热点全方位海洋生态安全忧思录
石油对海洋环境
马志华
石油是一种成分和结构都十分复杂的物质,对海洋造成污染的主要是原油、各种燃料油和润滑油。在世界各地的港口、海湾和沿岸,在油轮和其他船舶的主要航线附近以及在海上油田的附近海域,会有一些漂浮的油块和油膜。
当今世界石油的产量很大,在开采、运输、装卸、加工和使用过程中,难免会有一部分石油泄露出来,并对海洋环境造成污染和危害。
石油及其各种精炼产品主要是通过三个途径进入海洋:!河流和沿海工业;"船输油管道及其他来源。舶;#海上油井、
石油对海洋的污染不仅范围广,而且对海洋生物资源、对沿岸环境和人类自身都会造成一定程度的损害,因此很早就引起了人们的广泛关注。
浓度高时能破坏细胞,以致引起动物死亡,对海洋动物的幼虫危害更大。
高沸点饱和烃(重质油和原油)!、
高沸点饱和烃在许多海洋生物体内也天然存在。过量时能扰乱海洋生物的营养状况,也可能会吸收海洋动物间进行通讯所需要的化学物质,但不会直接产生毒性。
芳族烃$、
芳族烃在石油中含量高、毒性大。对人体和其他生物来说,低沸点的芳族烃,如苯、甲苯和二甲苯等的毒性更加强烈;而高沸点的芳族烃则是长效毒物。我们现在有理由认为,多环芳族烃是一种致癌物质。
非烃组分%、
石油中的非烃组分包括氮、氧、硫和各种金属化合物。它们对生物的影响和毒性与相应的芳族化合物非常相似。
另外,进入海洋环境的石油,在氧化和溶解过程中会对海水的某些化学物质产生一定的影响。石油的溶解能够导致海水中二氧化碳和有机质含量的增高,溶解氧的含量则急剧下降。此外,在细菌对石油进行分解的过程中,需要消耗大量的氧气。通常需要消耗%"情况下,#升石油完全被氧化,万升海水中的溶解氧。因此,一起大规模的石油污染事件往往能够引起较大面积海域的严重缺氧,对海洋生物可能会造成严重危害。
二、海洋石油污染会给生物
带来什么样的危害?
海洋石油污染给生物带来的危害有短期和长期的两种。
先说说什么是短期危害
短期危害是指石油污染事件发生后,短期内造成并能明显察觉到的那种危害。在这里先让我们举几个小例子。
对海鸟的危害
海洋石油污染对海鸟的危害最为明显,常常造成海鸟的大量死亡。海鸟的羽毛有防水的性能,但它却是亲油的。在海鸟中,石油污染对海鸭、潜水鸟等飞翔能力弱的鸟类和无飞翔能力的企鹅危害最大。石油对海鸟的主要影响在于它可以渗入或粘住其羽毛,破坏羽毛的组织结构。当海鸟受到轻度油污染时,海水能侵入平时充满空气的羽毛空间,使羽毛失去隔热性能,降低了浮力;而受到严重油污染的海鸟,因体重增加而下沉,既游不动也飞不起来。
对海洋哺乳动物的危害
石油污染对海洋哺乳动物的危害类似于对潜水鸟的危害。大多数海洋哺乳动物外体表均有毛,它们呼吸时要上浮到水面,如果海面上有浮油,毛就会被粘住而丧失其防水性能与保温能力,例如海獭等都是如此。而对于鲸、海豚等体表无毛的海洋哺
一、海洋石油污染带来的
毒性大吗?
