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物理和化学方面密切的相互作用;
依赖于生物体的分解和活性有机体的降解排毒作用;
依赖一个海洋生态系统摧毁、代谢;
依赖沉积过量的碳氢化合物,把它们转化为更普通和更安全的物质。
1.1Physicaltransport
物理转移
Thedistributionofoilspilledontheseasurfaceoccursundertheinfluenceofgravitationforces.Itiscontrolledbyoilviscosityandthesurfacetensionofwater.Onlytenminutesafteraspillof1tonofoil,theoilcandisperseoveraradiusof50m,formingaslick10-mmthick.Theslickgetsthinner(lessthan1mm)asoilcontinuestospread,coveringanareaofupto12km2.Duringthefirstseveraldaysafterthespill,aconsiderablepartofoiltransformsintothegaseousphase.Besidesvolatilecomponents,theslickrapidlyloseswater-solublehydrocarbons.Therest–themoreviscousfractions-slowdowntheslickspreading.
在重力影响下导致泄漏在海面上石油的扩散(流动)。
由于油的粘结性和水表面的张力,控制着石油的扩散。
1吨石油泄漏后只要过十分钟,扩散的油面半径可超过50米,形成一个10-mm厚的油层。
随着油的继续扩散,油层变的更薄(少于1毫米),覆盖的面积可达12km2。
在泄漏后的最初几天,石油中的相当部分转化为气态。
除了挥发成份之外,油层快速失去水溶性碳氢化合物。
其余——更粘的小部分――慢慢下沉使油层扩散。
Furtherchangestakeplaceunderthecombinedimpactofmeteorologicalandhydrologicalfactorsanddependmainlyonthepoweranddirectionofwind,waves,andcurrents.Anoilslickusuallydriftsinthesamedirectionasthewind.Whiletheslickthins,especiallyafterthecriticalthicknessofabout0.1mm,itdisintegratesintoseparatefragmentsthatspreadoverlargerandmoredistantareas.Stormsandactiveturbulencespeedupthedispersionoftheslickanditsfragments.Aconsiderablepartofoildispersesinthewaterasfinedropletsthatcanbetransportedoverlargedistancesawayfromtheplaceofthespill.
在气象、水文因素的综合影响下发生进一步的变化,并且这种变化主要依赖于风、浪和流的作用力和运动方向。
一个浮油层常常朝风的同一方向漂移。
随着油层的变薄,尤其变薄到临界厚度0.1毫米左右后,油层会瓦解到成碎片,这些碎片扩散范围更大并扩散到更加遥远的地方。
风暴和活跃的激流增加了油层的扩散和油层的分散。
有相当一部分扩散的石油,因以稀薄的油滴形式在在,它们可以从泄漏地转移到极为遥远的地方。
1.2Dissolution溶解
Mostoilcomponentsarewater-solubletoacertaindegree,especiallylow-molecular-weightaliphaticandaromatichydrocarbons.Polarcompoundsformedasaresultofoxidationofsomeoilfractionsinthemarineenvironmentalsodissolveinseawater.Comparedwithevaporation,dissolutiontakesmoretime.Hydrodynamicandphysicochemicalconditionsinthesurfacewatersstronglyaffecttherateoftheprocess.
多数的石油组成成份具有一定的水溶性,尤其是脂肪质和芳香碳氢化合物。
由于一些石油的氧化产物构成极性混合物扩散到海洋环境,进一步溶解到海水中。
与蒸发相比,溶解需要更多的时间。
在水表面的水动力和理化状况强化了这个过程的影响。
1.3Emulsification乳化
Oilemulsificationinthemarineenvironmentdepends,firstofall,onoilcompositionandtheturbulentregimeofthewatermass.Themoststableemulsionssuchaswater-in-oilcontainfrom30%to80%water.Theusuallyappearafterstrongstormsinthezonesofspillsofheavyoilswithanincreasedcontentofnonvolatilefractions(especiallyasphaltenes/asphaltum沥青).Theycanexistinthemarineenvironmentforover100daysintheformofpeculiar“chocolatemousses”.Stabilityoftheseemulsionsusuallyincreaseswithdecreasingtemperature.Thereverseemulsions,suchasoil-in-water(dropletsofoilsuspendedinwater),aremuchlessstablebecausesurface-tensionforcesquicklydecreasethedispersionofoil.Thisprocesscanbeslowedwiththehelpofemusifiers-surface-activesubstanceswithstronghydrophilicpropertiesusedtoeliminateoilspills.Emulsifiershelptostabilizeoilemulsionsandpromotedispersingoiltoformmicroscopic(invisible)droplets.Thisacceleratesthedecompositionofoilproductsinthewatercolumn.
