姚鑫 劉穎慧 趙美玉 李紅欣 劉志鵬
(大連民族學(xué)院環(huán)境與資源學(xué)院,遼寧 大連 116600)
海洋石油污染不僅影響海洋生物的生長、降低海濱環(huán)境的使用價值、破壞海岸設(shè)施,還可能影響局部地區(qū)的水文氣象條件和降低海洋的自凈能力。據(jù)實測,每滴石油在水面上能夠形成0.25平方米的油膜,每噸石油可能覆蓋5×106平方米的水面。油膜使大氣與水面隔絕,減少進(jìn)入海水的氧的數(shù)量,從而降低海洋的自凈能力。油膜覆蓋海面還會阻礙海水的蒸發(fā),影響大氣和海洋的熱交換,改變海面的反射率,減少進(jìn)入海洋表層的日光輻射,對局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定的影響。海洋石油污染的最大危害是對海洋生物的影響,油膜和油塊能粘住大量魚卵和幼魚,使魚卵死亡、幼魚畸形,還會使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味。
某海域污染前后對比圖
目前來看,現(xiàn)存的已有以下幾種去除海水中石油方法,也是人類通常采取的物理方法和化學(xué)方法。
1.1 攔截撇撈法
這種辦法在石油泄漏的初期最為有效。它能使石油在水面擴(kuò)散之前,尚未形成油水膠凍體時,把漂浮在水面上的石油撈上來。當(dāng)重大石油泄漏事故發(fā)生后,立即用長達(dá)數(shù)百米或上千米的柵欄截成防護(hù)圈,水面漂浮邊緣可充分膨脹,形成一道水上屏障,防止石油擴(kuò)散蔓延,再輔以一種只吸油不吸水的網(wǎng)具將聚集在防護(hù)圈邊緣的石油吸取上來,用軋液機(jī)擠出后收集。但是,這種方法在遇到狂風(fēng)惡浪的天氣,或者出事地點(diǎn)地勢復(fù)雜時,就很難奏效了。
1.2 吸附法
這種方法是采用高性能的吸油劑來吸附海面上的石油,然后將吸油劑收集清理,以達(dá)到清除海上油污的目的。目前,科學(xué)家用稻殼制成一種稱為ASSW的活性碳吸油劑,該吸油劑不需要用中和油制的化學(xué)制品,成本只有其他吸油劑的1/10。經(jīng)實驗,1千克的ASSW能吸附6.8千克的油和水,而且對海洋不會造成二次污染。
1.3 燃燒法
這種方法簡便易行,只需點(diǎn)一把火即可。但該法只能清除石油中的可燃部分,海水中將會留下更難以處理的石油殘留黏稠物質(zhì),并且燃燒時,產(chǎn)生的煙霧也會造成環(huán)境污染。
1.4 化學(xué)分散法
這種方法采用的分散劑是由溶劑和表面活性劑組成。溶劑是表面活性劑的載體,同時也能擴(kuò)散石油。表面活性劑能將石油分解成易被海洋微生物吞食的液滴。這些小液滴被潮水沖散后,分布在1米左右深的海水中,然后被海洋微生物吞食。但該法在清除海上油污時也會對魚類等海洋生物造成二次污染,并且它的處理速度較慢。
1.5 微生物吞食法
這種方法是人工培養(yǎng)的石油清污微生物。將這些微生物大量拋散在石油污染水域來迅速吞食泄漏出來的石油。這種方法尚不成熟:(1)為了激活這些微生物去吞食石油,需要在拋散微生物的同時,加入大量的氧、氮、磷酸鹽;(2)只適用于小面積污染區(qū)和被攔截的污染區(qū)域,否則這些微生物將如同脫韁野馬,很難控制,造成嚴(yán)重后果。(海洋面臨的污染與保護(hù))
本實驗以稻殼炭吸附處理石油污染海水為基礎(chǔ)做進(jìn)一步研究。所用的稻殼炭是由低成本的稻殼制作的活性炭。由于稻殼炭制作簡單、原料充足,此方法具有操作簡單、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn),不僅為稻殼的深加工和利用探索了一條道路,而且在石油污染海域以及含油污水前期預(yù)處理中具有良好的應(yīng)用前景。
2.1 試驗方案
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一升海水中置入吸附袋一個,吸附三小時后檢測海水COD濃度,結(jié)果見圖1。
2.2 試驗結(jié)果
按照實驗方案進(jìn)行測試,結(jié)果見圖1。
圖1 稻殼炭吸附袋去除COD的效果
由試驗結(jié)果可知,外包裝40、50、60g/m2效果較好,COD去除率分別為44.3%、48.2%和43.2%。外包裝質(zhì)量越大,質(zhì)地越密,影響海水中油類的吸附,進(jìn)而影響到COD的去除效率。
采用環(huán)保袋做外包裝,稻殼炭做填料,對石油污染海水進(jìn)行凈化處理,效果較好。該方法屬于物理吸附,利用后無二次污染,是一種可行的石油污染凈化技術(shù),可用于海灣、養(yǎng)殖區(qū)、游泳區(qū)的海水凈化處理。
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