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        石油污染的危害及防治
        點擊次數:770 發布時間:2017-07-05

        石油污染是指石油開采、運輸、裝卸、加工和使用過程中,由于泄漏和排放石油引起的污染,主要發生在海洋。石油漂浮在海面上,迅速擴散形成油膜,可通過擴散、蒸發、溶解、乳化、光降解以及生物降解和吸收等進行遷移、轉化。油類可沾附在魚鰓上,使魚窒息,抑制水鳥產卵和孵化,破壞其羽毛的不透水性,降低水產品質量。油膜形成可阻礙水體的復氧作用,影響海洋浮游生物生長,破壞海洋生態平衡,此外還可破壞海濱風景,影響海濱美學價值。石油污染防治,除控制污染源,防止意外事故發生外,可通過圍油欄、吸收材料、消油劑等進行處理。

        在石油生產、貯運、煉制加工及使用過程中,由于事故,不正常操作及檢修等原因,都會有石油烴類的溢出和排放。例如,油田開發過程中的井噴事故;輸油管線和貯油罐的泄漏事故;油槽車和油輪的泄漏事故;油井清蠟和油田地面設備檢xiul,煉油和石油化工生產裝置檢修等。石油烴類大量溢出,應當盡可能予以回收,但有的情況下回收很困難,即使盡力回收,仍會殘留一部分,對環境(土壤、地面和地下水) 造成污染。

        石油對環境不僅環境影響這么簡單,如今應該用危害來形容。污染可分為三個方面:一是油氣污染大氣環境,表現為油氣揮發物與其它有害氣體被太陽紫外線照射后,發生理化反應污染;或燃燒生成化學煙霧,產生致癌物和溫室效應,破壞臭氧層等。二是污染土壤,這里我們不必多說明,大家都知道石油污染土壤的地方,寸草不生。第三是污染地下水,我們現在生活的水資源被污染,以至于地方性癌癥村屢屢皆是,這石油污染地下水的惡果是日日嚴峻。

        ,而且其有毒物能通過農作物尤其是地下水進入食物鏈系統,zui終直接危害人類。

        石油進入土壤后,會破壞土壤結構,分散土粒,使土壤的透水性降低。其富含的反應基能與無機氮、磷結合并限制硝化作用和脫磷酸作用,從而使土壤有效磷、氮的含量減少。特別是其中的多環芳烴,因有致癌、致變、致畸等活性和能通過食物鏈在動植物體內逐級富集,它在土壤中的累積更具危害。

        海洋石油污染絕大部分來自人類活動,其中以船舶運輸、海上油氣開采,以及沿岸工業排污為主,由于石油產地與消費地分布不均,因此,世界年產石油的一半以上是通過油船在海上運輸的,這就給占地球表面71%的海洋帶來了

         油污染的威脅,特別是油輪相撞、海洋油田泄漏等突發性石油污染,更是給人類造成難以估量的損失。

        1991年的海灣戰爭造成的輸油管溢油,使200多萬只海鷗喪生,許多魚類和其它動植物也在劫難逃,一些珍貴的魚種已經滅絕,美麗豐饒的波斯灣變成了一片死海,海洋石油污染對海洋生態系統的破壞是難以挽回的。

        海上溢油不僅破壞海洋環境,而且還存在發生火災的危險,因此,一旦出現溢油事故,一方面要盡可能縮小污染區域,另一方面要迅速消除和回收海面上的浮油,處理溢油的一般方法,是用圍油柵將浮油圍住后,一邊用浮油回收器進行回收,一邊噴灑消油劑,使源油盡快形成能消散于水中的小油粒。

        多達幾十萬噸的溢油,一旦進入海洋將形成大片油膜,這層油膜將大氣與海水隔開,減弱了海面的風浪,妨礙空氣中的氧溶解到海水中,使水中的氧減少,同時有相當部分的原油,將被海洋微生物消化分解成無機物,或者由海水中的氧進行氧化分解,這樣,海水中的氧被大量消耗,使魚類和其它生物難以生存。

        石油污染土壤

        20世紀80年代以前.治理石油烴污染土壤還于物理和化學方法,即熱處理和化學浸出法。熱處理法是通過焚燒或煅燒,可凈化土壤中大部分有機污染物。但同時亦破壞土壤結構和組分,且價格昂貴而很難實施?;瘜W浸出和水洗也可以獲得較好的除油效果。但所用的化學試劑的二次污染問題限制了其應用。早在20世紀70年代。為了解決輸油管線和儲油罐發生故障漏油和溢油時土壤被石油污染的問題,美國埃索研究和工程公司就已經開始尋找清潔的生物解決方法,并且其實驗室研究找到一種有效的“細菌播種法,開了生物修復石油污染土壤先河。上世紀80年代以來,污染土壤的生物修復技術越來越引起人們的關注.生物修復技術也取得了很大進步,正在逐漸成熟。

        而今,世界各國都開始采用生物的方法來修復石油污染,處于shijie平的有俄羅斯、丹麥、美國和德國的生物技術,北京大學環境學院作為國內,已于上世紀90年代開始研究,其合作企業南洋東華生物公司已有成功的修復技術應用于世。生物修復是利用生物的生命代謝活動減少土壤環境中有毒有害物的濃度,使污染土壤恢復到健康狀態的過程。

