第四章海洋石油污染ppt課件

1、延川詩沈括二郎山下雪紛紛，旋卓穹廬學(xué)塞人?；M素衣冬未老，石煙多似洛陽川。第四章 海洋石油污染 4.1 海洋石油污染來源與危害 4.2 石油的組成與溢油鑒別4.3 海面上油的分散遷移4.4 海洋環(huán)境中油的自凈化作用 4.5 海洋石化企業(yè)的HSE管理方式從“木桶實際到“蝴蝶效應(yīng)4.1 海洋石油污染來源與危害石油及石油制品的分類海洋石油污染的定義海洋石油污染的來源海洋石油污染的危害第四章 海洋石油污染什么是石油 ？原油和石油制品的總稱是石油。原油：未經(jīng)加工的石油。是一種粘稠的黑色或深棕色液體，天然存在于地下或海底，有刺鼻的氣味，主要是氫和碳原子結(jié)合成鏈的化合物。它們是2億年前海洋動植物殘骸腐爛而構(gòu)

2、成的，它的化學(xué)組成和物理性質(zhì)隨產(chǎn)地不同而異。石油及石油制品的分類 主要成分:是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的鏈烷烴和芳香族烴類的天然混合物，此外還含有幾類非烴化合物。原油經(jīng)分餾提煉，可以消費出燃料、溶劑、光滑油、瀝青等各種石油制品。石油及石油制品的分類石油制品的分類石油制品按照沸點范圍、用途可以分為四大類：輕質(zhì)油：其中汽車運用的汽油屬輕質(zhì)油，主要由碳數(shù)為4-10的烴組成；中質(zhì)油：柴油那么屬中質(zhì)油，由碳數(shù)為10-20的烴組成；重質(zhì)油：固體石油制品：鋪馬路運用的瀝青屬固態(tài)石油制品。 石油及石油制品的分類2. 海洋石油污染的定義？什么是海洋石油污染？ 指人類經(jīng)過在沿海及河口的石油開發(fā)、油輪運輸、以及煉油工業(yè)的廢

3、水排放等過程將石油帶入海洋，導(dǎo)致影響海氣交換，降低海洋初級消費力，危害生物生存，破壞海灘療養(yǎng)地及風(fēng)景區(qū)的景觀等環(huán)境惡化景象。4.1 海洋石油污染來源與危害第四章 海洋石油污染 4.1 海洋石油污染來源與危害 4.2 石油的組成與溢油鑒別4.3 海面上油的分散遷移4.4 海洋環(huán)境中油的自凈化作用 4.1 海洋石油污染來源與危害石油及石油制品的分類海洋石油污染的定義海洋石油污染的來源海洋石油污染的危害第四章 海洋石油污染一、海洋石油污染的來源 1. 天然來源只占少量(25萬噸，其中大多數(shù)是由天然滲漏呵斥的)： 1. 微生物對烴的合成。 陸上和海洋生物合成的烴類稱生源烴類，在生物代謝或死亡分解時會釋

4、放出來； 2. 海底石油滲漏。海底貯藏的石油經(jīng)過地層斷裂或裂隙向海洋滲漏，陸上滲漏的石油那么經(jīng)過河流而輸入海洋； 3. 海洋環(huán)境中有機(jī)物的早期成巖以及森林火災(zāi)都可使烴類進(jìn)入海洋。2. 海洋石油污染絕大部分是人類活動產(chǎn)生的。其中以船舶運輸、海上油氣開采及沿岸工業(yè)排污為主。 一、海洋石油污染的來源 1、河流攜帶輸入 2、沿海工業(yè)排污 3、大氣沉降物 4、船舶污染 5、海底石油開采污染來源數(shù)量(106t/d)海上運輸0.652.22近海事故0.30.4自然滲漏0.0250.5大氣沉降0.050.5陸地排放0.593.12 表4.1.3 進(jìn)入海洋的石油烴量主要污染源：煉油廠、石油化工廠、油田等工礦企業(yè)

5、；特點：廢水量大，含油濃度高；全世界每年排入河流和海洋的石油大約300500萬噸，約占人類活動進(jìn)入海洋油總量的50%。1、河流攜帶輸入2、 沿海工業(yè)排放陸源性排放是海洋石油污染危害最大的污染源之一。據(jù)統(tǒng)計，經(jīng)過河流、工礦企業(yè)排污口、港口油庫、沿岸工程和海洋傾倒等，估計全世界每年向海洋排放石油達(dá)幾百萬噸。各國排污情況簡述：我國沿海約有20O多處向海洋排放石油的污染源，每年入海量約10萬噸以上。美國：15萬噸/年；日本大坂：超越1萬噸/年；英國：1970年前超越24萬噸/年；前蘇聯(lián)列寧格勒市：經(jīng)過涅瓦河排人芬蘭灣的廢油每年近萬噸。香港： 1973年儲油庫事故，導(dǎo)致4O00噸柴油入海。 表4.1.2

