石油类污染物对水体生态环境的危害

化工中阄怵？6？ＣｈｅｎｍｉｃａｌＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ2014年第11期石油类污染物对水体生态环境的危害纪巍（大庆石化Ｔ－程有限公司，大庆163714，黑龙江）摘要：随着生产生活中石油类物质的大量应用，石油会不可避免地引人并残留于水体环境中，对其造成危害为此，简述了水体中石油类物质的存在状态及环境行为，全面分析了石油类污染物对水体性质及渔业的影响，并探讨了石油对植物．动物以及人体的影响－全面了解石油类物质环境安全性，对保护生态环境、推动石油工业的经济持续发展具有重大意义。关键词：石油；水体；危害中图分类号：Ｘ503；Ｘ52文献标识码：Ａ文章编号：Ｔ】672－8114（2014Ｈ）6￣07引言1．石油类污染物在水体环境中的存在状态及其环境石油被称为经济乃至整个社会的“黑色黄金”、行为“经济血液”，作为一种重要的能源，其应用范围1．1石油类污染物在水体中的存在状态还在继续拓展，消耗量也日趋增大，在石油的开采、水体的石油污染源主要来自两个方面，一是石炼制、贮运、使用过程中，由于工艺水平和处理技油的泄漏，二是来自工业废水和生活污水。石油污术的限制，大量含石油类物质的废水、废渣不可避染物进人水体后，在环境条件等因素的作用下，其免地排人了水体，随之而来的环境污染问题也越来组成性质和存在形式都会有所变化。一般来讲，石越严重，石油在水体中的大量存在严重影响整个水油类主要以漂浮油、分散油、乳化油、溶解油、油－体生态系统。有关石油类污染物对水体生态环境危固体物五种状态存在于水中。油膜是石油污染物进害的一些特例在相关文献中均有不同程度的涉及，入水体的初始状态，通过物理、化学、生物过程使但将其在水体中的环境危害性进行系统归纳和研究之发生变化。油膜的寿命取决于当时当地的气候因目前还很少见。全面了解石油污染物对水体环境的素及地理状况、水体环境的化学和生物因素、石油危害，对石油类污染物的防治和管理具有重要的理的物理和化学性质以及石油的数量等。一般轻油油论意义。膜在水面的残留时间为十天左右，轻组分（Ｃ13以下烃质量分数为25％￣30％）在几十小时甚至几小时内即可挥发进人大气，大规模事故性溢油（特别是重油）的油膜在水面停留的时间较长［11。作者简介：纪媒：女，1983年6月生．黑龙江大庆人，2008年毕业于大庆1．2石油类污染物在水体中的环境行为石油学院（现东北石油大学）化学化工学院化学工艺专业，硕士研究生学历，（工学硕士），工程师，现任职于中国石油大庆石化工程有限公司工艺室，石油类污染物进人到水体环境中，由于物理、从事炼油化工工艺设计与绿色化工方面的研究工作。第11期石油类污染物对水体生态环境的危害－1？化学和生物作用是综合效应，其行为变化是十分复每吨石油能覆盖5ｘｌ06ｍ2的水面［5］。油膜使水面与杂的，受到其本身的结构和性质以及水体的环境条大气隔绝，使水中溶解氧减少，影响水体的自净作用，件等多方面影响。石油类污染物在水体环境中的环致使水底质变黑发臭。油膜、油滴还可贴在水体中境行为主要包括：扩散、挥发、溶解、分解、乳化、的微粒上或水生生物上，不断下沉和扩散，会向水氧化、沉降、吸附与吸收、生物降解、分配与富集等。体表面和深处扩展，污染范围愈扩愈大，破坏水体石油刚进人水体时密度比水轻，在水面上漂着，然正常生态环境。另外，水面浮油还可萃取分散于水后在水面上分散出去，变成很薄的薄膜，通常是0．1ｃｍ体中的氯烃，如ＤＤＴ、狄氏剂、毒杀芬等农药和聚厚，接着变得越来越薄，这时通常是原厚度的十分氯联苯等，并把这些毒物浓集到水体表层毒害水生之一或百分之一，然后较重的油品将进人水底，并生物16】。石油类污染物对水体性质的影响具体可以分覆盖水底，它将损害被影响地区的动植物。