首先,在海洋环境中,石油乳化依赖于石油的组成和大范围的水的激流状态。
最稳定的乳化,如油中水含量从30%~80%。
在含增加抗挥发性的重油泄漏区内,强风暴之后,常常出现油层碎片(尤其是沥青)。
它们会以奇特的“巧克力式的胶凝物”形式在海洋环境中在在100天以上。
随着温度的下降,这些乳化的稳定性常常增加。
与乳化相反,因为表面张力快速减少石油的分散,例如水中含油(油滴悬浮在水中)中最不稳定的乳化。
借助表面活性乳化剂物质,这种带有强的亲水特性的物质已经被用于消除石油泄漏,乳化过程能被减缓,乳化剂有助于稳定石油乳胶,促进分散石油,形成微粒(看不见)。
这个过程加快了石油产品在水体中的分解。
1.4Oxidationanddestruction
氧化和消除
Chemicaltransformationsofoilonthewatersurfaceandinthewatercolumnstarttorevealthemselvesnoearlierthanadayaftertheoilentersthemarineenvironment.Theymainlyhaveanoxidativenatureandofteninvolvephotochemicalreactionsundertheinfluenceofultravioletwavesofthesolarspectrum.Theseprocessesarecatalyzedbysometraceelementsandinhibited(slowed)bycompoundsofsulfur.Thefinalproductsofoxidationusuallyhaveincreasedwatersolubility.Anexperimentalresearchshowedthattheyhaveincreasedtoxicityaswell.Thereactionsofphoto-oxidation,photolysisinparticular,initiatethepolymerizationanddecompositionofthemostcomplexmoleculesinoilcomposition.Thisincreasestheoil’sviscosityandpromotestheformationofsolidoilaggregates.
在石油流入海洋环境不到一天的时间,在水面上和水体中的石油就开始自身的化学转化。
在太阳紫外线的影响下,它们多数有氧化性质并常常包含光化反应。
由一些微量元素催化这些过程,并由硫的化合物抑制这些过程。
氧化的最终产物常常提高了水溶性。
实验同样表明它们提高了毒性。
光致氧化反应、特别是光解作用,在石油组成中的最复杂的分子开始聚合然后分解。
这个过程提高了石油的粘性,促进了固体形态石油的聚合。
1.5Sedimentation沉降
Someoftheoil(upto10%~30%)isadsorbedonthesuspendedmaterialanddepositedtothebottom.Thismainlyhappensinthenarrowcoastalzoneandshallowwaterswhereparticulatesareabundantandwaterissubjectedtointensemixing.Indeeperareasremotefromtheshore,sedimentationofoil(exceptfortheheavyfractions)isanextremelyslowprocess.
一些石油(达到10%~30%)被吸附在悬浮物质上并沉淀到底部。
这主要地发生在狭窄沿海地带和浅的水域,那里微粒特别丰富并且水质促进激烈的混合。
在远离岸的更深地区,石油的沉降(除非是除重的碎粒)是一个极缓慢的过程。
Simultaneously,theprocessofbiosedimentationhappens.Planktonfiltratorsandotherorganismsabsorbtheemulsifiedoil.Theysedimentittothebottomwiththeirmetabolitesandremainders.Thesuspendedformsofoilanditscomponentsundergointensechemicalandbiological(microbialinparticular)decompositioninthewatercolumn.However,thissituationradicallychangeswhenthesuspendedoilreachesthebottom.Numerousexperimentalandfieldstudiesshowthatthedecompositionrateoftheoilburiedonthebottomabruptlydrops.Theoxidationprocessesslowdown,especiallyunderanaerobicconditionsinthebottomenvironment.Theheavyoilfractionsaccumulatedinsidethesedimentscanbepreservedformanymonthsandevenyears.