6、 煉油廠廢水水質(zhì)廢水含油量(mg/L)含硫量(mg/L)含酚(mg/L)pH堿度(meq/L)含油廢水1001000510107.88.42.84.8含硫廢水35012001005001001508.59.13060含堿廢水50010002018501009.143、大氣保送輸入方式：濕沉降：經(jīng)由大氣輸入全球海洋中的石油主要是大氣中吸附石油的微粒物質(zhì)被雨水“沖洗入海，干沉降。主要來源：機(jī)動車輛的排氣是大氣中石油烴的主要來源；石油工業(yè)產(chǎn)生的石油蒸發(fā)。 4、船舶污染1. 船舶壓艙水、洗艙水排放；2. 油輪失事事件(觸礁、碰撞、擱淺等) 。1. 船舶壓艙水、洗艙水排放油輪作業(yè)排出的壓艙水和洗艙水，通

7、常含油35，以前這些含油廢水大多直接排入海中，入海的油量可達(dá)百萬噸，幾乎接近總污染量的一半。近年來，大多數(shù)油船實行了“洛特LoT規(guī)定，對廢水中的油進(jìn)展了回收，因此對海洋的污染減輕了。然而，多年來的調(diào)查仍闡明，海上油運交通線水域的油污染普通要更嚴(yán)重一些。 2. 油輪失事事件二次世界大戰(zhàn)：曾有數(shù)百艘油輪沉沒，估計損失石油1千萬噸，至今仍有石油從海底沉船的腐爛油箱中滲漏出來。兩伊戰(zhàn)爭：幾乎每天都有油輪遭到襲擊，大量石油污染海灣。1989美國“?？松郀柕掀澨栍洼営|礁事件1989年3月24日凌晨。美國21萬噸級油輪“?？松郀柕掀澨栐诎⒗辜拥耐踝雍{觸礁，走漏出5千萬加侖原油，嚴(yán)重污染了阿拉斯加

8、海域。事發(fā)之后，人們運用鉛制水柵控制油污，但無濟(jì)于事。他們耗用巨資，在海灘上放射氮、磷肥混合物，以刺激食油細(xì)菌分解油污，攔網(wǎng)搜集死亡的海鳥和水獺，運往火化場焚化。焚化遇難海洋動物尸體，竟破費半年時間而且焚化后的油浸物質(zhì)達(dá)5萬噸之多，需求用船運往俄勒岡的有毒物質(zhì)渣滓場處置。4.1 海洋石油污染來源與危害1978年法國油輪“阿莫柯卡迪斯號觸礁事件 所載23萬噸原油只需一半作了回收或處置，其他一半被蒸發(fā)、散失或沉入海底，呵斥15公里內(nèi)大量海洋生物死亡，在深達(dá)60米的范圍內(nèi)構(gòu)成油水混合物的固定油層。1997年俄羅斯“納霍德卡號油輪斷裂事件航行在日本東北海域的該油輪忽然莫名其妙地斷為兩截。大部分原油隨船

9、體沉入海底，部分原油隨船首漂流。在斷裂過程中流出的原油構(gòu)成數(shù)十條油帶，對當(dāng)?shù)氐暮．a(chǎn)資源和旅游勝地呵斥大規(guī)模的公害。導(dǎo)致法國西部海岸三分之一以上的海灘遭到不同程度的污染。載有3萬多噸重油的“埃里卡號油輪12月斷裂沉沒后，已有一萬多噸重油泄入大海。1999年“埃里卡號油輪沉沒事件 近幾年，我國沿海已有許多港口城市對外開放，我們本人的海運船隊也不斷擴(kuò)展，這勢必會添加我國鄰海油污染的危險性。1975年4月15日，大慶50號油輪在秦皇島港油碼頭裝油，由于值班人員分開崗位，發(fā)生冒艙跑油事故，導(dǎo)致30多噸原油入海；1979年6月23日，巴西油輪撞壞青島油碼頭，導(dǎo)致300多噸原油溢出；1983年11月25日，