        國外微生物石油降解技術的應用,經過國內多家科研機構的研究證明,不如本土菌效果優越。而北京大學作為石油污染修復的,其“BDB系列生物降解菌”已經開始在中國各大油田乃至世界他國油田發揮著功效。

        據相關人士介紹:原位處理方法是將受污染土壤在原地處理。處理期間.土壤基本不被攪動,zui常見的就地處理方式是土壤的水飽和區進行生物降解。土壤修復分基本為三個階段:BDB-n生物修復階段、BDB-a生物修復階段、植物修復階段。

        (1)原位生物修復技術

        石油污染水體修復直接采用BDB-a生物降解菌修復,在污染區建池、防滲處理,階段性定量投入BDB-a生物降解菌,污染水體被修復后COD、BOD等指標均得到控制,無論排海、回注zui終達標準

        污染土壤經過南洋東華公司BDB菌處理過程中,所有多環芳烴的降解都很明顯。但是,修復過程中,對于環境的溫度較敏感。所以我們建議您在氣溫大于10℃的月份進行,且建議維持時間超過60天。

        (2)異位生物修復技術

        異位生物修復主要包括現場處理法、預制床法、堆制處理法、生物反應器和厭氧生物處理法;但是目前治理技術不斷提高,由北京大學環境學院黃教授團隊研究的生物修復技術尚處于shijie,我們建議采用北京大學設計的場地生物反應發生器結合本土降解菌BDB修復。

        a.現場處理法

        近年來國外石油烴污染生物處理的研究很多,其中土壤耕作處理是現場處理土壤污染常用的方法。被污染的廢物施在土壤上。通過施肥、灌溉和加石灰等管理措施,保持氧氣、水分和pH的zui合適值,并進行耕作以改善土壤的通氣狀況,確保在污染廢物和下面土層中污染物的降解。降解過程所用的微生物多為土著微生物。但是要提果還需要引入馴化的微生物。

        b.預制床法

        現場處理中土壤耕作處理zui大的缺陷是污染物可能從處理區遷移。預制床的設計可以使污染物的遷移量減至zui小,因為它具有濾液收集和控制排放系統。預制床的底面為滲透性低的物質,如高密度的聚乙烯或粘土。將污染土壤轉移到預制床上,通過施肥、灌溉,調節pH,有時還加入微生物和表面活性劑,使其污染物的降解。與同一區域的原位處理技術相比,預制床處理對三環和三環以上的多環芳烴的降解率明顯提高。

        c.堆制處理法

        土壤的堆制處理就是將受污染的土壤從污染地區挖掘起來,防止污染物向地下水或更大的地域擴散.運輸到一個經過處理的地點(布置防止滲漏底,通風管道等)堆放,形成上升的斜坡,并進行生物處理。堆制法是生物修復技術中的一種新型替代技術。堆制處理過程對污染土壤中的多環芳烴降解,多環芳烴的降解隨著苯環數的增加而降低。當多環芳烴的初始濃度提高約50倍時,除熒、蒽外,其他多環芳烴的降解隨著污染濃度的提高而降低。

        d.厭氧生物修復法

        修復受石油烴污染土壤的研究已開發了生物堆層、堆肥及土壤泥漿反應器等好氧修復工藝,但分離獲得某些降解菌時。一些降解菌伴有產生高生態風險的產物。zui近的研究表明以厭氧還原脫氯為特征的厭氧微生物修復技術有很大的潛力。

        e.生物反應器法

        生物反應器法是將污染土壤置于一專門的反應器中處理。生物反應器一般建在現場或特定的處理區。通常為臥鼓形和升降機形,有間隙式和連續式兩種。因為反應器可使土壤與微生物及其他添加物如營養鹽,表面活性劑等徹底混合,能很好的控制降解條件,因而處理速度快,效果好。生物反應器處理的過程為:先挖出土壤與水混合為泥漿,然后轉入反應器。為了提高降解速率,常在反應器先前處理的土壤中分離出已被馴化的微生物,并將其加入到準備處理的土壤中.

        (3)植物修復技術

        目前,對土壤有機污染的生物修復研究較多,但是,多集中在微生物作用上。事實上,植物對污染物的去除起著直接和間接的重要作用。植物生物修復是利用植物體內對某些污染物的積累、植物代謝過程對某些污染物的轉化和礦化,植物根圈與根莖的共生關系增加微生物的活性的特點。加速土壤污染物降解速度的過程。

        植物修復的方式包括植物提取、植物降解和植物穩定化三種。植物提取是指利用植物吸收積累污染物,待收獲后才進行處理。收獲可以進行熱處理,微生物處理和化學處理。植物降解是利用植物及相關微生物區系將污染物轉化為無毒物質。植物穩定化是指植物在同土壤的共同作用下.將污染物固定,以減少其對生物與環境的危害。植物根際使土壤環境發生變化,起到了改善和調節作用,從而有利于污染物的降解。因此通過選擇適當植物和調控土壤條件等手段.可以實現污染土壤的快速修復。

        植物生物修復是一項利用太陽能動力的處理系統.具有處理費用低,減少場地破壞等優點而受到普遍重視。據美國實踐,種植管理的費用在每公頃200~1000美元之間.即每年每立方米的處理費為0.02~1.00美元.比物理化學處理的費用低幾個數量級。

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