石油污染-科普123

石油污染

生物科学2023-02-03 02:08:49百科

石油污染

[拼音]：shiyou wuran

[外文]：oil pollution

在石油的开采、炼制、贮运、使用的过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成的污染。当前主要是石油对海洋的污染，已成为世界性的严重问题。

石油污染的主要污染物是各种烃类化合物──烷烃、环烷烃和芳烃等。石油污染物数量巨大，据估计，近年来，因人类活动每年排入海洋的石油及其制品达1000万吨左右。其中，通过河流排入海洋的废油约有500万吨，船舶的排放和事故溢油约150万吨，海底油田泄漏和井喷事故排放约100多万吨。另外，逸入大气中的石油烃，每年约有400万吨沉到地球表面。

石油在环境中的物理化学变化

石油或其制品进入海洋等水域后，可发生复杂的物理和化学变化，如扩展、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、形成沥青块等。石油入海后首先在水面迅速扩展形成油膜，随后分裂为大小不等的片状或带状油膜，随风漂移。油膜扩展的速度和面积，受风、海浪、海流和油的物理化学特性的影响。

蒸发作用是海洋油污染自然消失的重要因素。蒸发速度随石油各种组分的分子量、沸点以及油膜表面积和厚度、风力和温度而不同。含碳原子数小于15的烃（沸点小于250℃）入海后10天内便被蒸发掉，含碳原子数在15～25的烃（沸点250～400℃）蒸发速度很慢，含碳原子数大于 25的烃（沸点大于400℃）不容易蒸发。低分子烃和有些极性化合物还会从海面溶入海水中。海面的石油经过蒸发和溶解，比重逐渐增大，最后形成沥青块。

石油入海后，在涡流、风浪等的搅动下，容易发生乳化作用。乳化有两种形式：油包水乳化和水包油乳化。前者稳定，后者较不稳定而容易消失。

海面油膜在光和微量元素的作用下发生光化学氧化反应。这是石油化学降解的主要途径，但对这一过程目前还了解很少。

石油经过蒸发和溶解作用失去较轻的组分，而形成致密的分散粒子或吸附在其他颗粒物上，最后沉降到海底。在海流和海浪的作用下，沉入海底的石油或石油氧化产物还可再上浮到海面。

海洋生物对石油的降解和吸收

在海洋中，微生物在降解石油烃方面起着重要的作用。烃类氧化菌广泛分布于海水和底泥中，不同的石油烃可被不同种类的氧化菌分解。海藻和海洋动物也能降解一些石油烃。微生物氧化降解石油烃，要消耗大量的溶解氧，有些降解过程的中间产物对鱼类是有害的。浮游植物和定生海藻可直接从海水中吸收或吸附溶解的石油烃类。海洋动物可吞食吸附有石油的颗粒物质，溶于水中的石油可通过食道或鳃进入它们的体内。在清洁海水中，海洋动物体内积累的石油烃可较快地排出。

危害

石油污染可带来严重的后果。这不仅是因为石油的各种成分都有一定的毒性，还因为它具有破坏生物的正常生活环境，造成生物机能障碍的物理作用。

油膜隔绝了大气与海水的气液交换，石油膜的生物分解和自身的氧化作用，消耗水中大量的溶解氧，致使海水缺氧。油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量，影响海洋绿色植物的光合作用。海面油膜沾污海兽皮毛和海鸟羽毛，使它们失去保温、游泳和飞行的能力。

分散油和乳化油对一切海洋生物都是致命性的。它们破坏海洋浮游植物体内的叶绿素，阻滞细胞分裂而使之大量死亡，从而破坏海洋生态系统的平衡。分散油和乳化油能引起鱼鳃发炎坏死，使循环系统产生紊乱。原油沉降于潮间带和浅水海底，使一些动物幼虫、海藻孢子失去适宜的固着基质。粘度大的油分可堵塞水生动物的呼吸和进水系统，使之窒息死亡。

在水中含油浓度为0.01ppm时，鱼类在一天内就出现油臭，食用价值降低。浓度为20ppm时，鱼类不能生存。石油污染对鱼苗和鱼卵的危害更大。海水含油浓度为0.01ppm时，畸形鱼苗可达23～40％，0.1ppm时孵化的鱼苗都有缺陷，存活期仅1～2天。石油污染会破坏海滨风景区和海滨浴场，有时还会使海面着火。海洋如果受到石油严重污染，要经过5～7年，海区生物才能重新繁殖起来。