10、巴拿馬籍東方大使號油輪在青島港外觸礁擱淺，約有3300噸原油泄入青島港，膠州灣及其附近230千米海岸線遭到污染。1984年9月28日，巴西油輪加翠號又在膠州灣觸礁，泄油近8000噸，再次污染膠州灣。2001年“運鴻號油輪廈門碰撞沉沒事件9月20日凌晨在此與“愛丁堡輪發(fā)生碰撞而沉沒的“運鴻號油輪，船上載有的8688噸輕柴油，于9月29日午夜前根本抽取干凈，廈門海域勝利防止了一同海洋污染事故。“運鴻號沉船是國內(nèi)迄今為止最大的一同油輪沉船事故。5、 海底石油開采主要途徑：1油井井噴；2油管破裂；3鉆井過程 。年輸入量：100萬噸以上。P-36號平臺是巴西最大的海上平臺，也是世界上最大的半浮動式海上油

11、井平臺之一。耗資3.56億美圓建筑的這座平臺長112米，高119米，相當(dāng)于一棟40層高的大樓，重達(dá)31400噸。平臺于1999年1月建成，2000年3月投入運用。根據(jù)設(shè)計方案，運用壽命為19年，能開采0米深的海底石油。設(shè)計消費才干為日產(chǎn)原油18萬桶、天然氣7500萬立方米。 里約熱內(nèi)盧當(dāng)?shù)貢r間3月15日，巴西最大的海上石油鉆井平臺發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故，爆炸事故引發(fā)了大火，爆炸發(fā)生時鉆井平臺上共有175名員工，呵斥大量人員傷亡。爆炸使這座40層樓高、重達(dá)31.4噸的鉆井平臺遭到嚴(yán)重毀壞。接下來發(fā)生的大火導(dǎo)致鉆井平臺已根本被毀。由于該石油鉆井平臺的日產(chǎn)油量占巴西日產(chǎn)油量120萬桶的75%以上，因此它

12、的損毀對巴西的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較大影響。不過，假設(shè)鉆井平臺下沉的話，估計將有1500立方米原油和柴油燃料走漏到海上。經(jīng)過5天緊急搶救，巴西石油公司依然未能阻止世界最大的半浮動式海上石油鉆探平臺20日的沉沒。經(jīng)濟(jì)損失：僅事故呵斥的油井停產(chǎn)就將使巴西每天損失300多萬美圓。事故將使巴西估計2005年實現(xiàn)石油自給的目的推遲3年才干實現(xiàn)。 但巴西石油公司的專家們?nèi)缃耦櫜坏盟妓鬟@些了。目前最大的擔(dān)憂是原油進(jìn)一步的走漏以及能夠產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。裝有120萬公升柴油燃料的容器沉入0米的海底后，會由于海底高壓導(dǎo)致漏油。另外，平臺輸油管假設(shè)破裂，30萬公升的原油也有能夠順海水分散。據(jù)稱，為了防止原油外泄，在平臺下沉前

13、，油氣井就曾經(jīng)被封鎖。巴西石油公司已在周圍部署了11艘載有懸浮妨礙物和石油分散化學(xué)物質(zhì)的清潔船以及一個可以部分潛水的平臺。油井井噴所呵斥的部分海域嚴(yán)重污染1969年1月美國加利福尼亞的圣巴巴拉灣離岸近20千米的一個鉆井發(fā)生井噴，致使地層斷裂，約13萬噸原油噴出，繼續(xù)了12天，油膜沿岸伸展達(dá)40千米，大量海鳥、海棲動物、海洋魚貝類遭到污染損害，去除海岸油漬及石油污染呵斥的損失達(dá)500萬美圓。1977年4月22日，在挪威?？品扑箍擞吞锏牟祭钟途l(fā)生井噴，在8天的時間內(nèi)噴出了28萬噸原油，污染了油田周圍300千米的海面，驚擾了北海周圍的國家。5、 海底石油開采主要途徑：1油井井噴；2油管破裂；3鉆

14、井過程 。年輸入量：100萬噸以上。1979年6月3日，墨西哥灣Ixtocl油井發(fā)生井噴，到1980年3月24日才封住，在此期間，估計大約有476萬噸原油泄入水中，油污水域面積不斷擴(kuò)展。1988年7月2日，我國渤海石油公司的“渤海七號鉆井平臺發(fā)生了繼續(xù)28小時的井噴，約有數(shù)百噸原油進(jìn)入渤海灣，海洋生物遭到嚴(yán)重?fù)p害。海上油田輸往陸岸的管線，也常發(fā)生破裂、漏油事故。例如198O年4月，北海油田一條油管，因船只拋錨砸壞了輸油管道，致使大約210萬升原油走漏入海。第四章 海洋石油污染 4.1 海洋石油污染來源與危害 4.2 石油的組成與溢油鑒別4.3 海面上油的分散遷移4.4 海洋環(huán)境中油的自凈化作用