有研究表明,石油中各种馏分物(组分)的毒性是不一样的,而不同的组分给海洋生物带来的毒性也是不一样的。我们现在列举四种加以说明。
低沸点饱和烃(轻质油)#、
低沸点饱和烃对许多低等海洋动物具有毒性。当浓度较低时,能引起动物麻醉;
海洋生态安全忧思录
乳动物来说,石油虽不能直接将其致死,但是油块却能堵塞它们的呼吸器官,妨碍其呼吸,严重者甚至窒息而死。
对鱼类的危害
海洋石油污染短期内对成鱼并不产生明显的危害,但是毒性大的燃料油却能大量杀死鱼类。鱼的体表、嘴和鳃都有一层粘性的防油薄膜,如果将鱼浸泡在含油废水中,半分钟后再放回清洁的水中,鱼体上的油就会完全漂走,并不产生危害。但是用石油残渣或轻质燃料油涂在鱼鳃上,鱼很快便窒息死亡。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大。油膜和油块能粘住大量鱼卵和幼鱼。在受到石油污染的海水中孵化出来的幼鱼大部分是畸形的,不仅鱼体扭曲而且没有生命力。
对底栖动物的危害
底栖动物不仅受海水中石油的影响,而且也会受沉降到海底的石油的影响。在比较大型的底栖动物中,棘皮动物对水质的任何污浊是十分敏感的,甚至$年后其死亡率仍然很高。
软体动物栖息在海底,当有大量石油从海面下沉时,由于石油堵住软体动物的出入水管,或因石油氧化时消耗底层水中大量的氧气,能使软体动物窒息死亡。对于滤食性的双壳类软体动物来说,当海水中有大量石油小滴时,就会吸入软体动物的入水管,聚集在内套膜腔内。
有人发现,海水中含有#%甚至#&的燃料油就会对牡蛎产生明显影响。而当浓度达到’%()%时,牡蛎在一周内即可死亡。
对海藻的危害
大型海藻例如褐藻等表面通常有一层藻胶膜,能够防止油类的污染。而小型藻类则没有这种防油性能,很容易因受到石油污染而大量死亡。
石油还能妨碍海藻幼苗的光合作用。浓度为#&的柴油乳化液三天内就能几乎完全阻止海藻幼苗的光合作用,而燃料油对海藻幼苗的毒性更大。
有人作过这样的研究,在通常情况下,海石油污染发生以后至少要经过*($年,区的生物才能完全重新繁殖起来。
现在再让我们来看看石油污染对海洋生物的长期危害有哪些。
与显而易见的短期危害相比,石油污染对海洋生物造成的长期危害更为严重,
往往需要经过几十年或者更长的时间才能被发现。
在研究海洋食物链中的有机化合物时人们发现,各种结构的石油烃一旦被某种海洋生物吸收,性质就会变得十分稳定,在食物链中循环而不再被分解。海洋食物链中不仅可以保存石油烃,而且还能浓缩石油烃,直到具有毒效的程度。
在用消油剂处理海面油污时,或在风浪的作用下,能将石油分解成易于被许多种海洋生物吸收和消化的小油滴。海洋生物吸收了这些小油滴以后,石油便会通过食物链进入人们食用的经济鱼、虾、贝体内,而最终它们会把石油成分中的长效毒性物质如致癌物质带入人体,危及人类健康。
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种群则相应增加,结果是改变了生物群落原有的结构。
四、海洋石油污染的控制与处理
与治理相比,控制海洋石油污染是最重要的,也是减轻海洋污染最有效的手段。
为了控制和防止海洋石油污染,减轻或消除石油污染带来的后果,主要采取五方面的措施:!降低废水中的含油浓度;"禁止船舶非法向海中排油;海#防止油船、上输油管道和石油平台的溢油事故;$消除或减轻已发生的油污染的后果;%加强海洋油污染的常规监测和应急监视监测。
在控制和防止海洋石油污染的同时,对已经发生的油污染事故采取最快速、最有力的处理措施,对于减轻海洋石油污染也是非常重要的。
实践证明,海洋石油污染,特别是油船失事、输油管道泄漏或者是海上油井井喷所造成的严重事件一旦发生,如能采取有效措施,损失就会小得多。
迄今为止,海面油污染的处理大致分为物理处理法、化学处理法和生物处理法等三种。
目前来看,利用物理方法和机械装置清除海面和海岸油污染是最有效的办法。物理方法主要采用的设备包括:围油栏、浮油回收船、撇油器、吸油栏、消油剂喷洒装置、浮动油囊、轻便储油器、油拖网等。
化学处理方法是喷洒各种化学药剂,如分散剂、去垢剂、洗涤剂和其他界面活性剂等,能把海面的浮油分散成极小的颗粒,使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。
生物处理方法是根据某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有较强的氧化和分解石油的能力,可以利用生物的这一特性清除流入海水中的石油。主要方法有:!利用微生物分解石油;"利用能够氧化碳氢化合物的细菌清除油膜;#利用酵母清除油污染。用生物方法处理海洋石油污染如果能够同其他方法结合起来,则效果会更好。
概括起来说,处理海洋石油污染应该是首先用“围油栏”将浮油阻隔起来,防止其扩散和漂流,然后用各种物理方法把围起来的石油尽量多回收一些,对于剩下的无法回收的部分再用化学方法和生物方法处理掉。
三、海洋石油污染会给海洋生态系统带来什么样的危害?