同时,生物作用的过程发生了。
浮游生物和其他源生物吸收乳化后的石油。
带着它们的代谢物和残余物沉淀到底部。
在水柱中悬浮着的石油和其构成经历激烈化学和生物(特别是微生物)分解。
然而,当悬浮油类到达底部时这种情况发生了根本的改变。
无数的试验和学术研究表明:
埋沉在底部的石油的分解速率突然下降。
氧化过程慢了下来,尤其在底部环境的厌氧条件。
内部积聚的重油碎滴,沉淀物能被保存数月甚至数年。
1.6Microbialdegradation微生物降解作用
Thefateofmostpetroleumsubstancesinthemarineenvironmentisultimatelydefinedbytheirtransformationanddegradationduetomicrobialactivity.Aboutahundredknownspeciesofbacteriaandfungiareabletouseoilcomponentstosustaintheirgrowthandmetabolism.Inpristineareas,theirproportionsusuallydonotexceed0.1%~1.0%ofthetotalabundanceofheterotrophicbacterialcommunities.Inareaspollutedbyoil,however,thisportionincreasesto1%~10%.
在海洋环境,绝大多数的石油物质最终的消亡是由于它们的转化和因微生物活动的降解作用所决定。
大约有百来种已知细菌和菌类能运用石油成分来支撑它们(细菌等)的生长和代谢。
在未受腐蚀的地区,它们的比例常常不要超过异样细菌群体总数的0.1%~1.0%。
然而,在石油污染地区,这部分增加到(细菌等)1%~10%。
Biochemicalprocessesofoildegradationwithmicroorganismparticipationincludeseveraltypesofenzymereactionsbasedonoxygenases,dehydrogenases,andhydrolases.Thesecausearomaticandaliphatichydrooxidation,oxidativedeamination,hydrolysis,andotherbiochemicaltransformationsoftheoriginaloilsubstancesandtheintermediateproductsoftheirdegradation.
由微生物参与的石油降解生化过程包括几类反应酶,这些酶以氧化酶、脱氢酶和水解酶类为主。
这些形成了芳香族和环烷类物质,氧化去胺、水解和其他初级石油物质转化的生化产物和它们降解作用的中间产物。
2.Shipboardoilpollutionemergencyplans(SOPEP)
船舶油污染应急计划
TherequirementforshipstocarryonboardaSOPEPunderMARPOL73/78(theInternationalConventionforPreventionofPollutionfromShips73/78),hasbeenappliedtonewbuildingsdeliveredafter…….AllsuchshipsmustnowcarryonboardaSOPEP.
船舶按MARPOL73/78(73/78国际防止船舶造成污染公约)配备“船舶油污染应急计划”的要求适用于了新建的在……后交付船舶,配备现在这类船舶必须一份油污染应急计划。
Theregulationaffectsshipsentitledtoflytheflag,oroperatingundertheauthority,ofstateswhichareapartytoMARPOL73/78.ItshouldbenotedthattheSOPEPrequiredundertheRegulationisthesameplanthatisrequiredunderArticle3oftheInternationalConventiononOilPollutionPrevention,ResponseandCo-operation,1990whichcomesintoforceon13thMay,1995.Itis,however,different,fromthevesselresponseplansrequiredunder(US)OilPollutionArt90foroiltankersoperatinginUnitedStateswaters.
本规则影响着加入MARPOL73/78公约国家的悬挂国旗的权力、授权下营运。
应当注意:
在本规则要求的“船舶油污染应急计划”与将在1995年5月13日生效的“1990年国际油污防止、响应和合作公约”第3章所要求的计划相同。
然而,本计划与在美国水域营运的油轮按美国防止油污染第90章所要求的应急计划不同。
TheRegulationrequiresthattheSOPEPmustbeinaccordancewiththeguidelinesdevelopedbyIMOandthatitbeapprovedtheadministrationoftheship’sflagstate.CopiesofthebookletissuedbytheIMOcontainingtheguidelinesareavailableonapplicationtotheManagers.MemberswhohaveanydifficultyincomplyingwiththeRegulationmayalsofinditofassistancetoobtainacopyoftheInternationalChamberofShippingmodelplanwhichhasbeenpreparedonthebasisoftheIMOguidelines.
本规则要求:
“船舶油污染应急计划”必须根据指导方针由IMO改进并由船旗国的主管当局批准。
由IMO签发的副本包含了指导方针对经营人提出申请有有用的。
在遵守本规则有任何困难的成员国还可找到帮助:
以帮助其获取基于IMO指导方
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