生物降解法在長江上海段溢油回收應用的展望

洪飛 李高

摘 要：本文通過分析目前長江上海段溢油回收技術(shù)的局限性，結(jié)合沿岸生態(tài)敏感區(qū)的特性，探討了生物降解法在長江上海段溢油回收應用的可行性與優(yōu)勢，并為該方法在長江上海段的應用提供了建議。

關(guān)鍵詞：長江上海段;溢油回收;生物降解法;應用前景

中圖分類號：U491.3? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）02-0096-03

2010年4月20日，“深水地平線”海上鉆井平臺在墨西哥灣水域發(fā)生爆炸并沉沒，致使490萬桶原油持續(xù)泄漏了87天。接連數(shù)周，原油不斷地流入墨西哥灣，很快波及了瀕臨海灣的美國五個州。美國海岸警衛(wèi)隊和救災部門提供的資料顯示，浮油的覆蓋面積長達160公里，最寬處甚至達到72公里。從空中看，浮油稠密區(qū)像一只只觸手，伸向海岸線。僅路易斯安那州統(tǒng)計，該州就有超過160公里的海岸受到了原油泄漏的污染，污染范圍甚至超過了密西西比州和阿拉巴馬州海岸線的總長，原油泄漏事件使得墨西哥灣沿岸的生態(tài)環(huán)境正在遭遇"滅頂之災"。同時相關(guān)專家還指出，此次原油泄漏事件可能導致墨西哥灣沿岸1000英里長的濕地和海灘被毀。

一直以來，濕地這一重要的生態(tài)屏障，都在遭受海上溢油事件的污染，墨西哥灣事件對濕地的威脅也并非只此一例。2017年7月，中國籍船舶“宇順*”輪在長江上海段外高橋航道發(fā)生碰撞后，為防止船體傾覆，將貨油艙NO.2（p）&NO.3（p）內(nèi)裝載的燃油泵出入江，造成了外高橋航道水域嚴重的油污污染。據(jù)海事部門估算，雖然清污團隊調(diào)用了全部應急清污資源，該事故依然造成了88.19噸180cst燃料油溢入長江，在帶來大面積油污污染的同時，還嚴重威脅了該水域下游的崇明東灘濕地自然保護區(qū)和九段沙自然保護區(qū)。

顯而易見，在發(fā)生海上溢油事故后，由于事故的突發(fā)性和清污方法的多樣性，人們往往沒有考慮到溢油回收處理技術(shù)在某個特殊水域的獨特性及有效性。清污團隊常常是把能夠調(diào)用的應急資源不管其是否適用，都將全部用上。然而，對于不適用的清污設(shè)備，這顯然是一種資源浪費，并且在很大程度上降低了海上溢油處理的效率，其對沿岸濕地的保護也往往是收效甚微。

1長江上海段溢油回收處理技術(shù)現(xiàn)狀

長江上海段是上海市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的黃金水道，沿岸的濕地資源更是極為珍貴，在維護長江生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮著重要作用。然而，長江上海段現(xiàn)有的溢油回收處理技術(shù)貌似并沒有對這一重要資源實施針對性的保護。

目前，長江上海段的溢油回收處理技術(shù)包括圍油欄圍控法、撇油器回收法、吸油材料法等物理方法和化學消油劑法、生物制劑法等化學方法。同時，每種溢油回收處理技術(shù)對于處理瀕臨濕地的溢油污染，又存在一定的局限性，如表1所示。

時至今日，當發(fā)生溢油事故時，長江上海段溢油回收處理的通常做法是首先布置圍控措施，即用圍油欄對海上溢油進行圍控，而后對溢油進行回收。目前海上溢油最環(huán)保的處理方式是利用機械手段將溢油進行回收，常用的機械設(shè)備有撇油器、帶狀油回收器、油拖網(wǎng)、抽油泵、液壓式油抓斗、溢油回收船以及溢油儲存設(shè)備等。回收的溢油亦需要通過油回收裝置，如油水分離器等進行復雜的處理，質(zhì)量達標的可以再次利用。同時，針對不能回收的海上溢油，清污團隊會根據(jù)實地情況分別采用燃燒法或噴灑分散劑，對其進行最終處置，從而達到盡量減小海上溢油對環(huán)境造成的污染。

