止溢油的进一步扩散，然后　再用各种机械方法把围起来的浮油尽量回收，实在　才能将船舶溢油的危害和影响降低到最小程度，才　能保证航运业健康稳定的发展，使沿海及内河流域　居民的生活质量更上一层楼．　ｉ　ｊ　无法回收的，则用微生物技术或溢油分散剂对其进　行处理，对大洋上的大规模溢油也可采用燃烧技术　进行处理．　参考文献　赵兴林，徐石明．秦皇岛港船舶防污染管理［Ｊ］．交通环保，　１９９８（５）：２８—３０．　４　结束语　船舶溢油事故发生后，必将对海洋生态环境和　社会经济的发展，以及人民的生活造成长期的不良　影响和危害．为此，在认真看待这些影响和危害的同　时，一方面，应该从预防措施入手尽可能防止或减少　船舶溢油事故的发生；另一方面，应具备完善的清除　溢油的技术手段和对策，即治理措施，以便在溢油发　生后能及时有效的采取相应的应急行动．只有这样，　钱秀丽．我国海洋立体监测系统迈上新台阶［Ｎ］．中国海洋　报，２００７—０４—１３（２）．　吉云秀，公为民．生物技术在船舶油污染防治上的应用及前景　［Ｊ］．船舶物资与市场，２００４（４）：４Ｏ一４ｌ，２９．　夏文香，林海涛，李金成，等，分散剂在溢油污染控制中的应用　［Ｊ］．环境污染治理技术与设备，２００４（７）：３９—４３，５．　陈伟炯．船舶安全与管理［Ｍ］．大连：大连海事大学出版社，　１９９８：１２．　柳婷婷，田珊珊．海上溢油事故处理及未来发展趋势［Ｊ］．中国　水运，２００６（１１）：２７—２９．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｅａｓｏｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｐ’Ｓ　Ｏｉｌ　Ｓｐｉｌｌ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ＣＨＥＮ　Ｌｉｎ—ｃｈｕｎ，ＷＡＮＧ　Ｚｈｏｕ－ｎａ　（Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｏｕｓｈａｎ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，３　１　６０２　１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈｉｐｐｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈｅ　ｓｈｉｐ’Ｓ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｈｉｐ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｒｅａｓｏｎ，ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｔｏ　ｄｅａｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃａｓｅｓ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ；ｍａｒｉｎｅ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｓｈｉｐ　ａｃｃｉｄｅｎｔ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