Các phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường trong công nghiệp dầu khí

Nội dung text: Các phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường trong công nghiệp dầu khí

1. Khoa: Dâù khí Lớ p: Loc̣ hoá B K54 Bộ môn: Công nghệ sinh hoc̣ • Đề bai:̀ Cać phương phaṕ xử lý ô nhiêm̃ môi trườ ng trong công nghiêp̣ dâù khí
2. • Nhoḿ 6: – Nguyêñ Thanh Sơn – Hoang̀ Văn Hanḥ – Lê Tuâń Anh – Nguyêñ Quang Tuâń – Nguyêñ Quôć Hoaǹ
3. • Cać hinh̀ anh̉ sử dung̣ trong bai:̀ – 1. Sơ đồ các giai đoạn và công trình xử lý nước thải nhiễm dầu – 2. Bể lắng trọng lực API – 3. Thiêt́ bị tach́ cheó dong̀ – 4. Thiết bị tách dầu kiểu CPI – 5. Bể tuyển nổi không khí – 6. Taù Exxon Valdez – 7. Taù New Oriental trước luć chim̀ sâu dưới biên̉ tinh̉ Phú Yên – 8. Bộ lông haỉ câủ bị dinh́ dâù – 9. Phao quây dâù tự phông̀ – 10. Phao quây dâù bơm khí – 11. Phao quây dâù 24/24 – 12. Phao quây dâù nôỉ dang troǹ và dep̣ – 13. Maý hut́ dâù loaị Disk – 14. Maý hut́ dâù loaị Drum – 15. Maý hut́ dâù loaị Brush – 16. Băng chuyêǹ – 17. Phao chứa dâù – 18. Cano ứng cứu dâù – 19.cać phương phaṕ phân huỷ sinh hoc̣ đã và đang được aṕ dung̣
4. Các phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường trong công nghiệp dầu khí
5. Như các bạn đã biết vấn đề môi trường hiện nay là một vấn đề hết sức cấp bách hiện nay vì chúng ta đang thải ra môi trường một lượng lớn các loại chất thải không chỉ có ảnh hưởng lớn đến môi trường mà còn cho cả chính chúng ta nữa và vấn đề chống ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp dầu khí gây ra đang là mối quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia, nhất là những nước có nền công nghiệp dầu khí phát triển. Việt Nam cũng là một nước có ngành công nghiệp dầu khí khá phát triển và vấn đề ô nhiễm do quá trình khai thác, chế biến dầu trong công nghiệp gây ra là không thể tránh khỏi.
6. – Dâù mo:̉ • Bản chất: dầu là chất lỏng sánh, thường có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và không tan trong nước. Chúng bị oxi hoá rất chậm, có thể tồn tại đến 50 năm • Trong thực tế dầu hiện diện ở nhiều trạng thái khác nhau và khó xác định chính xác các thành phần này bằng thí nghiệm. Phổ biến dầu tồn tại ở 4 trạng thái sau: • Dạng tự do: ở dạng này dầu sẽ nổi lên thành các màng dầu. Dầu hiện diện dưới dạng các hạt dầu tự do hoặc lẫn với một ít nước, dầu tự do sẽ nổi lên trên bề mặt do trọng lượng riêng của dầu thấp hơn so với trọng lượng riêng của nước. • Dạng nhũ tương cơ học: có 2 dạng nhũ tương cơ học tuỳ theo đường kính của giọt dầu:
7. • Vài chục micromet: độ ổn định thấp • Loại nhỏ hơn: có độ ổn định cao, tương tự như dạng keo • Dạng nhũ tương hoá học: là dạng tạo thành do các tác nhân hoá học (xà phòng, xút ăn da, chất tẩy rửa, Na) hoặc các hoá học asphalten làm thay đổi sức căng bề mặt và làm ổn định hóa học dầu phân tán. • Dạng hoà tan: phân tử hoà tan như các chất thơm. • Ngoài ra dầu không hoà tan tạo thành một lớp màng mỏng bọc quanh các chất rắn lơ lửng, chúng có thể ảnh hưởng đến khả năng lắng hoặc nổi của các chất rắn lơ lửng khi tạo thành các hợp chất kết hợp không lắng được.
