墨西哥湾漏油事件常见问题
- 墨西哥湾的石油会到达弗吉尼亚吗?
- 海湾地区的石油泄漏对弗吉尼亚有何影响?
- 什么是原油?
- 石油是如何影响海洋动植物的?
- 哪些生物和物理过程可以降解石油?
- 石油泄漏对墨西哥湾死亡区有什么影响?
- 各种清理技术的优缺点是什么?
- 弗吉尼亚州如何处理本州水域的石油泄漏?
- 类似的泄漏是否会在维吉尼亚海岸发生?
- VIMS在石油泄漏响应中扮演什么角色?
1. 墨西哥湾泄漏的石油到达弗吉尼亚大西洋海岸线或切萨皮克湾的可能性有多大?
如下所示国家大气研究中心的计算机模拟(NCAR),相对而言,弗吉尼亚不太可能从目前的墨西哥湾漏油事件中看到太多石油,因为向北流动的墨西哥湾流在哈特拉斯角转向东北,远离弗吉尼亚。然而,一个涡流或“环”可能会从墨西哥湾流的西北侧旋转出来,被墨西哥湾流和大西洋中部海岸之间向南流动的温和洋流带到弗吉尼亚海岸。如果来自东部或东北部的强风对墨西哥湾流起作用,石油到达弗吉尼亚州大西洋海岸线的可能性最大含有相对高浓度油的涡流。确实有沿海水域进入切萨皮克湾的情况发生,但要使深水地平线泄漏的大量物质进入切萨皮克湾,需要不同寻常和非典型的环境组合。
2. 如果墨西哥湾泄漏的石油到达弗吉尼亚州的大西洋海岸线或切萨皮克湾,可能会有什么潜在的影响?
尽管从“深水地平线”平台泄漏的原油的风化情况尚不完全清楚,但任何可能进入弗吉尼亚州的石油都很可能以单个焦油球的形式存在,因为大多数挥发物已经蒸发或以其他方式被风化。
潜在的影响和清理将取决于油渣的性质和受影响的海岸线的性质。盐沼的清理是困难的,必须考虑到在盐沼上行走或开车对盐沼造成的危害。如果沼泽植物被油覆盖,植物的表面部分会死亡,但根部可能仍然存活。在某些情况下,如果污染物质分布广泛且易燃物,燃烧沼泽是一个不错的选择。大火消耗了沼泽的草和碳氢化合物,但保留了根系,使沼泽可以重新生长。燃烧的一个考虑因素是产生的空气污染。用分散剂“清理”沼泽的风险是,分散的小油滴会被带到沼泽土壤中,杀死植物的根。
弗吉尼亚的大部分海岸线都是沙质的。在沙滩上,可以通过刮擦整个海滩表面来捡起或收集焦油球。更多的液体污染物可以用分散剂从海滩上冲走(同样要考虑到分散剂的后果),或者通过刮擦表面沉积物来收集。埃克森·瓦尔迪兹号漏油事件后的那种清理工作——用高压水枪冲洗岩石上的石油——不太可能在弗吉尼亚州发生,因为天然岩石海岸线很少。(最高)
3. 什么是原油?
原油是由不同分子量的碳氢化合物自然形成的混合物。它还可以含有不同数量的氮、氧和硫,以及微量的金属,如铁、镍、铜和钒。原油的外观因其成分的不同而差别很大。它通常是黑色或深褐色,尽管它可能是黄色甚至绿色。
在地球表面的压力和温度条件下,较轻的碳氢化合物甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)以气体的形式存在,而较重的碳氢化合物,包括戊烷(C5H12)、己烷(C6H14)和庚烷(C7H16),可能是液体或固体。地下油气藏中气态或液态烃的比例取决于地下条件。
原油中轻烃的比例在不同油田之间差异很大,从轻质油的97%到重质油和沥青的50%不等。墨西哥湾泄漏的南路易斯安那原油被认为是一种“轻质”原油,已知比其他地区的重质原油蒸发和降解速度更快。
原油的密度通常比海水小,因此任何释放到海洋环境中的石油通常会上升或停留在水面上,形成一层薄层或浮油。随着时间的推移,表面浮油中较轻、易挥发的成分蒸发后,较重的成分会以焦油球的形式留下。(最高)
4. 石油是如何影响海洋动植物的?