赵东风为以下五个方面：研究了石油类污染物在河流、湖泊的环境行为特征，2．1石油对水体能量的影响得出挥发是主要迁移途径之一，约占20％￣40％，石油在水面上形成的油膜将严重使水体环境因岸边有强烈的吸附作用，约占2％￣30％，大量的污素发生变化，使水体生态遭到破坏。油膜覆盖水面染物通过河流进入海洋，约占20％￣30％，其次，会阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换，水面水中也会溶解一部分污染物；沉降和降解作用不明上散布着石油使阳光会更多的被反射回去，改变水显（＜10％）。水体中的石油在一定条件下还可能再次面的反射率和减少进入水体表层的日光辐射，对局释放进人降雨径流或下渗污染地下水⑴，如某油田由部地区的水文气象条件产生一定的影响。同时，石于开采时间较长，其地下水2／3都受到了石油的污染油薄膜还能增加海水的温度，特别是海洋的最表面。ｍ，石油类污染物进人地下水系统要经过三个阶段：这取决于许多因素，首先取决于石油薄膜的厚度。通过包气带的渗漏；由包气带进一步向包水带扩散；试验表明，石油薄膜厚度小于1毫米时，22弋的海进人包水带中污染地下水。面温度经过10小时大约可增加1弋ｍ。另外，有研究指出，几乎有百分之八十五的海2．2石油对水体水气交换的影响洋石油类污染物是由陆地排向海洋的，石油进人海石油薄膜能破坏了水体和大气的气体交换，水洋后，石油中的一些成分可直接挥发而进人空气；汽交换和盐分（物质）交换，并且还影响到水体与大一小部分海洋表面的石油受紫外线作用可发生光化气相互作用的每一个过程［8］。海面上分散着石油薄学分解，但速度极慢，而绝大部分石油要通过微生膜能平滑掉风传递给海水的动量，减弱大气和海洋物的降解作用得到净化。据估计，若泄漏到海面的之间的动量交换，但是这些动量是会不断消耗掉的，初始石油量为］00单位，则在10天后有25单位离它会传递给风压流，使海面风压流不断增大。此外，开海面进人大气，30单位漂浮在水面上或随潮贴岸，石油薄膜还能影响由风传给海水的动量在风压流和40单位将分散在水体中，另有约5单位发生了化学波浪之间的再分配，风速不同，其对水气交换的影转化，溶解的占0．3单位，进人底部沉积物的占0．1响程度也不相同。需要着重指出的是，石油薄膜抑单位⑷。制了波浪的破碎过程，即阻止了海水中盐分向大气中扩散的飞沫的形成，这不利于把海水中所含的有2．石油类污染物对水体性质的影响机物质向大气中释放（盐分及其它物质是形成云的凝水体石油污染指石油进人河流、湖泊或地下水结核的重要来源）。石油对海洋的大规模的污染能够后，其含量超过了水体的自净能力，使水质和底质足以破坏海洋与大气界面上的碳酸气的全球尺度的的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而平衡［7］。降低了水体的使用价值和使用功能。石油类污染物2．3石油对饮用水的影响在排入水体后，会在水面上形成厚度不一的油膜。不同国家对饮用水中油的允许界限均在0．1ｐｇ／据测定，每滴石油在水面上能形成0．25ｍ2的油膜，Ｌ－ｌ．Ｏｇｇ／Ｌ之间，饮用水中含有石油对水色、水味化工中闵体？8．ＣｈｅｎｍｉｃａｌＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ2014年第11期和溶解氧均有较大影响。另外，当进人污水处理厂油污染能使鱼虾类等生物产生特殊的气味和味道，污水中的石油类污染物达到一定浓度时，水中存在而且这些气味和味道无论采取怎样的加工都无法消石油类污染物将会对常规的水处理工艺（混凝、沉淀、除，降低了水产品的食用价值，严重影响了经济利过滤、消毒）产生一系列不利的影响，如妨碍已经形用价值。在海水中的石油含量为Ｏ．