8. • Ô nhiễm môi trường trong công nghiệp dầu khí được chia ra làm 3 loại là: • - ô nhiễm môi trường đất. • - ô nhiễm môi trường không khí. • - ô nhiễm môi trường nước • Trong đó ô nhiêm môi trường đất khi bị ô nhiễm sẽ dễ dàng thu gom và xử lý bằng phương pháp sử dụng nhiệt, còn ô nhiễm môi trường không khí thì do số lượng các chất độc hại có trong dầu tuy nhiều nhưng các chất độc hại đó lại có số lượng ít khi bị phân tán ra môi trường không khí có thể coi lượng chất đó không đáng kể và ở mức cho phép so với con người. Ở đây chúng tôi xin phép đề cập đến vấn đề xử lý ô nhiễm trong môi trường nước vì đây là 1 vấn đề rất phổ biến hiện nay.
9. 1. Nguồn ô nhiễm - chất thải từ các nhà máy chế biến sản phẩm từ dầu - sự rò rỉ các dầu trong quá trình khai thác, vận chuyển 2. Đặc trưng của nước thải: 1. Có hàm lượng dầu cao từ hàng chục đến hàng trăm ppm: nước thải sinh ra khi súc rửa bồn chứa (1 đến 2 năm/lần). Đặc trưng của loại nước thải này là có hàm lượng dầu và cặn vô cơ cao. Trạng thái của dầu tuỳ thuộc vào công nghệ súc rửa bồn: 2. Nếu quá trình súc rửa chỉ dùng nước thì dầu trong nước thải chủ yếu ở dạng tự do và nhũ tương cơ học. 3. Nếu quá trình súc rửa có sử dụng chất tẩy rửa thì ngoài 2 trạng thái nêu trên còn có dạng nhũ hoá học
10. • Nước thải nhiễm dầu ít hơn (khoảng 200ppm): các loại nước thải nhiễm dầu còn lại. Trạng thái dầu ở loại nước thải này chủ yếu là dạng tự do và nhũ cơ học, hàm lượng chất rắn vô cơ cũng khá cao do quá trình di chuyển. • Tóm lại: đặc tính chung của tất cả các loại nước thải này là thành phần dầu ô nhiễm ở dạng phân tán, hoà tan hoặc nhũ cơ học và khả năng xử lý chúng bằng phương pháp cơ học cho hiệu quả cao. • Ppm(parts per million) =10-6 đơn vị đo mật độ dành cho các mật độ tương đối thấp
11. • 3. Các giai đoạn và công trình xử lý nước nhiễm dầu Xử lý cấp I Xử lý cấp II Xử lý sơ bộ API Bể sinh học CPI, PPI (aerotein, hồ sinh Bể bẫy dầu Ly tâm, cyclon Vật, lọc sinh lọc(cát, antraxit) Học ) Sơ đồ các giai đoạn và công trình xử lý nước thải nhiễm dầu
12. • 3.1 Xử lý sơ bộ: • Đối với nước thải nhiễm dầu từ các kho xăng dầu, việc xử lý sơ bộ nhằm giảm hàm lượng dầu xuống 1000ppm là rất cần thiết. • Có thể sử dụng các bể tiếp nhận và điều hoà nước thải làm các bể bẫy dầu. • Thực chất các bể bẫy dầu là các bể có khả năng lưu trữ nước một thời gian từ 1 đến 2 giờ với nước ra khỏi bể từ phía dưới và dầu nổi lên trên mặt.
