学习笔记:石油污染的管理

欢迎来到第 2.5 和 2.6 节:管理石油污染!

我们非常依赖石油作为能源,但石油的运输和开采可能导致灾难性的溢油事故。在本节中,我们将探索溢油的来源、它们如何危害环境,以及我们用来预防和清理这些污染的关键策略。这些知识对于保护我们珍贵的海洋和海岸生态系统至关重要!

2.5 石油污染的原因与影响

了解石油溢油:石油从哪里来?

海洋和沿海地区的石油污染主要是由与寻找、运输和使用石油相关的人类活动造成的。教学大纲强调了三个主要原因:

1. 海上石油开采

这指的是在深海海床下钻探石油。

  • 钻井事故: 石油钻机(平台)上的井喷或设备故障可能会导致大量原油不受控制地泄漏到海洋中。
  • 你知道吗? 正如墨西哥湾发生的重大事故所显示的那样,开采深度越深,溢油就越难控制。
2. 输油管道

输油管道负责在水下和沿海地区运输石油。

  • 泄漏或破裂: 腐蚀(生锈)、自然灾害(如地震)或意外损坏(如被船锚击中)都可能导致管道破裂,从而导致石油缓慢或迅速地泄漏。
3. 航运(油轮)

油轮在全球海域运输巨量原油。这可能是最广为人知的大规模溢油原因。

  • 碰撞和搁浅: 如果大型油轮与其他船只发生碰撞或搁浅(撞上海床或岸边的岩石),其货舱可能会破裂,从而导致灾难性的溢油。

快速复习: 大规模石油溢油的三个主要来源是开采(钻井)、输油管道(运输基础设施)和航运(油轮)。

石油污染对环境的影响

石油比水轻,所以会漂浮在表面,形成油膜。原油具有毒性和粘稠度,会对海洋和沿海生态系统造成严重破坏。

对生态系统的影响:鸟类

鸟类通常是溢油事故中最直观的受害者。

  • 丧失保温功能: 石油覆盖在羽毛上,导致羽毛粘在一起。这破坏了鸟类保持体温(绝缘)和防水的能力。
  • 体温过低: 失去了保温功能,鸟类会迅速流失体温,最终因寒冷(体温过低)而死亡。
  • 浮力下降: 被石油污染的羽毛使鸟类难以漂浮或飞行,导致它们溺水或因无法觅食而饿死。
  • 中毒: 鸟类会试图通过梳理羽毛来清洁自己,结果吞下了有毒的石油,导致内脏器官中毒。
对生态系统的影响:海洋哺乳动物

海豹、海豚和鲸鱼等生物也会受到严重影响。

  • 丧失保温功能: 对于有毛皮的哺乳动物(如海獭或海豹),石油会粘在它们的毛皮上,破坏其绝缘性能,导致体温过低。

  • 中毒: 哺乳动物在受污染的水域觅食时会吸入石油蒸汽或摄入石油,从而损害它们的肺、肝和肾。
对生态系统的影响:珊瑚礁和海滩

沿海栖息地会遭受长期损害。

  • 珊瑚礁: 油膜阻挡了珊瑚体内共生藻类所需的阳光,导致珊瑚白化并死亡。石油中的有毒成分还会直接杀死珊瑚虫或抑制其生长。
  • 海滩和海岸线: 石油冲上岸,覆盖沙滩、岩石和泥滩。清除这些石油极其困难且昂贵。石油会渗透到沙子里,毒害生活在其中的生物(螃蟹、贝类、穴居蠕虫),从而破坏整个食物网。

核心要点: 石油具有破坏性,因为它有毒、粘稠,并且会破坏动物皮肤覆盖物(毛皮和羽毛)的天然保温性能。


2.6 石油污染的管理

管理石油污染涉及两个关键领域:降低溢油频率(预防)以及在溢油发生时将损害降至最低(清理)

策略 1:减少石油溢油(预防)

管理石油污染的最佳方法是从源头上杜绝它!预防策略通常侧重于对航运业的监管。

《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)

这是一项旨在防止包括石油在内的船舶污染的重要国际协议(公约)。

  • 目标: MARPOL 制定了关于船舶设计、建造、设备和操作的国际标准,以最大限度地减少海洋污染。
  • 立法: 它规定船舶向海洋故意倾倒石油或含油废物是违法的。
  • 执行: 签署 MARPOL 的国家同意在各自的船舶上以及本国海域内执行这些规则。

记忆小贴士: MARPOL 听起来就像 MARine POLlution(海洋污染)——它的核心就是防止这种污染!

双壳油轮

这是全球范围内实施的最有效的技术策略之一,通常是 MARPOL 规则下的强制要求。

  • 设计: 双壳油轮在货舱区域周围有两层完整的船壳,中间由一定的空间(通常有几英尺)隔开。
  • 保护: 如果外壳受损(例如在轻微碰撞或搁浅时),内壳依然保持完整,从而防止石油泄漏到海中。
  • 单壳与双壳: 旧式油轮通常只有单壳,这意味着一旦船体破损,就会立即导致溢油。双壳提供了一个关键的保护层。

策略 2:最大限度减少影响(清理)

当溢油事故发生时,我们需要策略来迅速围堵石油,并在它造成持久损害之前将其清除。

1. 围油栏(围堵)

围油栏是发现溢油后立即使用的第一道防线。

  • 它们是什么: 由塑料、橡胶或金属制成的浮动屏障。它们漂浮在水面上,下方悬挂着裙边。
  • 它们如何工作: 它们像围栏一样围住漂浮的油膜,阻止其进一步扩散,特别是在保护海滩或珊瑚礁等敏感区域时。
  • 类比: 想象一下用于将游泳者限制在特定区域的浮动绳索——围油栏对石油起着同样的作用。
2. 收油机(清除)

一旦石油被围油栏围住,收油机就会被用来从水面上物理移除石油。

  • 它们是什么: 专门用于舀取、抽吸或吸收漂浮石油的船只或装置。
  • 它们如何工作: 它们从机械上将石油与水分离,回收的石油会被抽入储存容器中,以便日后处置或循环利用。
3. 洗涤剂喷洒(分散剂)

洗涤剂(分散剂)是喷洒在油膜上的化学物质。

  • 它们如何工作: 洗涤剂的作用就像洗洁精去油一样。它们将大块的油膜破碎成细小的液滴。
  • 效果: 这些细小的液滴会分散在水体中,变得不那么显眼,并能够通过自然过程(细菌)更快地分解。
  • 警告: 洗涤剂必须谨慎使用!它们本身对海洋生物也有毒,因此其使用通常存在争议,且常被限制在远离沿海栖息地的溢油区使用。

案例研究要求

为了充分备考,你必须研究一个具体的案例研究(已命名的溢油事件)。你需要了解:
1. 溢油的原因
2. 它对当地生态系统的影响
3. 事后使用的管理策略(围油栏、收油机、MARPOL 规则等)。

管理策略快速复习箱
预防(阻止溢油):
- MARPOL: 规范航运污染的国际法律。
- 双壳油轮: 提供防止船体破损的额外保护层。

减少影响(清理):
- 围油栏: 用于围堵油膜的浮动屏障。
- 收油机: 从表面物理清除石油的设备。
- 洗涤剂(分散剂): 将油膜破碎成细小分散液滴的化学物质。