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2017年高考地理必考知识点:海洋石油污染

文/网编3

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▲高考地理必考知识点:海洋石油污染

石油及其炼制品(汽油、煤油、柴油等)在开采、炼制、贮运和使用过程中进入海洋环境而造成的污染。是目前一种世界性的严重的海洋污染。其防治必须依靠全球性的合作才能较为有效的实现。

▲高考地理必考知识点:海洋石油污染的原因

炼油厂含油废水经河流或直接注入海洋;油船漏油、排放和发生事故,使油品直接入海;海底油田在开采过程中的溢漏及井喷,使石油进入海洋水体;大气中的低分子石油烃沉降到海洋水域;海洋底层局部自然溢油。石油入海后即发生一系列复杂变化,包括扩散、蒸发、溶解、乳化、光化学氧化、微生物氧化、沉降、形成沥青球,以及沿着食物链转移等过程。

1.船舶造成的污染

何谓船舶造成的污染,是指因船舶操纵、海上事故及经由船舶进行海上倾倒致使各类有害物质进入海洋,海洋生态系统平衡遭到破坏。船舶造成污染的特征:(1)经由船舶将各类污染物质引入海洋。(2)污染物质进入海洋是由于人为因素而不是自然因素,也就是说污染行为在主观上表现为人的故意或过失。(如:洗舱污水、机舱污水未经处理排入海洋)(3)污染物进入海洋后,造成或可能造成海洋生态系统的破坏。

船舶造成的污染主要表现为:(1)船舶操作污染源,这种污染的产生主要是船舶工作人员的故意或过失造成的。如:有的船舶工作人员故意的将含有有害物质的洗舱污水排入海洋,船舶机舱工作人员故意将含有污油的机舱污水未经处理排入海洋,还有的由于工作责任心不强错开伐门将燃油排入海洋。(2)海上事故污染源,船舶由于发生海上事故,如:船舶碰撞、搁浅、触礁等事故使各种污染物质,主要是燃油外溢、油舱由于事故破裂造成的渗漏对海洋造成的污染。(3)船舶倾倒污染源;这种污染源的产生,主要表现在,经由船舶故意的将陆地工厂生产所产生的生产废料、生活垃圾、清理被污染的航道河道所产生的带有污染物质的污泥污水,倾倒入海洋。所以说船舶污染是造成海洋污染的原因之一。

2.海洋石油开发对海洋造成的污染

我国海域石油蕴藏量十分丰富,目前多数开发者集中在近海海域勘探开发。随着海洋石油勘探开发的飞速发展,有的钻井船和采油平台,人为的将大量的废弃物和含油污水不断地排入海洋,因此,海洋石油开发也是目前造成海洋污染的原因之一。在不同的程度上对我国近海海域的自然环境造成了一定的影响。海洋石油开发对海洋造成污染主要表现在;(1)生活废弃物、生产(工作)废弃物和含油污水排入海洋。(2)意外漏油、溢油、井喷等事故的发生。(3)人为过程中和自然过程中产生的废弃物和含油污水流入海洋中。石油进入海水中,对海洋生物的危害是非常严重的,石油进入海水后,使海水中大量的溶解氧被石油吸收,油膜覆盖于水面,使海水与大气隔离,造成海水缺氧,导致海洋生物死亡。对幼鱼和鱼卵的危害是很大的,在石油污染的海水中孵化出来的幼鱼鱼体扭曲并且无生命力,油膜和油块能粘住大量的鱼卵和幼鱼使其死亡。油污使经济鱼类、贝类等海产品产生油臭味,成年鱼类、贝类长期生活在被污染的海水中其体内蓄积了某些有害物质,当进入市场被人食用后危害人类健康。

3.工厂对海洋的污染

随着我国的改革开放政策的不断深入人心,有计划经济到市场经济的跨越,沿海居民对滩涂养殖利用面积正逐年扩大。从养鱼、养虾、养蟹、到养殖比前述更有经济价值、更珍奇的水生动植物。这些养殖业的发展,带动了水产市场的繁荣,丰富了人民群众的饮食生活,提高了饮食水平。增加了养殖户的经济收入,给一部分人创造就业机会。可是,近几年来,在我国沿海时常发生海水赤潮等海水变质现象。除气侯因素外,再就是人为因素所造成的。除前面所述的两种原因以外,还有一种非常重要的原因,就是陆地工厂对海洋的污染。陆地工厂对海洋的污染主要表现在,(1)与海相通的河流两岸的造纸厂、化工厂等利用河道排放污水而流入海洋。(2)含有污染物质的工业垃圾、生活垃圾倾倒河岸或河道,随河水或涨落潮流入海洋。

▲高考地理必考知识点:海洋石油污染的过程

1.扩散

入海石油首先在重力、惯性力、摩擦力和表面张力的作用下,在海洋表面迅速扩展成薄膜,进而在风浪和海流作用下被分割成大小不等的块状或带状油膜,随风漂移扩散。扩散是消除局部海域石油污染的主要过程。风是影响油在海面漂移的最主要因素,油的漂移速度大约为风速的百分之三。中国山东半岛沿岸发现的漂油,冬季在半岛北岸较多,春季在半岛的南岸较多,也主要是风的影响所致。石油中的氮、硫、氧等非烃组分是表面活性剂,能促进石油的扩散。

2.蒸发

石油在扩散和漂移过程中,轻组分通过蒸发逸入大气,其速率随分子量、沸点、油膜表面积、厚度和海况而不同。含碳原子数小于12的烃在入海几小时内便大部分蒸发逸走,碳原子数在12~20的烃的蒸发要经过若干星期,碳原子数大于20的烃不易蒸发。蒸发作用是海洋油污染自然消失的一个重要因素。通过蒸发作用大约消除泄入海中石油总量的1/4~1/3。