13. – Xử lý tách dầu cấp I: • Tại giai đoạn này sẽ loại bỏ các chất lơ lửng: • Dạng hạt rắn lơ lửng có trong nước thải (cát, sét, sỏi nhỏ) • Dầu dạng tự do có đường kính từ 100- 200micromet • Hoặc các chất ô nhiễm dạng keo: • Chất rắn lơ lửng nhỏ (bùn, sản phẩm ăn mòn) • Dầu ở dạng nhũ cơ học và nhũ hoá học • Giai đoạn này gọi là xử lý hóa lý bởi vì nó kết hợp sử dụng các tác nhân đông tụ và tách bằng trọng lực của các bông cặn, cặn lắng lơ lửng hoặc bông dầu
14. – Các công trình xử lý cấp I: • Có thể sử dụng các bể: API, CPI, PPI. . . . • Các bể lọc với vật liệu lọc bằng cát, antraxit: – Loại bỏ hiệu quả chất rắn lơ lửng, xử lý hiệu quả dầu ở dạng tự do, nhũ tương hoặc phân tán. – Có khả năng xử lý dầu xuống còn rất thấp nhưng yêu cầu về rửa ngược hoặc tái sinh vật liệu lọc rất phức tạp. – Chỉ áp dụng cho những kho xăng dầu có lượng nước thải không liên tục-công suất thấp. • Bể tuyển nổi: DAF, IAF
15. Các bể keo tụ dầu: – Xử lý hiệu quả đối với tất cả các thành phần dầu ngoại trừ dầu hoà tan. – Nhưng khi hàm lượng chất rắn lơ lửng cao thường gây ra thối rữa và cần phải xử lý sơ bộ tốt. • 3.2 Xử lý cấp I: • Nước thải sau khi qua xử lý cấp I sẽ còn một hàm lượng dầu tương đối thấp. Tùy theo công nghệ áp dụng mà có thể nước thải sau khi qua xử lý cấp I đã đạt tiêu chuẩn thải hoặc phải tiếp tục xử lý sinh học để loại nốt những thành phần dầu thô còn lại ở các dạng nhũ và dầu hoà tan
16. • Tại giai đoạn này sẽ loại bỏ các chất hoà tan có thể phân rã sinh học: – Các hợp chất oxihóa các axit, aldehyte, phenol, . . . – Các hợp chất lưu huỳnh như S2O32- – Một phần các hydrocacbon thơm, NH4 • Các công trình xử lý cấp I: • Công trình xử lý sinh học: Bể bùn hoạt tính, hồ sinh vật, mương oxi hoá hoặc lọc sinh học hiệu quả cao khi tách dầu hoà tan nhưng hàm lượng dầu đầu vào phải < 40ppm. Tuỳ theo từng trường hợp mà lựa chọn công trình xử lý: • Hồ sinh vật là phương pháp đơn giản, hiệu quả, rẻ tiền, vận hành dễ dàng nhưng lại tốn diện tích.