原油是简单和复杂碳氢化合物的混合物,如甲烷、丁烷和己烷,当摄入或吸收足够数量时,对生物是有毒的。原油还可能含有其他有毒物质,如重金属。
原油会覆盖海洋植物的表面,从而阻挡光合作用所需的阳光,从而损害海洋植物。海洋动物的物理涂层也可以通过皮肤吸收有毒物质和对羽毛、鳃和其他敏感组织和器官的物理损伤来产生伤害。物理涂层在鸟类、海龟和海洋哺乳动物等花大量时间在表面的生物中尤其普遍;对浮游生物、幼虫和其他表面积较大的微生物尤其有害。(最高)
5. 哪些生物和物理过程可以降解石油?
原油通过泄漏或自然渗漏释放到海水中,可以通过物理、化学和生物过程进行降解。降解程度取决于原油的初始成分和环境条件。
轻质原油含有相对较高比例的挥发性成分,这些成分很容易从表面浮油中蒸发出来,尤其是在炎热的夏天。油也可以通过湍流混合分散在水中,形成一种被称为“慕斯”的乳液,或者可以附着在悬浮的颗粒物质上。在低温盛行的黑暗地下环境中,人们对降解率知之甚少。
阳光,特别是其光谱中的紫外线部分,可以在油的分解中发挥重要作用。一些研究表明,光产物往往比原油中的母体化合物毒性更大。
在海洋环境中,细菌在石油的生物降解中起着重要作用。降解的程度受每种原油成分的化学结构和溶解营养物的可用性的影响,因为原油中很少或根本没有生物可利用的形式的氮或磷。
当油分散成小颗粒时,细菌降解是最有效的,这为定植和代谢相互作用提供了大的表面积。由于这个原因,分散剂往往会加速生物降解,但Corexit等分散剂对动植物也是有毒的。
细菌最初倾向于降解代谢最有利的线性烷烃和一些简单的芳香成分。风化油含有各种环结构,如不溶于水的沥青质和其他大分子量杂环,其降解尚不清楚。
原油中挥发性和溶解性化合物的逐渐流失导致焦油球的形成,这些焦油球可能会留在水面或覆盖在任何可用的表面。这些可以乘着风或潮汐漂流到岸边。
真菌在沼泽等近岸生境的原油生物降解中起着重要作用。如果石油被埋在缺氧的沼泽沉积物中,它可能会持续很长一段时间。这是因为微生物降解石油的最有效的代谢途径需要氧气。(最高)
6. 石油泄漏对墨西哥湾死亡区有什么影响?
一个大而持久的低氧“死区”影响着墨西哥湾与密西西比三角洲相邻的水域。当过量的营养物质(主要是氮和磷)进入沿海水域并帮助藻类繁殖时,就会形成这种和其他死区。当这些藻类死亡并沉入海底时,它们为细菌提供了丰富的食物来源,细菌在分解过程中消耗周围水域的溶解氧。路易斯安那湾地区过剩的营养物质是由密西西比河流出的水提供的。科学家们正在积极调查细菌对墨西哥湾漏油的降解是否会导致该地区的低氧环境。(最高)
7. 各种清理技术的优缺点是什么?