15、 4.5 海洋石化企業(yè)的HSE管理方式從“木桶實際到“蝴蝶效應(yīng)二、海洋石油污染的危害1、對海洋生物的危害2、耗氧3、破壞海濱環(huán)境4、對人體安康的影響1對海洋生物的危害海洋是水禽之家，也是涉禽的棲息地。海洋一旦遭到石油污染，許多海鳥就會面臨滅頂之災(zāi)。一升石油完全氧化，需求耗費40萬升海水中的溶解氧。大量石油涌入海洋，呵斥海水中嚴(yán)重缺氧，會使海洋中的生物很快窒息死亡。潛水鳥在海水中潛游一段間隔后上浮時，海面上的油污就像油質(zhì)外套一樣 披在它們身上，使其再次落入水中，這樣不斷上浮下沉，下沉上浮，使它們在驚慌中死去。對于飛翔才干較強(qiáng)的海鷗來說，只需偶爾接觸到漂浮在海面上的油膜，石油就會滲入或粘住它們的羽

16、毛，使它們游不動也飛不起。油污還會使羽毛失去保暖性能，結(jié)果海鳥變得怕冷以致凍死。 受輕度污染的海鳥，雖然有時僥幸游到海灘免于一死，但海灘、卵石上也沾滿油污。它們用嘴梳理羽毛時，往往又把大量石油吞入肚內(nèi)，從而嚴(yán)重刺激消化道，呵斥厭食，最后餓死。侵入海鳥體內(nèi)的石油化合物還能引起肺炎或使其神經(jīng)失常，甚至降低鳥卵的孵化率?？梢?，石油污染海洋對海鳥資源破壞之嚴(yán)重是難以估量的。 2耗氧1升油氧化將要耗400m3海水中氧，加之油污染油膜復(fù)蓋在海面，影響光協(xié)作用，也影響氧的產(chǎn)生，就能夠影響到海域自凈才干。 3破壞海濱環(huán)境最近的例子當(dāng)屬1991年的海灣戰(zhàn)爭。為阻止多國部隊的海上進(jìn)攻，1991年伊拉克翻開艾哈邁迪

17、輸油管，每天將幾十萬噸原油傾瀉入海，在灣內(nèi)構(gòu)成一片長56千米。寬16千米的油膜，幾天后溢油總量就到達(dá)約170萬噸，而且每天以24千米的速度向南漂移，其規(guī)模之大，為歷史所稀有，由于海面浮油層很厚，海水幾乎掀不起浪，流起來發(fā)出汩汩的聲音，看上去像污穢的泥漿。在海灣戰(zhàn)爭中，大量原油入海，先后構(gòu)成三片共約1200平方公里的油膜，給近岸海域生態(tài)環(huán)境呵斥了宏大的危害，呵斥世界最大的海洋石油污染事件。據(jù)世界環(huán)境監(jiān)測中心報道，原油污染給海灣生態(tài)呵斥了嚴(yán)重惡果，約100萬只水鳥喪失了沿岸灘涂上的棲息地，油污沾滿了鳥兒的羽毛，它們因無法飛行和尋食而大批死亡。海水中的魚類也因缺氧和中毒而喪命。巴林灣的600頭世界稀

18、有海象因海草污染而面臨喪生的危險。海灣戰(zhàn)爭呵斥的污染幾十年都難以消除。 沙灘上的臭油塊是海洋石油污染最直觀和最常見的景象。沙灘上的臭油，又叫瀝青球，它的主要化學(xué)成分是碳?xì)浠衔铮渲蟹紵N，特別是多環(huán)芳烴和經(jīng)過食物鏈在生物體內(nèi)能生成四氫二醇環(huán)氧化物的苯并a芘BaP是對生物正常發(fā)育有害的組分之一。國內(nèi)外的大量研討亦證明，它們也是極強(qiáng)的化學(xué)潛在致癌物質(zhì)。4對人體安康的影響石油污染是海洋第一污染。石油的化學(xué)組成極其復(fù)雜，目前人類從中分析出200多種單純的成份，限于技術(shù)上的難度，某些成份還很難分別出來。其中許多有害物質(zhì)進(jìn)入海洋后不易分解，不僅危害水生生物，并經(jīng)生物富集，經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體，危害人的肝、腸