17. • Bể aeroten và lọc sinh học ít tốn diện tích nhưng giá thành xây dựng và vận hành cao hơn. • Lọc hấp phụ: – Sử dụng than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ, tách hiệu quả tất cả các dạng dầu trong nước thải. – Nhược điểm là chi phí xây dựng cao, cần xử lý sơ bộ tốt, than cần phải tái sinh hoặc thay thế và chỉ xử lý ở quy mô nhỏ • 3.3 Xử lý cấp III: – Nhằm thoả mãn các tiêu chuẩn cao hơn về tổng hàm lượng cacbon hữu cơ, chất rắn lơ lửng, COD, N_NH4 hoặc tái sử dụng nó. Bao gồm các bước thực hiện:
18. – Làm sạch hơn nước thải và loại phốt phát – Làm sạch phenol bằng lọc sinh học – Giảm các chất thơm và COD bằng than hoạt tính GAC
19. • 4. Các thiết bị xử lý nước nhiễm dầu Bể lắng trọng lực API
20. – Bể này có thể tách các giọt dầu có kích thước >150micromet và nồng độ dầu trong nước đã xử lý đạt 50-100ppm. – Thiết kế, vận hành đơn giản nhưng hiệu quả không cao và tốn diện tích. Sau khi sử dụng bể API bắt buộc phải xử lý tiếp theo bằng các công trình sinh học hoặc tuyển nổi không khí. – Nguyên tắc hoạt động:
21. • khe hở của ngăn thứ 2 và được thu ra ngoài Hỗn hợp nước thải được đưa vào bể, qua ngăn thứ nhất những lớp dầu sẽ được giữ lại, hỗn hợp nước bùn chảy qua khe, tại đây bùn được giữ lại bởi hệ thống đập. Sau đó nước tiếp tục chảy qua ngăn thứ 2 để loại tiếp những lớp dầu còn lại. Cuối cùng nước sạch qua
22. Thiết bị tách chéo dòng - Cross Flow Separator (CFS)
23. Thiết bị tách dầu kiểu CPI
24. • Là loại phổ biến nhất trong các loại thiết bị tách dầu bằng trọng lực. Thiết bị có lắp những mâm tách song song có nếp gấp cách nhau 20- 40mm, đặt nghiên góc 450 so với dòng vào. • Thiết bị có khả năng tách những giọt dầu có kích thước >60micromet và nồng độ dầu sau khi đã xử lý đạt từ 10-50ppm. Dãy mâm theo tiêu chuẩn có kích thước 1mx2m có thể xử lý được 30m3 nước thải/giờ. – Nguyên tắc hoạt động: hỗn hợp nước dầu được đưa vào hệ thống đi qua bộ mâm tách, tại đây dầu được giữ lại và các váng dầu sẽ được hớt váng, sau khi ra khỏi bộ mâm tách nước đã được làm sạch và chảy ra ngoài, hỗn hợp bùn đặc lắng ở phía dưới thiết bị và được đưa ra ngoài.
25. • Thiết bị này có thể xử lý với lưu lượng nước từ 1500-3000 l/h, xử lý dầu có kích thước 60micromet, hiệu quả xử lý dầu đạt10ppm. • Là những tấm song song được chế tạo sẵng với dòng nước chảy ngang và chiều chéo nhau. Các tấm mỏng có 2 chức năng: tạo lộ trình ngắn nhất cho tương tác các giọt dầu và chúng có hiệu quả gây kết tụ dầu. • Dầu được tách trực tiếp từ bề mặt nghiêng của các tấm, những hạt cặn được tập trung và chảy xuống phía dưới. Các thiết bị tiêu biểu là CPI, PPI: • Thiết bị tách dầu dạng tấm gợn sóng CPI (Corrugated Plate Interception) • Nhận xét: thiết bị tách trọng lực chỉ xử lý hiệu quả dầu dạng tự do và không có hiệu quả đối với dầu dạng nhũ.
26. Bể tuyển nổi không khí DAF:
27. • Nguyên tắc làm việc của hệ thống DAF: khí được đưa vào (dưới áp suất thường hoặc áp lực) sẽ tạo thành những bọt khí có khuynh hướng bám vào các giọt dầu và làm dầu nổi nhanh lên bề mặt, nước sạch chảy ra ngoài theo đường ống dẫn. • Hiệu quả xử lý cao nếu kết hợp với các chất đông tụ hoá chất, có thể xử lý hàm lượng dầu xuống dưới 1ppm.
28. • 4. Nhận xét : • Đối với mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng. Vì vậy, tuỳ thuộc vào từng yêu cầu cụ thể mà ta có thể áp dụng các phương pháp khác nhau để đạt được hiệu quả mong muốn. • Nếu hàm lượng dầu sau khi xử lý 50- 100ppm có thể áp dụng phương pháp tách trọng lực và tuyển nổi. Nếu hàm lượng yêu cầu sau xử lý phải nhỏ hơn 40ppm có thể áp dụng phương pháp xử lý sinh học.
