分散剂在处理内河船舶溢油中的应用

2014-03-06重庆交通大学张瑜韩雪峰

世界海运 2014年1期

重庆交通大学张瑜韩雪峰

摄影：NOAA'S National Ocean Service

三峡大坝蓄水，江面加宽、水深增加，通航条件得以改善后，内河运输船只量大大增加，特别是油船吨位增大，导致内河船舶碰撞发生溢油事故的可能性增加，发生事故溢油的风险也增大。据统计，目前长江干流船只已达10余万艘，由于人为、气候等因素造成的船舶溢油事故，致使每年数百吨油污水直接排入长江水域[1]。

海事主管机关对内河船舶水域油污染的途径进行了分析。从定性的角度来看，主要分为操作性溢油和事故性溢油[2]。操作性溢油指船舶营运过程中向江、湖、海排放的各种含油水及残渣。包括排放污压舱水、洗舱水、舱底水、重燃油分离的残渣和清洗燃油舱的残渣。在油污染总量中，操作性排放的石油污染量约占30%[3]；事故性溢油是指内河船舶在航行途中因撞船、触礁、搁浅、爆炸、火灾或机器及船体损坏等原因造成，所载油类溢漏入江、湖、海、州。此类突发性油污染事件往往在短时间内即导致大量油污倾入内河水域。

分散剂可使溢油乳化分散于表层水中，经稀释扩散，加速油在水体中的自然净化过程，并减小溢油对固体表面的粘附能力，对保护水域底质，礁滩、岸带和水生物有重要的作用。但在使用过程时，必须考虑其用量、影响因素的合理性。如果使用量不当，增加了水体中有害物质的成分，会在短时间内给水体生态系统带来负担，超出该水体的环境容量，造成不可恢复的生态破坏。

一、分散剂的作用机理

分散剂俗称“消油剂”，是一种用于减少溢油与水之间的界面张力，从而使油迅速乳化分散在水中的化学试剂。其主要成分是由亲油基团和亲水基团两部分组成的表面活性剂，由于表面活性剂对油和水都产生亲合力，改变了油、水界面间的作用并极大地降低了油膜的表面张力[3]。并经机械搅拌混合和波浪的作用，使溢油分散成一个个水包油乳化粒子，随着水体的自然运动扩散于水体之中，从而加速了溢油的自然净化。

二、我国对分散剂使用管理

在分散剂的使用管理上，我国对其产品性能、检验认证、使用作业等制定了严格的规定，国家海洋局先后颁布了一系列的相关法规，如《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例》、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》、《分散剂产品检验管理办法》均对分散剂及其使用条件、使用情况做了明确规定，以此来管理和规范分散剂的使用。其中《油剂产品检验管理办法》对应用分散剂的生产、检验和发证做出了规定。明确提出了分散剂产品必须经过认可的检验单位进行检验，并取得中国海事局颁发的有效的产品型式认可证书。禁止销售和使用没有取得产品型式认可证书和被取消型式认可证书的分散剂产品。

三、分散剂处理内河溢油的应用分析

实践表明，在处理溢油量一定的条件下，增加分散剂的用量会提高分散剂的分散效果；但当分散剂用量达到一定限度时，再增加分散剂的用量，分散剂对油的分散作用将不再提高。分散剂在应用过程中，除施用方法和气象水文条件等因素外，还有许多其它因素。

1.内河船舶溢油的性质

Gerard P.Canevari通过油粘度与分散剂分散效果的实验表明：分散剂只适用于处理低黏度油(300cst以下)和中黏度油(2000cst以下)的乳化分散；对高黏度原油(2000cst以上)是难于乳化分散的，甚至分散剂的作用效果很不明显[4]。有资料分析表明，内河船舶运输量较大的为中东沙重原油（粘度为25.5 mm2/s），使用量较大的0#号轻质柴油（粘度为3.0～8.0mm2/s），结合分散剂的性能指标和燃油成分与粘度的关系，分散剂能有效处理内河水域中的船舶溢油。但在选取分散剂时，应充分考虑燃油的粘度值，确保选用分散剂适于燃油的粘度范围。通常情况下，不考虑使用分散剂处理与其粘度值不相匹配的燃油。

2.分散剂种类

IMO/UNEP指南中指出，分散剂按定义分为常规型分散剂和浓缩型分散剂两种类型[5]。浓缩型分散剂分散溢油效率高，该类分散剂喷洒后不需搅拌，分散剂与油的使用比率在1:10至1:30为宜。常规型分散剂溶解溢油能力强，使用前不需用水稀释，处理风化油的效果好，使用时可直接喷洒。分散剂与油的使用比率在1:1至1:3之间为宜。考虑内河船舶中多为中、低粘度燃油，建议使用常规性分散剂处理船舶溢油，有实验室模拟内河水域研究表明，常规性分散剂对于处理内河船舶溢油具有明显分散效果，且在分散剂量一定的条件下，常规型比浓缩型的毒性较小，对环境造成的危害更少。

3.温度

温度是影响分散剂分散性的主要因素。水温的降低直接引起溢油粘度增大，油水界面张力的增大，并导致分散剂的扩散速度下降。有人曾用英国产碧浪宁分散剂在不同温度下进行其分散性的测定实验，证实了随着水温的降低，分散剂对油品的分散效果也随之降低。在水温低于10℃的条件下，分散剂已基本失去乳化效能[6]。内河水域水文气象特征、温度变化等资料表明，水温通常处于25℃左右，分散剂能有效处理内河船舶溢油。但因通在内河水域中分散剂的扩散速度比海水中小很多，同种分散剂产品分散效果相对较弱。

4.合理的分散剂喷洒方式

喷洒方式也是分散剂分散性的重要因素，这在内河中使用显得尤为重要。实践表明：大多数分散剂在海水中的分散效率比在淡水中好。但通过搅拌等方式，可以使分散剂与油充分混合，以利于分散剂的溶剂进入油层中，也能增加分散剂作用油的混合程度，提高分散剂与油的乳化程度和分散效果。但在使用时需要考虑分散剂的类型、溢油的位置、面积大小以及喷洒分散剂的机械装置。