与前边说到的短期危害、长期危害相比,海洋石油污染给海洋生物带来的最严重的威胁,还在于它能够改变或破坏海洋环境中正常存在的生态系统。
当海面漂浮着大量油膜时,能够降低表层海水中的日光辐射量,因而引起靠光合作用的浮游植物数量的减少。大家知道,浮游植物处于海洋食物链的最底层,其初级生产力约占海洋生物总生产力的+"%。浮游植物数量的减少,自然会引起食物链中其他更高环节上的生物数量的相应减少,这样就导致了整个海洋生物群落的衰退。
另外,由于油污染杀死了大量的海鸟,在海鸟种类和数量减少的同时,作为其饵料的上层鱼类数量会增加;上层鱼类的增加同样也能引起浮游植物数量的减少。另一方面,由于浮游植物又是海洋中甚至是整个地球上氧气的主要供应者(约占到,所以海水中溶解氧的含量也将随之$"%)
而降低。最终结果是会导致海洋生态平衡的失调,一些厌氧的种群增殖,而好氧的生物则衰减。
研究中还发现,在自然环境中,海洋生物的许多习性如寻找食物、躲避天敌、区系选择、交尾繁殖以及鱼类洄游等都会受到海水中某些浓度极低的化学物质的控制。当海洋环境遭受石油及其他一些物质污染时,这类化学物质的浓度会发生变化,生物的上述习性就有可能受到影响,一些对石油污染敏感的种群减少,而其余
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石油对海洋环境
马志华
石油是一种成分和结构都十分复杂的物质,对海洋造成污染的主要是原油、各种燃料油和润滑油。在世界各地的港口、海湾和沿岸,在油轮和其他船舶的主要航线附近以及在海上油田的附近海域,会有一些漂浮的油块和油膜。
当今世界石油的产量很大,在开采、运输、装卸、加工和使用过程中,难免会有一部分石油泄露出来,并对海洋环境造成污染和危害。
石油及其各种精炼产品主要是通过三个途径进入海洋:!河流和沿海工业;"船输油管道及其他来源。舶;#海上油井、
石油对海洋的污染不仅范围广,而且对海洋生物资源、对沿岸环境和人类自身都会造成一定程度的损害,因此很早就引起了人们的广泛关注。
浓度高时能破坏细胞,以致引起动物死亡,对海洋动物的幼虫危害更大。
高沸点饱和烃(重质油和原油)!、
高沸点饱和烃在许多海洋生物体内也天然存在。过量时能扰乱海洋生物的营养状况,也可能会吸收海洋动物间进行通讯所需要的化学物质,但不会直接产生毒性。
芳族烃$、
芳族烃在石油中含量高、毒性大。对人体和其他生物来说,低沸点的芳族烃,如苯、甲苯和二甲苯等的毒性更加强烈;而高沸点的芳族烃则是长效毒物。我们现在有理由认为,多环芳族烃是一种致癌物质。
非烃组分%、
石油中的非烃组分包括氮、氧、硫和各种金属化合物。它们对生物的影响和毒性与相应的芳族化合物非常相似。
另外,进入海洋环境的石油,在氧化和溶解过程中会对海水的某些化学物质产生一定的影响。石油的溶解能够导致海水中二氧化碳和有机质含量的增高,溶解氧的含量则急剧下降。此外,在细菌对石油进行分解的过程中,需要消耗大量的氧气。通常需要消耗%"情况下,#升石油完全被氧化,万升海水中的溶解氧。因此,一起大规模的石油污染事件往往能够引起较大面积海域的严重缺氧,对海洋生物可能会造成严重危害。
二、海洋石油污染会给生物
带来什么样的危害?