29. 5. Kết luận: • Nhu cầu xử lý chất thải nói chung và xử lý nước nhiễm dầu nói riêng là rất cần thiết đối với các nước có ngành công nghiệp dầu khí phát triển trong đó có Việt Nam. • Việc mở rộng xây dựng mới các kho xăng dầu nhằm đáp ứng nhu cầu về nhiên liệu ngày càng cao phục vụ cho sự phát triển của các nước. Chính vì vậy, lượng nước thải nhiễm dầu phát sinh từ các kho sẽ ngày càng lớn, đòi hỏi phải có biện pháp xử lý triệt để nhằm ngăn ngừa tình trạng ô nhiễm dầu trên các con sông, rạch . . .
30. • [1] PGS. TS. Lương Đức Phẩm. Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học. Nhà xuất bản giáo dục. • [2] Nguyễn Văn Phước. Quá trình thiết bị công nghệ hoá chất. Tập 13. Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp. Nhà xuất bản Đại Học Kiến Trúc Thành Phố Hồ Chí Minh. • [3] http www_giat-engineering_com- nijhuis_water_technology-images- gravity7_jpg.htm:Gravity separation systems (thiết bị tách trọng lực). • [4} Separator - Home Page.htm (thiết bị tách dạng tấm) • [5]http www_watersolutionsinc_com-en-mwr- figure_01_gif.htm • [6] • [7] rrr-workshop/pIV.doc
31. • HAZARDOUS WASTE MANAGEMENT IN SUDAN BY MR. ELIMAN OMER MOHAMED AND MR. ELAMIN OSMAN ELAMIN • Description of oil recovery methodologies • [8] SO40 529.pdf: Lancy Corrugated plate separator (CPS) for oil/solids removal • [9] • [10] Cross Flow.htm:CROSS FLOW OIL INTERCEPTOR
32. Đánh giá khả năng xử lý ô nhiễm dầu tràn bằng phương pháp sinh học
33. – 1. Sơ lược về dầu mỏ Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc màu ngả lục. Dầu thô tồn tại trong các lớp đất đá tại mốt số nơi trong vỏ Trái Đất. Dầu mỏ là một hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocacbon thuộc gốc ankan, thành phần rất đa dạng. Hiện nay dầu mỏ chủ yếu để sản xuất dầu hỏa, diezen và xăng nhiên liệu ngoài ra nó cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất các sản phẩm của ngành hóa dầu như dung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu,
34. Thành phần hóa học của dầu mỏ Một cách tổng quát thì thành phần hoá học của dầu mỏ được chia thành hai thành phần: • Các hợp chất hydrocacbon (HC), là hợp chất mà trong thành phần của nó chỉ chứa hai nguyên tố là cacbon và hydro. • Các hợp chất phi HC, là các hợp chất mà trong thành phần của nó ngoài cacbon, hydro thì chúng còn chứa thêm các nguyên tố khác như nitơ, lưu huỳnh, oxy
35. Trong thành phần của dầu mỏ thì hàm lượng các HC luôn chiếm thành phần chủ yếu. Trong thực tế thì dựa vào thành phần của các HC trong dầu thô mà người ta quyết định các loại sản phấm được sản xuất từ một loại dầu thô cho trước, thành phần này cũng quyết định đến hiệu suất của các loại sản phẩm. Đối với các hợp chất phi HC thì mặc dù thành phần nguyên tố của chúng không lớn nhưng hầu hết đây là các hợp chất có hại vì vậy trong quá trình chế biến cần phải loại bỏ nó ra khỏi thành phần của sản phẩm do đó chúng quyết định đến công nghệ của nhà máy.