Ｏｌｍｇ／Ｌ时，在24成的絮体沉降，阻止沙滤过程的正常进行，产生三小时内即可使鱼、虾、贝类产生异味，鱼类、虾类卤甲烷类副产物，导致管网水的生物不稳定性等，和贝类的石油烃含量理论值范围仅为5ｍｇ／Ｌ－100ｍｇ／进而影响出水水质。Ｌ。被石油污染过的水产品有一股浓浓的石油味，虽2．4含油污水外排对土壤生态环境的影响然它们有的能在油污染中存活，可是它们将长时间用含石油的水灌溉农田，石油会穿透植物体内不能食用，因为有机物已经储存在它们的脂肪层，部，在细胞间隙和维管束系统中运行。根部会从土其中有些化合物有很强的抗生物分解、排泄能力，壤中吸收的石油能向叶子和果实移动，并不断积累，即使将它们在清水中放置6个月，也不能除尽体内对植物产生毒性作用，破坏植物体细胞，阻碍呼吸、的油类物质。而且水体石油污染还会造成相当大的蒸腾作用，破坏叶绿素的合成，抑制营养物质吸收社会和经济损失，如旅游和娱乐。人们在食用受石和转移，造成植物黄化、死亡，农作物的产量受到油烃衍生出的致癌物质特别是多环芳烃污染的水产严重影响。此外，石油排人土壤后，会破坏土壤结构，品类时，这些致癌物质可通过食物链的传递危及人影响土壤的通透性，致使土壤的渗水量和透水性均体的健康和安全【13】。下降。积聚在土壤中的石油烃，绝大部分是高相对另外，溢油发生的时间和位置不同，渔业损失分子质量的有机化合物，水溶性都很小，粘着在植相差悬殊。如果石油污染发生在产卵盛期和污染区物的根系上形成一种粘膜，阻碍根系的呼吸和吸收，正位于产卵中心，则危害相对较大，因早期生命发引起根系的腐烂。另外，石油富含的反应基能与土育阶段是整个生命周期中对各种污染物最为敏感的壤中的无机氮、磷结合并限制硝化作用和脱憐作用，阶段。从而使土壤肥力降低，对作物的产量性状、农艺性状、品质性状及抗病虫能力、抗倒伏性能等可产生不同4．石油类污染物对水生植物的影响程度的影响ｌ9’1（ｕｌ］。水体上的石油污染物能影响水生植物的光合作2．5石油的降解对水体的影响用及其生理生化功能，油膜使大气与水面隔绝，降石油大量排人水体环境中，为使其生物降解还低了光的通透性，破坏正常的复氧条件，使受污染会导致水中溶解氧和矿物质的耗竭，延迟了其它污水域植物的光合作用受到严重影响。其结果一方面染物的降解，其降解产生的代谢中间产物的毒性可使水体产氧量减少（水体浮游植物光合作用所放出的能比原有的毒性更大。1千克石油形成的浮在水面上氧气占全球产氧量的70％左右）；另一方面水体藻的油膜完全氧化需要消耗40ｘｌ04Ｌ水体中的溶解氧，类和浮游植物停止或减缓了生长和繁殖速度也影响且降解速度缓慢，对毒性强的组分还不能降解。石和制约了水体其它动物的生长和繁殖，从而大大减少油不仅对降解菌有毒害作用，而且会抑制降解菌在了水体动物的最基本的食物供给量，波及到水体动污染物表面的吸附，减小其对污染物的吸收转化速物的生存，最终结果将导致海洋生态平衡的失调。率…1。石油在植物体内吸收和积累的量随时间的延长而增大，并与时间成指数相关，植物抵抗力逐渐减3．石油类污染物对渔业的影响弱，最后导致死亡。石油中的一些污染物，如苯并芘，石油污染破坏水体环境给渔业带来的损害是多有较强的致癌作用，它可以通过植物体的富集作用方面的。首先是石油污染能破坏渔场，沾污鱼网、残留在食物中，再通过食物链传给人类。一些岸边养殖器材和渔获物，水体污染直接引起鱼类死亡，植物也难逃水体石油污染的影响，如红树，它们有造成捕捞渔获量的直接减产。其次表现为产值损失，十分强大的根系系统能捕捉水体环境中的石油污染第1丨期石油类污染物对水体生态环境的危害－9．物，但它们对石油污染十分脆弱、敏感，沾染石油直接杀死鱼卵和幼鱼，更使破壳出来的幼鱼畸形，的岸边植物会发生脱叶现象，其恢复需要数年时间。并使其丧失生活能力。被石油污染后的仔鱼急躁不沾染石油后新根和新幼树可能立即被杀死，还可能安，并有狂游、冲撞现象，尤以高浓度污染仔鱼的发