然而，當海上溢油大范圍侵襲長江上海段沿岸的濕地時，由于濕地的生態(tài)特性，使得傳統(tǒng)的溢油處理方式將不再有效。我們需要更加環(huán)保高效的溢油處理方法，以應對未來可能發(fā)生的大規(guī)模海上溢油事故對長江上海段沿岸濕地造成的災難性影響。此時，生物降解法也許正是我們所需要的新型溢油回收處理方法，該方法可稱作生物制劑法的升級版，既保留了生物制劑法的環(huán)保特性，又擁有高吸收高效能的溢油回收特性。

2“油污零殘留”的生物降解法

生物降解法是利用自然生命體將石油中富含環(huán)芳烴化合物生物降解成二氧化碳和水，并修復受污染的土壤或物體表面的行為，將土壤和物體表面恢復到不再對環(huán)境有害的狀態(tài)。當發(fā)生海上溢油事故時，生物降解法更加環(huán)保，并且可以在相對較短的時間內(nèi)取得顯著的效果。生物降解法的核心是高分子吸收劑。高分子吸收劑是以親油性單體聚合而成的低交聯(lián)度聚合物，分子間具有三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當高分子吸收劑接觸到溢油時，高分子吸收劑的體積會發(fā)生膨脹，其膨脹度與高分子吸收劑本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。當油分子和高分子表面接觸時，材料表面的高分子開始發(fā)生溶劑化作用。同時，由于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的存在，高分子吸收劑不會溶于油，而油分子則包裹在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，從而達到吸油、儲油的目的。

值得關(guān)注的是，2010年BP公司為應對墨西哥原油泄漏事件，緊急從加拿大調(diào)集的除油劑中就包括了780袋高分子吸收劑，可見生物降解法已經(jīng)在國際上廣泛應用。根據(jù)BP公司在事件后期的反饋，清污單位針對岸邊的石油污染地使用了生物降解法，為事故后草類的生長打下了良好的基礎(chǔ)，同時也保護了鳥類的生存環(huán)境。

3生物降解法應用的可行性及其優(yōu)勢

一直以來，在長江上海段航行的國內(nèi)船舶都具有船齡長、設(shè)備老舊、溢油事故發(fā)生率高的特征;而沿岸的航空煤油碼頭、海濱油庫、何家灣油庫、上海煉油廠和長興造船廠等潛在的溢油設(shè)施，以及在吳淞口錨地繁忙的船舶供受油作業(yè)，都增加了發(fā)生溢油事故的隱患。一旦溢油事故產(chǎn)生的油污迅速擴散，便會對兩岸的崇明東灘濕地自然保護區(qū)和九段沙自然保護區(qū)造成嚴重的污染。同時，2016年5月1日修訂后的《中華人民共和國防治船舶污染內(nèi)河水域環(huán)境管理規(guī)定》明確規(guī)定了禁止在內(nèi)河水域使用溢油分散劑，避免因使用溢油分散劑對內(nèi)河水域環(huán)境造成二次污染，這一規(guī)定無疑又對長江上海段溢油回收處理提出了新的要求。因而，作為化學消油劑法潛在的替代方法，生物降解法很可能會成為現(xiàn)階段長江上海段溢油處理的最佳選擇。