36. • 2.2.2.1. Các hợp chất hydrocacbon của dầu mỏ. • Hydrocacbon là thành phần chính và quan trọng nhất của dầu mỏ. Trong thành phầncủa dầu mỏ thì thường được chia làm 3 loại sau: • - Các hợp chất paraffin. • - Các hợp chất vòng no hay các hợp chất naphten. • - Các hydrocacbon thơm hay aromatic. • Thực tế thì trong các phân đoạn có nhiệt độ sôi trung bình và cao thì ngoài các hợp chất trên còn có các hợp chất lai hợp tức là hợp chất mà trong phân tử của chúng có trong các loại HC trên. Điều đáng chú ý là các hydrocacbon không no (olefin, cycloolefin, diolefin vv ) không có trong hầu hết các loại dầu mỏ.
37. • C1 đến C4 nằm trong khí) tương ứng với trọng lượng phân tử khoảng 855-880. • Số nguyên tử cacbon của các hydrocacbon trong dầu thường từ C5 đến C60 (còn C1 đến C4 nằm trong khí) tương ứng với trọng lượng phân tử khoảng 855-880.
38. • Tổng quan hiện trạng dầu tràn trên biển Dầu tràn là việc phát tán một lượng lớn xăng dầu hydrocarbon vào môi trường do các hoạt động của con người, là một hình thức gây ô nhiễm. Thuật ngữ này thường được dùng để chỉ dầu được phát tán vào đại dương hoặc vùng nước ven biển. Dầu có thể là một loạt các chất khác nhau, bao gồm cả dầu thô, các sản phẩm dầu mỏ tinh chế (như xăng hoặc nhiên liệu diesel), dầu nhờn hoặc dầu trộn lẫn trong chất thải Số lượng dầu tràn ra ngoài tự nhiên khoảng vài trăm lít trở lên có thể coi là sự cố tràn dầu. Sự cố tràn dầu hiện nay đang là mối hiểm hoạ tiềm tàng đối với các quốc gia ven biển. Tại Việt Nam và các quốc gia khác trên thế giới, hiện tượng "thuỷ triều đen" diễn ra rất phổ biến. Có nhiều nguyên nhân gây ra tình trạng này như va chạm của các tầu chở dầu, sự cố giàn khoan, sự cố phun dầu do biến động địa chất, đổ trộm dầu thải trên biển
39. • Đứng trước nguy cơ đó, các quốc gia có nhiều quy định đối với các phương tiện tham gia vận tải dầu. Tuy nhiên sự cố tràn dầu ngoài khơi vẫn là một trong các sự cố gây ảnh hưởng nghiệm trọng bởi tính chất và mức độ ảnh hưởng. • Sự cố tràn dầu thưởng xảy ra ngoài khơi, nên mức độ ảnh hưởng rất lớn, trong phạm vi rộng lớn, ảnh hưởng tới nhiều lĩnh vực khác nhau như kinh tế, du lịch, thuỷ hải sản, vận tải quốc tế, sức khoẻ nhân dân • Việc lan truyền dầu trong nước biển phụ thuộc các yếu tố như thời tiết (nhiệt độ, gió, hướng gió), sóng biển, thuỷ triều, cùng các yếu tố vật chất trong nước biển. Một khi xảy ra sự cố, thì khả năng khoanh vùng, xử lý sự cố gặp nhiều khó khăn do môi trường làm việc đặc biệt khắc nghiệt. Bởi vậy các phương pháp thủ công như dùng tay hớt vẫn được áp dụng bởi không thể đưa các thiết bị thi công vào vận hành.
40. • Hiện nay các nhà khoa học đã tìm ra được nhiều phương pháp để xử lý dầu tràn. Tuy nhiên khả năng khắc phục sự cố vẫn phải trông chờ vào sự tự phục hồi của thiên nhiên.