海洋石油污染给生物带来的危害有短期和长期的两种。
先说说什么是短期危害
短期危害是指石油污染事件发生后,短期内造成并能明显察觉到的那种危害。在这里先让我们举几个小例子。
对海鸟的危害
海洋石油污染对海鸟的危害最为明显,常常造成海鸟的大量死亡。海鸟的羽毛有防水的性能,但它却是亲油的。在海鸟中,石油污染对海鸭、潜水鸟等飞翔能力弱的鸟类和无飞翔能力的企鹅危害最大。石油对海鸟的主要影响在于它可以渗入或粘住其羽毛,破坏羽毛的组织结构。当海鸟受到轻度油污染时,海水能侵入平时充满空气的羽毛空间,使羽毛失去隔热性能,降低了浮力;而受到严重油污染的海鸟,因体重增加而下沉,既游不动也飞不起来。
对海洋哺乳动物的危害
石油污染对海洋哺乳动物的危害类似于对潜水鸟的危害。大多数海洋哺乳动物外体表均有毛,它们呼吸时要上浮到水面,如果海面上有浮油,毛就会被粘住而丧失其防水性能与保温能力,例如海獭等都是如此。而对于鲸、海豚等体表无毛的海洋哺
一、海洋石油污染带来的
毒性大吗?
有研究表明,石油中各种馏分物(组分)的毒性是不一样的,而不同的组分给海洋生物带来的毒性也是不一样的。我们现在列举四种加以说明。
低沸点饱和烃(轻质油)#、
低沸点饱和烃对许多低等海洋动物具有毒性。当浓度较低时,能引起动物麻醉;
海洋生态安全忧思录
乳动物来说,石油虽不能直接将其致死,但是油块却能堵塞它们的呼吸器官,妨碍其呼吸,严重者甚至窒息而死。
对鱼类的危害
海洋石油污染短期内对成鱼并不产生明显的危害,但是毒性大的燃料油却能大量杀死鱼类。鱼的体表、嘴和鳃都有一层粘性的防油薄膜,如果将鱼浸泡在含油废水中,半分钟后再放回清洁的水中,鱼体上的油就会完全漂走,并不产生危害。但是用石油残渣或轻质燃料油涂在鱼鳃上,鱼很快便窒息死亡。石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大。油膜和油块能粘住大量鱼卵和幼鱼。在受到石油污染的海水中孵化出来的幼鱼大部分是畸形的,不仅鱼体扭曲而且没有生命力。
对底栖动物的危害
底栖动物不仅受海水中石油的影响,而且也会受沉降到海底的石油的影响。在比较大型的底栖动物中,棘皮动物对水质的任何污浊是十分敏感的,甚至$年后其死亡率仍然很高。
软体动物栖息在海底,当有大量石油从海面下沉时,由于石油堵住软体动物的出入水管,或因石油氧化时消耗底层水中大量的氧气,能使软体动物窒息死亡。对于滤食性的双壳类软体动物来说,当海水中有大量石油小滴时,就会吸入软体动物的入水管,聚集在内套膜腔内。
有人发现,海水中含有#%甚至#&的燃料油就会对牡蛎产生明显影响。而当浓度达到’%()%时,牡蛎在一周内即可死亡。
对海藻的危害
大型海藻例如褐藻等表面通常有一层藻胶膜,能够防止油类的污染。而小型藻类则没有这种防油性能,很容易因受到石油污染而大量死亡。
石油还能妨碍海藻幼苗的光合作用。浓度为#&的柴油乳化液三天内就能几乎完全阻止海藻幼苗的光合作用,而燃料油对海藻幼苗的毒性更大。
有人作过这样的研究,在通常情况下,海石油污染发生以后至少要经过*($年,区的生物才能完全重新繁殖起来。
现在再让我们来看看石油污染对海洋生物的长期危害有哪些。
与显而易见的短期危害相比,石油污染对海洋生物造成的长期危害更为严重,
往往需要经过几十年或者更长的时间才能被发现。
在研究海洋食物链中的有机化合物时人们发现,各种结构的石油烃一旦被某种海洋生物吸收,性质就会变得十分稳定,在食物链中循环而不再被分解。海洋食物链中不仅可以保存石油烃,而且还能浓缩石油烃,直到具有毒效的程度。