當溢油事故發(fā)生，濕地前沿預先鋪設(shè)的高分子吸收劑，首先接觸到油污，前者會立即將油分子封裹，并不再泄露，便于后期處理及安全存放。此外，使用后的吸油劑可以直接填埋，因為高分子吸收劑自身含有的腐殖酸，通過空氣和微生物的共同作用，能夠在半年至一年的時間內(nèi)，將吸收的碳氫化合物生物降解成二氧化碳和水，有效防止了污染液的二次污染。與此比較，當溢油事故發(fā)生，化學分散劑處理法卻很難對油污進行徹底清理，一部分油污有可能附著在動植物表面，甚至直接滲入土壤，接觸植物根和根莖，殺死了植物。同時，相比于傳統(tǒng)的聚丙烯吸油氈，高分子吸收劑還有著吸收速度快的特點。當油品發(fā)生泄漏后，吸收劑基本可以在10分鐘之內(nèi)完全吸收，只有少數(shù)吸收速度需要15分鐘以上，如表2所示。

當長江上海段發(fā)生溢油事故時，傳統(tǒng)的機械回收如圍油欄圍控法、撇油器回收法，并不能有效地回收濕地前沿的溢油帶，甚至一旦溢油隨著潮水涌上濕地灘涂，機械處理法便再無計可施。此時，以生物降解法聯(lián)合機械處理法回收油污的辦法，體現(xiàn)出了生物降解法在長江上海段的可行性和必要性。在被溢油覆蓋的水面上，清污人員可以先使用撇油器和吊桿等機械收集水面溢油，然后再噴灑可生物降解的高分子吸油劑吸取殘余浮油。同時，在瀕臨崇明東灘濕地自然保護區(qū)和九段沙自然保護區(qū)的水域或者灘涂上，清污人員可以提前以隔離帶的方式鋪設(shè)生物降解材料。針對來不及鋪設(shè)隔離帶的區(qū)域，清污人員可以直接在水面或陸地鋪設(shè)吸收包吸收，或使用消防炮以及其他噴灑設(shè)備直接噴灑吸收劑顆粒到泄漏液體表面，待吸收后收集處理。

當然，生物制劑法同樣擁有短板，其高昂的價格并不能使其在溢油事故中廣泛應用。然而，筆者認為生物降解法高昂的價格并不能掩蓋其他方面的優(yōu)勢，在長江上海段溢油回收中的應用恰逢其時。

4生物降解法在長江上海段的展望

結(jié)合當前生物降解回收技術(shù)的研究進展和長江上海段的特征，建議未來在從以下幾個方面開展工作。

一是深入生物降解法技術(shù)的研究。研究不同生物降解材料的吸油效果，并對其進行分析評價;進行不同原油與降解材料直接匹配研究，進一步優(yōu)化和細化工藝條件。溢油的種類繁多、性質(zhì)各異，溢油事故發(fā)生時，海洋的水文、氣象、以及事故發(fā)生的地點等環(huán)境因素又會千差萬別，因此要根據(jù)具體情況選擇不同的生物降解材料和回收技術(shù)，最大限度地達到滿意的回收效果。

二是細化溢油回收應用技術(shù)的研究。針對長江上海段溢油的特殊性，在實際開展溢油回收的過程中可能會存在較大風險。因此，建議結(jié)合江面風浪等作業(yè)條件，開展生態(tài)敏感區(qū)溢油回收試驗和現(xiàn)場應用技術(shù)的研究，深入分析不同條件下生物降解的回收技術(shù)，減少與實際誤差，為溢油事故提供真實可靠的數(shù)據(jù)支撐和相應技術(shù)支持。

三是開展生物降解法在溢油回收演練中的應用，結(jié)合生物降解法與其他溢油回收方法各自的優(yōu)勢，科學分配，提升溢油事故應急響應能力。由于溢油的種類繁多、性質(zhì)各異，長江上海段水文氣象等復雜條件，因此要針對不同特性的溢油以及自然條件，根據(jù)生物降解回收應用技術(shù)，選擇合適的高分子吸收劑和回收裝置，縮短溢油應急響應時間。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著生物降解技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，以及人們海洋環(huán)保意識的加強和相關(guān)環(huán)保標準的嚴格，未來生物降解法將在海洋環(huán)境保護領(lǐng)域起到舉足輕重的作用，特別是針對在長江上海段生態(tài)敏感區(qū)發(fā)生的溢油污染事故，生物降解的溢油回收方法將具有非常廣闊的應用前景。

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