清理海洋溢油的三种主要技术——收集和清除、分散和燃烧——各有优缺点。
使用围油栏和撇油器收集石油是从水中收集和提取石油的有效方法。围油栏在防止石油进入对开放海洋有限制的海洋区域方面特别有效,例如堰洲岛泻湖。另一个好处是,回收的石油随后可以重新进入能源流。然而,这些装置的使用仅限于浮油集中在相对较小区域的情况。
化学分散剂的作用是将浮油表面的石油分解成更小的球体。分散海面浮油可以防止浮油接触和覆盖海洋生物(如海龟、海洋哺乳动物、鸟类)或敏感栖息地(如沼泽、沙质或岩石海滩),从而有利于环境。分散剂还可以通过增加细菌和其他微生物可用的表面积来加速石油的生物降解。然而,关于分散的石油对浮游生物和幼虫等较小的海洋生物的潜在环境影响,以及分散剂化学品本身的潜在毒性,仍然存在重大问题。
燃烧溢出的石油是清除海洋表面有毒碳氢化合物的有效手段,也是清除沼泽中石油的首选、低影响的方法(燃烧后,沼泽草会从根部重新生长,而从沼泽中收集石油需要使用重型机械,这可能会对沼泽栖息地造成长期损害)。燃烧的主要缺点是对空气质量造成损害。(最高)
8. 弗吉尼亚州如何处理切萨皮克湾或弗吉尼亚州沿海水域的石油泄漏?
联邦政府,特别是美国海岸警卫队,是美国水域石油泄漏的牵头机构。弗吉尼亚州应急管理部(VDEM)是英联邦的领导机构。维吉尼亚环境质量部(DEQ)、维吉尼亚海洋资源委员会(VMRC)和维吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)也将发挥重要作用。(最高)
9. 深水地平线平台和钻井环境与可能发生在弗吉尼亚海岸线的钻井相比如何?
深水地平线平台的地质和海洋环境与弗吉尼亚海岸附近的潜在租赁销售是相似的。这两个都在5000英尺深的水中,距离海岸约50英里。(尽管弗吉尼亚号提议的近海租赁区距离海岸50英里,但任何油井都可能离得更远。)
墨西哥湾石油的化学性质目前还无法与弗吉尼亚开采的任何石油或天然气进行比较,因为后者的成分尚不清楚。
最大的区别在于相邻海岸线的性质——密西西比三角洲的沼泽向海湾开放,而弗吉尼亚的盐沼要么在切萨皮克湾内,要么在德尔马瓦半岛的堰洲岛后面。如果东海岸受到威胁,需要付出巨大的努力来阻止石油进入分隔堰洲岛的入口。(最高)
10. 如果石油到达当地水域,弗吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)将扮演什么角色?
VIMS的主要作用是应对石油泄漏(无论是本地还是远程)
- 提供有关材料可能移动的建议和信息
- 帮助确定优先事项,以确定最需要保护的地区
- 提供有关毒性的信息。
VIMS的主要作用并不是作为一个清理机构——尽管该研究所可能会被要求用我们的船队提供的科学专业知识和后勤援助来协助其他州和联邦机构。VIMS社区的成员也可能自愿在需要时提供帮助。
VIMS还在收集和分析有关在弗吉尼亚大陆架勘探和可能开采石油和天然气对环境影响的科学数据方面发挥了关键作用。VIMS的研究人员在1973年石油危机之后的20世纪70年代末开始了他们的研究:
鲁尼查尔,a.h.和r.p.艾尔斯(1978)。海上管道走廊和弗吉尼亚海岸的登陆。应用海洋科学与海洋工程专题报告。190年的报告。格洛斯特角,弗吉尼亚海洋科学研究所。
第一卷:海上管道走廊和登陆在沿海弗吉尼亚州第二卷:附录
Burreson, E. M., D. F. Boesch等人(1979)。中大西洋外大陆架环境研究。应用海洋科学与海洋工程专题报告。报告191 - 204。格洛斯特角,弗吉尼亚海洋科学研究所
卷1:执行摘要卷2A:化学和生物基准研究:物理气候学,海洋学和浮游动物卷2B:化学和生物基准研究:底栖生态学卷2C:化学和生物基准研究:鱼类群落和细菌学卷2D:化学和生物基准研究:组织病理学,微量金属,碳氢化合物和波浪气候卷3:地质研究
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