在用消油剂处理海面油污时,或在风浪的作用下,能将石油分解成易于被许多种海洋生物吸收和消化的小油滴。海洋生物吸收了这些小油滴以后,石油便会通过食物链进入人们食用的经济鱼、虾、贝体内,而最终它们会把石油成分中的长效毒性物质如致癌物质带入人体,危及人类健康。
热点全方位
种群则相应增加,结果是改变了生物群落原有的结构。
四、海洋石油污染的控制与处理
与治理相比,控制海洋石油污染是最重要的,也是减轻海洋污染最有效的手段。
为了控制和防止海洋石油污染,减轻或消除石油污染带来的后果,主要采取五方面的措施:!降低废水中的含油浓度;"禁止船舶非法向海中排油;海#防止油船、上输油管道和石油平台的溢油事故;$消除或减轻已发生的油污染的后果;%加强海洋油污染的常规监测和应急监视监测。
在控制和防止海洋石油污染的同时,对已经发生的油污染事故采取最快速、最有力的处理措施,对于减轻海洋石油污染也是非常重要的。
实践证明,海洋石油污染,特别是油船失事、输油管道泄漏或者是海上油井井喷所造成的严重事件一旦发生,如能采取有效措施,损失就会小得多。
迄今为止,海面油污染的处理大致分为物理处理法、化学处理法和生物处理法等三种。
目前来看,利用物理方法和机械装置清除海面和海岸油污染是最有效的办法。物理方法主要采用的设备包括:围油栏、浮油回收船、撇油器、吸油栏、消油剂喷洒装置、浮动油囊、轻便储油器、油拖网等。
化学处理方法是喷洒各种化学药剂,如分散剂、去垢剂、洗涤剂和其他界面活性剂等,能把海面的浮油分散成极小的颗粒,使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。
生物处理方法是根据某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有较强的氧化和分解石油的能力,可以利用生物的这一特性清除流入海水中的石油。主要方法有:!利用微生物分解石油;"利用能够氧化碳氢化合物的细菌清除油膜;#利用酵母清除油污染。用生物方法处理海洋石油污染如果能够同其他方法结合起来,则效果会更好。
概括起来说,处理海洋石油污染应该是首先用“围油栏”将浮油阻隔起来,防止其扩散和漂流,然后用各种物理方法把围起来的石油尽量多回收一些,对于剩下的无法回收的部分再用化学方法和生物方法处理掉。
三、海洋石油污染会给海洋生态系统带来什么样的危害?
与前边说到的短期危害、长期危害相比,海洋石油污染给海洋生物带来的最严重的威胁,还在于它能够改变或破坏海洋环境中正常存在的生态系统。
当海面漂浮着大量油膜时,能够降低表层海水中的日光辐射量,因而引起靠光合作用的浮游植物数量的减少。大家知道,浮游植物处于海洋食物链的最底层,其初级生产力约占海洋生物总生产力的+"%。浮游植物数量的减少,自然会引起食物链中其他更高环节上的生物数量的相应减少,这样就导致了整个海洋生物群落的衰退。
另外,由于油污染杀死了大量的海鸟,在海鸟种类和数量减少的同时,作为其饵料的上层鱼类数量会增加;上层鱼类的增加同样也能引起浮游植物数量的减少。另一方面,由于浮游植物又是海洋中甚至是整个地球上氧气的主要供应者(约占到,所以海水中溶解氧的含量也将随之$"%)
而降低。最终结果是会导致海洋生态平衡的失调,一些厌氧的种群增殖,而好氧的生物则衰减。
研究中还发现,在自然环境中,海洋生物的许多习性如寻找食物、躲避天敌、区系选择、交尾繁殖以及鱼类洄游等都会受到海水中某些浓度极低的化学物质的控制。当海洋环境遭受石油及其他一些物质污染时,这类化学物质的浓度会发生变化,生物的上述习性就有可能受到影响,一些对石油污染敏感的种群减少,而其余
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