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(yè)排污為主,由于石油產(chǎn)地與消費地分布不均,因此,世界年產(chǎn)石油的一半以上是通過油船在海上運輸?shù)模@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(fā)性石油污染,更是給人類造成難以估量的損失。 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(fēng)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(dāng)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。
1991年的海灣戰(zhàn)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(jīng)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(tài)系統(tǒng)的破壞是難以挽回的。
海上溢油不僅破壞海洋環(huán)境,而且還存在發(fā)生火災(zāi)的危險,因此,一旦出現(xiàn)溢油事故,一方面要盡可能縮小污染區(qū)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。
治理方法:
(一)土壤石油污染治理
20世紀80年代以前.治理石油烴污染土壤還僅限于物理和化學(xué)方法,即熱處理和化學(xué)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(jié)構(gòu)和組分,且價格昂貴而很難實施?;瘜W(xué)浸出和水洗也可以獲得較好的除油效果。但所用的化學(xué)試劑的二次污染問題限制了其應(yīng)用。早在20世紀70年代。為了解決輸油管線和儲油罐發(fā)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(jīng)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(fù)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(fù)技術(shù)越來越引起人們的關(guān)注.生物修復(fù)技術(shù)也取得了很大進步,正在逐漸成熟。
生物修復(fù)是利用生物的生命代謝活動減少土壤環(huán)境中有毒有害物的濃度,使污染土壤恢復(fù)到健康狀態(tài)的過程。目前,治理石油烴類污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)主要有兩類:一類是微生物修復(fù)技術(shù),按修復(fù)的地點又可分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù);另一類是植物修復(fù)法。
1.微生物修復(fù)技術(shù)
(1)原位生物修復(fù)技術(shù)
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,最常見的就地處理方式是土壤的水飽和區(qū)進行生物降解。除了要加人營養(yǎng)鹽,氧源(多為H202)外:還需引入微生物以提高生物降解的能力。有時,在污染區(qū)挖一組井.并直接注入適當(dāng)?shù)娜芤海@樣就可以把水中的微生物引入到土壤中。地下水經(jīng)過一些處理后,可以恢復(fù)和再循環(huán)使用,在地下水循環(huán)使用前,還可以/JnA+壤改良劑。
污染土壤經(jīng)過處理,所有多環(huán)芳烴的降解都很明顯,但是.三環(huán)和多環(huán)芳烴的降解率一般明顯低于60%。因為就地處理對溫度較敏感。所以只能在氣溫大于8℃的月份進行。在一定的時間內(nèi)。原位處理不可能有效地去除大多數(shù)多環(huán)芳烴,而且這種方法因受溫度和土壤類型的影響而具有一定的局限性。
(2)異位生物修復(fù)技術(shù)
異位生物修復(fù)主要包括現(xiàn)場處理法、預(yù)制床法、堆制處理法、生物反應(yīng)器和厭氧生物處理法。
a.現(xiàn)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(xiàn)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的最合適值,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。但是要提高效果還需要引入馴化的微生物。
b.預(yù)制床法
現(xiàn)場處理中土壤耕作處理最大的缺陷是污染物可能從處理區(qū)遷移。預(yù)制床的設(shè)計可以使污染物的遷移量減至最小,因為它具有濾液收集和控制排放系統(tǒng)。預(yù)制床的底面為滲透性低的物質(zhì),如高密度的聚乙烯或粘土。將污染土壤轉(zhuǎn)移到預(yù)制床上,通過施肥、灌溉,調(diào)節(jié)pH,有時還加入微生物和表面活性劑,使其最適合污染物的降解。與同一區(qū)域的原位處理技術(shù)相比,預(yù)制床處理對三環(huán)和三環(huán)以上的多環(huán)芳烴的降解率明顯提高。