19、、腎、胃等，使人體組織細(xì)胞突變致癌，對人體及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長期的影響。4.2 石油的組成與溢油鑒別一、石油的組成二、海上溢油的鑒別一、石油的組成石油是一類天然烴類混合物的總稱，未經(jīng)加工的石油稱為原油，原油普通為黑色或深棕色，是多種烴類的復(fù)雜的天然混合物，比重普通0.751.0。 原油的平均組成原油具有如下的平均組成：即汽油(C4C12) 40%；煤油(C12C16)10%；輕餾分油(C12C20) 15%；重餾分油(C20C40) 25%；剩余油(C40)10%。 假設(shè)按分子構(gòu)造：直鏈烷烴約占30%；環(huán)烷烴50%；芳香烴15%，雜環(huán)碳?xì)浠衔?%。 表4.2.1 原油的化學(xué)(元素)組成元素原油氣

20、體液體油瀝青碳8387%768483氫1115%231310氧5%0.30.52硫6%0.22.04氮0.5%0.20.51金屬0.1% 不同地域原油成分的含量和物理性質(zhì)比較產(chǎn)地比重總硫ppm蠟(%)釩(ppm)鎳ppmV/Ni瀝素烯(%)科威特0.8692.505.927931.4伊朗0.8691.586.7107372.91.9委內(nèi)瑞拉(TiaJuana)0.8691.544.81701610.63.05利比亞0.8430.14200.550.10.15阿爾及利亞0.8180.095.31.0110.08尼加拉瓜0.8920.254.60.870.110.1委內(nèi)瑞拉(Guanipa)0.8

21、591.66-105185.85.2二、海上溢油的鑒別 雖然原油在海水中浸泡后，其特性有不同程度的變化。但總硫含量，釩鎳比值，卟啉以及正構(gòu)烷烴和有機(jī)硫色譜的變化不大，具有相對穩(wěn)定性。這就提供了鑒別海上石油污染源的根據(jù)。二、海上溢油的鑒別 1.微量組成鑒別 2.“指紋鑒別1.微量組成的鑒別目的：鑒別海上石油的來源。國內(nèi)外原油的比較：幾種國內(nèi)原油除勝利原油外含硫量都較低，多數(shù)在0.2%以下，含鎳卟啉、釩鎳比值較低(在0.11以下)。而伊拉克原油含硫量較高(2%)；含釩卟啉、釩鎳經(jīng)值比較高(0.96)。阿爾及利亞原油雖然含硫量也較低(0.2%)，但釩鎳比值為0.7，故仍可與國內(nèi)原油相區(qū)別。國內(nèi)原油比

22、較：大慶、大港、渤海和遼河原油根本上屬于同一類型，其主要特點是：紫外光譜吸收峰比值普遍較高，均在2.0以上，總硫在0.12-0.20%之間，屬低硫油。多為貧卟啉，釩鎳比值較低，為0.010.03。勝利原油屬另一種類型，紫外光譜吸收峰比值較其他原油稍低，為0.81.0，總硫在0.82.0%之間，屬高硫油。含有相當(dāng)數(shù)量的鎳葉啉，釩鎳比值(0.040.11)較其他四種原油為高。石油卟啉是石油構(gòu)成過程的中間產(chǎn)物，是不同產(chǎn)區(qū)和原油的特征組分，稱為“微化石 。由于石油卟啉對高溫敏感，180250卟啉構(gòu)造破壞，石油產(chǎn)品加工過程都需求300500，故石油產(chǎn)品的高沸點和低沸點餾份，都不具備保管石油卟啉條件。所以

23、，借助卟啉的熱解性，可以作為區(qū)分原油與廢品油的重要根據(jù)。再結(jié)合紅外分光光度法和氣相色譜等手段，還可以區(qū)分非石油類物質(zhì)。2.“指紋鑒別海上溢油鑒別方法有所多種，主要是利用各種色譜分析方法，根據(jù)溢油樣品色譜特征指紋與規(guī)范指紋比較而確定。 4.3 海面上油的分散遷移 一、油的分散 二、分散面積閱歷式 三、油膜一、油的分散海洋中石油分散過程普通可分為兩種類型：點源瞬時分散和點源延續(xù)分散。點源瞬時分散是指一次將油濁廢水投靠海上而引起的分散景象。點源延續(xù)分散是指象船舶觸礁，碰撞使所裝載的油在一段時間內(nèi)延續(xù)不斷地流出所引起的分散景象。這兩類分散景象具有不同的特征。 二、分散面積的閱歷公式(Blokker公式)：Dt3 - D03= 24/*K*(dW - d0)d0/dWVot 式中：D0為t=0時，油膜的直徑(m);Dt為t(分)時辰油膜的直徑(m)；dW為海水的比重(普通取1.025)；d0為油的比重(普通取0