溢油分散剂–揭开其神话与奥秘外文翻译资料

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溢油分散剂–揭开其神话与奥秘

近年来，溢油分散剂这一研究，已经主题吸引了更多的注意力，越来越多的国家正寻求通过立法，允许其被使用。新一代分散剂，声称既可以提高效率，又可能存在毒性作用，该方向引起的关注，导致了混乱和纠结，这也引发了争论的话题。有时，一些潜在人群泼撒溢油分散剂，代替机械回收处理溢油的方法，被指控为试图加大使用分散剂的范围，因为它被看作是一个方便的“看不见的，不介意”的方法。然而，适当使用对分散剂的效果，在1996年“海上皇后”溢油事件中就清除的表现出来了。在这种情况下，据估计，化学分散剂至少阻止17000吨原油，影响西南威尔士环境敏感的海岸线。

国际邮轮船东防污染联合会（ITOPF），定期收到来自世界范围内的船主会员，政府和行业，关于使用分散剂的问题。一些比较常见的问题，在这篇文章中会被阐述。

什么是分散剂？

当油溢出现在海面上时，会在表面形成一层膜，其密度通常小于海水。抵抗油和水混合的化学力称为“界面张力”，界面张力会随着溢油种类的不同而变化。利用自然条件分散溢油时，通常在风速大于10节时，破碎波可以充分以克服油的粘度（稠度）引起的机械阻力，界面张力引的化学阻力。当这种情况发生时，油被分散为不同大小的液滴。然而，较大的液滴是有浮力，可能会重新聚集。如果这发生在海上液滴已稀释之前，一个平整的溢油面可能会出现。化学分散剂是用来提高自然分散的速率的，通过降低界面张力，促进小油滴不暴露在海面上形成溢油面，而是分散于水中。

什么是化学分散剂？

化学分散剂是由溶剂和溶剂混合表面活性剂组成的混合物，它们共同作用来促进小油滴的形成。所得到油滴的大小是很重要的，因为它们需要足够小（即50微米），以防止它们再次聚积而重新浮出水面。油滴在重新形成一个光滑的溢油面之前，它们需要被冲走，并被海水稀释。表面活性剂的“活性”成分，包括溶于水（亲水）的基团和溶于油（亲油）的基团。溶剂作用，是将表面活性剂输送到油—水界面的物质。一旦油滴形成，表面活性剂在界面上阻止他们重新凝聚。与通常情况下被频繁误解相反的真实情况是，化学分散剂的应用并不会导致油滴下沉。相反，油滴会迅速地被体积巨大的海水稀释，因为它们的表面积大，油滴可以迅速的被生物降解。

分散剂是有毒性的？

所有物质都可能对生物体有害。实质上，物质是否会造成伤害，这取决于物质固有的毒性，生物体暴露的浓度，以及暴露的持续时间等诸因素的组合。大多数现代的分散剂比油本身毒性更小。因此，任何观察到的毒性作用最有可能是与分散的油的毒性有关，而不是与分散剂本身有关。如果被分散的油没有被大海充分稀释，这是可能发生的。例如，在浅水海湾与有限的水体交换。具有讽刺意味的是，最有效的分散剂也可能被认为是最有“毒性”的，因为它们是把高浓度油驱散进入水体中。决定分散剂的使用是否是最合适的影响因素时，非常重要的选项是要考虑分散油的稀释电位和资源对分散油的敏感性。

哪一种分散剂是最好用的？

大部分溢油分散剂是人造的，用于海洋环境，其有效性在淡水大大降低。如今，大多数分散剂，被用来处理的浮油，只有在近海岸的情况下才被应用。一些溢油分散剂通常在应用前被稀释（1份分散剂：9份水），而另一些使用前不用稀释。经验表明，选用的分散剂未被稀释的情况下，通常从飞机上播洒，这是最有效的方法。是否使用一个产品，选择通常取决于可用性和价格。虽然在实践中没有充分的证据表明，任何一个较常使用的分散剂产品，就比另外一个溢油分散剂有更好的分散效果，但是一些分散剂产品会比其他产品贵两倍或三倍或者更多。

清单列表上的分散剂被批准在英国使用，其中包括许多常用于其它地方的分散剂，可以在下面的网站上找到(http://www.defra.gov.uk/environ/marine/ oilspill/oiltreat.pdf)。类似地，其他国家也有批准的产品列在清单列表上。

影响化学分散的限制因素是哪些？

当石油泄漏在海上后，它会经历一些物理和化学变化，其中一些因素会导致它在海表面消失，而其他方面的因素会导致它继续存在。这些过程是已知的，统称为“风化作用”。油的粘度，是控制化学分散剂有效性最关键的参数。油的粘度越大，分散的难度就越大。油的成分是轻质油时，分散可能发生得非常迅速，特别是在温暖的气候下，风化作用也导致了油的粘度逐渐增加。