3.氧化

海面油膜在光和微量元素的催化下发生自氧化和光化学氧化反应,氧化是石油化学降解的主要途径,其速率取决于石油烃的化学特性。扩散、蒸发和氧化过程在石油入海后的若干天内对水体石油的消失起重要作用,其中扩散速率高于自然分解速率。

4.溶解

低分子烃和有些极性化合物还会溶入海水中。正链烷在水中的溶解度与其分子量成反比,芳烃的溶解度大于链烷。溶解作用和蒸发作用尽管都是低分子烃的效应,但它们对水环境的影响却不同。石油烃溶于海水中,易被海洋生物吸收而产生有害的影响。

5.乳化

石油入海后,由于海流、涡流、潮汐和风浪的搅动,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,前者较稳定,常聚成外观像冰淇淋状的块或球,较长期在水面上漂浮;后者较不稳定且易消失。油溢后如使用分散剂有助于水包油乳化的形成,加速海面油污的去除,也加速生物对石油的吸收。

6.沉积

海面的石油经过蒸发和溶解后,形成致密的分散离子,聚合成沥青块,或吸附于其他颗粒物上,最后沉降于海底,或漂浮上海滩。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,造成二次污染。

7.海洋生物对石油烃的降解和吸收

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海底泥中。海洋植物、海洋动物也能降解一些石油烃。浮游海藻和定生海藻可直接从海水中吸收或吸附溶解的石油烃类。海洋动物会摄食吸附有石油的颗粒物质,溶于水中的石油可通过消化道或鳃进入它们的体内。由于石油烃是脂溶性的,因此,海洋生物体内石油烃的含量一般随着脂肪的含量增大而增高。在清洁海水中,海洋动物体内积累的石油可以比较快地排出。迄今尚无证据表明石油烃能沿着食物链扩大。

石油泄入海后,从海中消失的速度及影响的范围,依入海的地点、油的数量和特性,油的回收和消油方法,海洋环境的因素而有很大的差异。如较高的水温有利于油的消失。实验证明,油从水中消失一半所需的时间,在温度为10°C时大约为1个半月;当水温升至18~20°C时,为20天;而在25~30°C时,降至7天。渗入沉积物的石油消除较难,所需时间要几个月至几年。

▲高考地理必考知识点:海洋石油污染的影响

1.对环境的影响

石油在海面形成的油膜能阻碍大气与海水之间的气体交换,影响了海面对电磁辐射的吸收、传递和反射。长期覆盖在极地冰面的油膜,会增强冰块吸热能力,加速冰层融化,对全球海平面变化和长期气候变化造成潜在影响。海面和海水中的石油会溶解卤代烃等污染物中的亲油组分,降低其界面间迁移转化速率。石油污染会破坏海滨风景区和海滨浴场。如1983年12月,“东方大使”号油轮在青岛胶州湾触礁搁浅,溢油3000多吨,严重地污染了青岛海滨及胶州湾。

2.对生物的危害

油膜减弱了太阳辐射透入海水的能量,会影响海洋植物的光合作用。油膜沾污海兽的皮毛和海鸟羽毛,溶解其中的油脂物质,使它们失去保温、游泳或飞行的能力。石油污染物会干扰生物的摄食、繁殖、生长、行为和生物的趋化性等能力。受石油严重污染的海域还会导致个别生物种丰度和分布的变化,从而改变群落的种类组成。高浓度的石油会降低微型藻类的固氮能力,阻碍其生长,终而导致其死亡。沉降于潮间带和浅水海底的石油,使一些动物幼虫、海藻孢子失去适宜的固着基质或使其成体降低固着能力。

石油会渗入大米草和红树等较高等的植物体内,改变细胞的渗透性等生理机能,严重的油污染甚至会导致这些潮间带和盐沼植物的死亡。石油对海洋生物的化学毒性,依油的种类和成分而不同。通常,炼制油的毒性要高于原油,低分子烃的毒性要大于高分子烃,在各种烃类中,其毒性一般按芳香烃、烯烃、环烃、链烃的顺序而依次下降。石油烃对海洋生物的毒害,主要是破坏细胞膜的正常结构和透性,干扰生物体的酶系,进而影响生物体的正常生理、生化过程。如油污能降低浮游植物的光合作用强度,阻碍细胞的分裂、繁殖,使许多动物的胚胎和幼体发育异常、生长迟缓;油污还能使一些动物致病,如鱼鳃坏死、皮肤糜烂、患胃病以至致癌。

3.对水产业的影响

海洋石油污染会改变某些经济鱼类的洄游路线;沾污鱼网、养殖器材和渔获物;着了油污的鱼、贝等海产食品,难于销售或不能食用。

▲高考地理必考知识点:海洋石油污染的防治

制定有关法规,制止海洋活动过程中非法排放含油污水,严格控制沿岸炼油厂和其他工厂含油污水的排放。监测监视海区石油污染状况,改进油轮的导航通讯等设备的性能,防止海难事故。发生石油污染后,可应用围油栏等把浮油阻隔包围起来,防止其扩散和漂流,并用各种机械设备尽量加以回收,对无法回收的薄油膜或分散在水中的油粒,可以喷洒各种低毒性的化学消油剂。

鉴于回收和消除海上油污的技术和方法尚待改进,港湾和近海地形复杂,因此,目前尚难全部消除海上油污。若遇上恶劣的气象条件,则大部分石油无法回收处置。

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