另一个重要的过程是乳化作用。许多油倾向于吸收水来形成一个“油包水”的乳状液，从而会增加3或4倍的体积。这些乳液在很短的时间内，可能会变得非常粘稠和稳定。在某些情况下，分散剂可以破坏乳液，促进分散有效地进行，虽然稳定的乳状液往往可以抵抗分散作用。分散剂被越多、越快速地使用，越有更多机会来展现它们的有效性。通常这个“机会之窗”是很短的，从只有几个小时到几天，这取决于所涉及的溢油的类型和环境条件。

重燃料油（重油）可以被分散吗？

一般而言，如果，溢油还是比较有流动性的，就可以被分散。温度是影响油粘度（流动性）的重要参数。很显然，如果一个石油泄漏事件，发生在一个寒冷的天气，石油会变得更加粘稠。事实上，如果海水温度低于石油的倾点，石油事实上将是固体。如果溢油刚开始是高粘度的或油已经略有风化，分散剂的有效性将受到严重损害。鉴于大多数重质燃料油的粘度高，所以要求分散剂能进行有效的分散，这是极不现实的，特别是如果海水温度低于15℃

应该使用多少分散剂呢？

分散剂用于应急响应的目的时，通常的稀释比例是，该分散剂1份可以应用到驱散20份溢油。通过将溢油分散剂用到浮油最厚的部位上，过量使用分散剂是可以避免的。最近，有人建议，可以减少分散剂的用量，从而节省成本和储存分散剂的库存的成本。然而，修改最佳应用比例是一种很精细的操作过程，但是当考虑膜厚度发生巨大变化时就没有意义了。虽然处理溢油的膜仅需要少量分散剂，这也可能是事实，但是处理乳液和更多的粘性的浮油，将需要几道程序，最终导致需要使用更多的分散剂。在现实中，准确定位浮油厚的位置，是最重要的变量，这一点很容易理解。

怎么才可能知道分散剂起作用了呢？

如果油容易被分散，化学分散可能是非常迅速的。在这种情况下，可能分散剂的应用不久后，会形成一个咖啡色的羽毛状的油滴，它也很容易显示出，分散剂无法起作用的情况。通常，分散剂只会分散油，使它不被触动，在海里形成乳白色的云状物。但是，如果刚开始分散时稍有延迟，也许是因为油更粘稠或海水温度低，即便有被分散的迹象，也可能难以观察到。在应用分散剂时，紫外荧光法（UVF）已被用来提供对水中分散油的浓度的实时数据。通常情况下，会使用采样船，采样船背后拖曳一个在浮油约1米以下的荧光计，来监测油浓度的变化。然而，在操作中使用该方法时，这种方法不提供定量的指导，无法得知从海面清除的油的实际数量。经验表明，如果分散剂时，能工作充分发挥其使用价值，在合理的时间尺度，应该是可以观察到在油膜的外观和行为的变化。正如任何溢油应急处理方法一样，决定使用化学分散剂是否优先于机械回收或其他方法，需要仔细分析各自的优点和缺点，并把它们与自然分解溢油作比较。有些时候，使用分散剂有一个明显的好处，例如可以保护在海面的鸟群或重要的旅游海滩。在其他情况下，分散剂可能会增加石油污染海产品的危险，同时应避免使用风险。

最有可能影响化学分散剂是否是一个有效的影响因素，并不是那些与分散剂的选择或剂量率相关联的。相反，它将会出现这些问题，例如溢油的类型、敏感资源的风险性、优先保护的问题，以及是否某一个国家对使用分散剂有明确的政策和详细的计划。当设施或船舶溢出的石油和使用分散剂，事先未经同意或违反国家的政策方面法规，可能导致意见不合甚至罚款。然而，国际油轮船东防污染联盟是继续与政府和行业一起合作，来解决一些他们对分散剂的使用政策审议过程中出现的问题。我们希望有一个公正的和有教育背景人参加的辩论，将确保化学分散剂得到一个“公平的听证会”。

他在这里所表达的意见，是作者本人的观点，并不一定反映出国际油轮船东防污染联盟中董事和成员的意见。

溢油分散剂及其在应急反应中的作用

前言

这份报告是由国际石油工业环境保护协会（IPIECA）委托进行的系列产品之一。该报告第一版发表于1993年;第二版提供了溢油分散剂领域上取得显著进展的最新信息。全系列报道，代表了国际石油工业环境保护协会（IPIECA）成员，对全球溢油防备和应对的讨论的集体贡献。

在准备这些报告时，代表了国际石油工业环境保护协会会员意见共识，会一直遵循一套原则，这将鼓励每一个组织在海上运输石油产品时，要考虑到交通管理的相关操作，来处理和储存石油和石油产品。

最重要的是集中在防止泄漏。

尽管个别组织尽力最大的努力，但是泄漏将继续发生，并会影响当地的环境。

应对泄漏，应寻求减少环境损害的严重程度，并加快恢复受损的生态系统。

应急应经常寻求补充和利用自然力量，使之发挥最大限度的作用。

在实践中，这就要求对运输操作程序，在存储和处理石油、石油产品中应强调优先级管理，给予预防性控制措施以避免溢出油料。认识到未来溢油的必然性，管理职责，也应给予高度优先发展应急计划，将确保及时应对溢油事件，以减轻任何泄漏所造成的不利影响。这些计划应该是足够灵活的，可提供适当的操作并解决泄漏问题、当地的地理和气候的性质。该计划应设立人力资源，保持高度战备的人力，以及配套设备方面的支持。在所有泄漏管理、提高技术演习并演习来培训人员，并提供测试的应急计划。最大的影响，是测试的手段，应在公共和私营部门的代表进行了结合。

公司和签约第三方之间的合作，以及合资潜在效率，应得到认可。定期审查和鼓励此类设施的评估，以确保维持能力和效率标准。

在应急规划中，工业和国家行政部门之间的密切合作，将确保最大程度地协调和理解行业和政府计划。在工业经营领域，这种合作的努力应包括努力支持行政部门的环境保护。

与媒体和公众合作，事关石油行业经营行为的直接利益，特别是关系到石油泄漏，消除媒体直接与公众，他们的担忧的工作很重要。保证在任何预期的响应能力的限制范围内，对溢油事件作出迅速和彻底的反应，是有必要的。重要的是清理措施所使用的技术，包括废物处理，可大大降低生态及公共休闲场所造成的损害。学习和传播的研究和意外泄漏的教训，被管理层认为是对溢油应急响应贡献的重要组成部分，尤其是关于预防、遏制和缓解办法，包括机械方法和化学方法。

要考虑到一些重大漏油事故造成最坏最令人不安的影响。如造成死亡，野生动物满身油污；在岸边扼杀贝类；红树林充满溢油和垂死的树。任何可以帮助最大限度地减少这种破坏的方法，是值得考虑的。

分散剂是这样的一种选择。通过破坏浮油的油膜，可以减轻相关溢油涂料和令人窒息的影响。有明确的科学证据表明，在某些情况下，他们可以减少生物损伤。不过，分散剂不是万能的。本报告的目的是提供一个平衡的关于何时使用它们，特别是当它是适当的时候参考环境关注。

从泄漏和田间试验“现实生活”的信息尽可能使用，和分散剂选项有关应急规划考虑。

分散剂，以及它们是如何工作的？

油和水不易混合，这是常识。溢油漂浮在平静的海面上。海浪的搅拌作用使油与水以两种方式结合：

自然分散：波浪会驱散浮油，使之暂时成为悬浮在水中的油滴。这些油滴绝大多数将大到足以很快回到水面漂浮。然而，一小部分的石油将形成小油滴，将几乎具有中等的浮力。这些非常小的油滴将在水中几乎无限期地保持分散，波浪作用被一再延宕下来，掉进水里，因为他们缓慢上升。

水包油乳化：波浪的混合作用也可引起水滴掺入油中以形成水包油乳液，通常被称为“巧克力慕斯”。该乳液具有比油高得多的粘度。乳液的量可以增加高达四倍的溢油，按体积计，因为乳剂通常含有高达75％的水。

虽然乳液粘稠，长时间可能导致严重的海岸线清洁问题，分散油可以在海里稀释以达到极低浓度，远远低于可能造成对海洋生物的影响。

在自然分散和油乳化分散方面的驱动力，是来源于波浪的能量；低粘度原油在波涛汹涌的海上自然分散，就是一个明显的例子，但波涛汹涌的大海也可以导致溢油快速被乳化。在油中挥发组分的蒸发引起了粘度的增加，这将降低转换成小水滴的油。这种粘度的增加也将增加乳液形成，因为水滴会慢慢流向粘度较高的油。沥青质从油中沉淀下来进而形成稳定的乳状液。沥青质是重质成分，焦油状的物质，在所有原油中按一定比例存在。它们不是真正的解决方案，但在通过在油的其它材料在微观悬浮液被保持。由于挥发成分发生更多的挥发，溢油会形成沥青质沉淀。沉淀的沥青质会形成有弹性的、稳定的涂层，夹带在水滴中，防止聚结、沉降。

天然分散和乳化的相对速率，取决于海洋条件和油的组成。轻质，刚溢出的原油倾向于自然分散，但分散的油乳化率大大降低。这些油的风化和高沥青质往往优先形成乳液。

分散剂的作用

分散剂改变了自然分散和乳化之间的平衡，强烈推动平衡倾向分散而远离乳化。

分散剂的活性成分——表面活性剂或表面活性剂（见第6页）——改变油/水界面的属性使相同波能量的情况下，产生更多的非常小的油滴和乳化比例。

通过将分散剂分散到溢出的油中，有可能在促进溢油分散的同时抑制乳液的形成。

1.无分散剂，漂油可以自然分散或形成油乳化水

2.分散剂的加入，提高了油滴在水中的分散性，抑制了乳化。

分散剂的活性成分

分散剂促使形成了很多细小的油滴，并阻碍液滴重新聚结，因为它们含有表面活性剂（表面活性剂），可降低油—水界面张力。表面活性剂分子具有亲水性（寻求水）头组与水分子相关联，与亲油（寻求油）尾组与油分子相关联。因此，油滴被表面活性剂分子包围有稳定的环境。这有助于

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