41. • Các vụ tràn dầu trên Thế Giới và ở Việt Nam • Trong chiến tranh thế giới thứ hai, tàu ngầm Đức đã làm chìm 42 tàu chở dầu ở phía Tây của Mĩ và đã làm tràn 417.000 tấn (Koous and Jonhs, 1992). • Ngày 18/03/1967, tàu chở dầu Torrey Canon bị tai nạn chìm tại eo biển Manche giữa Cornwall (Anh) và Bretagne (Pháp), đổ 120.000 tấn dầu ra biển, gây ô nhiễm nghiêm trọng. • Kênh Santa Barbara (một vùng khac thác dầu hỏa có trong lòng đất) ở phía tây California xuất hiện những vết dầu trên bề mặt đại dương tạo ra dầu hỏa và hắc ín trên các bãi biễn và hắc ín ở đất liền. Lượng dầu này chảy ra từ các mỏ dầu cạn và các mỏ ngầm lên bề mặt qua các khe hở hay các nền đá xốp.
42. Con tàu chở dầu Amoco Cadiz đã bị chìm ngoài khơi Pháp 1978.
43. • Ước tính tốc độ rò rỉ từ nguồn này ra đại dương khoảng 3.000 – 4.000 tấn/năm (Allan 1970). Năm 1969, những thông tin sinh thái học về dầu được đưa ra (Straughan và Abbott 1971), tổng số lên tới 10.000 tấn dầu thô bị tràn ra làm ô nhiễm hoàn toàn con kênh và hơn 230 km đường bờ biển, ô nhiễm trung bình ở bờ biển bởi phế phẩm dầu là 15 tấn/km sovới 10,5 tấn/km ở vùng lân cận bởi dầu hỏa tự nhiên và 0,03 tấn/km cho tất cả các • bãi biển California. Tai nạn tràn dầu lớn nhất thế giới xảy ra vào năm 1979. Từ tai nạn IXTOC-I, • một vụ tràn dầu sảy ra ở vị trí cách bờ tây Mehico 80km (ACOPS 1980, Kornberg 1981)
44. Vụ tràn dầu đã làm lan tràn 140 triệu gallons ra mặt biển vịnh Campeche. 1979
45. • Tốc độ lan dầu rất lớn 6.400 m3/ngày và xảy ra hơn 9 tháng mới tắt hẳn, ước tính có khoảng 476.000 tấn dầu thô bị tràn ra, trong vòng một tháng, vết loang đạt đến 180 km dài và rộng tới 80km, ước tinh 50% lượng dầu trànbị hóa hơi vào khí quyển, 25% lượng dầu tràn bị lắng xuống đáy ,12% bị phân hủy nhờ vi sinh vật và quá trình quang hóa, 6% bị chuyển hóa hay bốc hỏa, 6% trôi nổi và làm ô nhiểm khoảng 600km bờ biển Mehico và 1% dạt vào đất liền trên các bãi biển Taxas (Ganhing, 1984) Trong chiến tranh Iran – Irac (1981- 1987) có 314 cuộc tấn công vào tàu chở dầu tức có 70% dầu được người Irac chuyên chở và 30% dầu người Iran chuyên chở . Đây là sự kiện tràn dầu lớn bắt đầu vào 3/1983 khi Irac tấn công vào 5 tàu chở dầu tại bờ biển Nowrnz, làm thiệt hại 3 quy trinh sản xuất dầu tại bờ biểNowrnzn, đó là điều kiện tại nên tràn dầu ở vùng Persian Gruff, ước tính khoảng 260 ngàn tấn(Holloway and Horgan 1991; Horgan, 1991)
46. Quân đội Iraq phá hoại các ống dẫn dầu Tràn dầu ở Iraq 1991
47. • Khoảng 9pm ngày 23/3/1989, chiếc tàu chở dầu Exxon Valdez rời cảng dầu Valdez, Alaska (Mỹ), mang theo 200 triệu lít dầu thô tới Long Beach, California, Mỹ. Con tàu này đã vướng vào dãi san hô Bligh, làm khoảng 40 triệu lít dầu thô tràn ra vùng eo biển nguyên sơ Prince William, gây nên thảm họa môi trường lớn nhất trong lịch sử nước Mỹ: 2.250 km bờ biển tràn ngập dầu Khoảng 10.000 công nhân, 1.000 tàu thuyền và 100 máy bay các loại đã được huy động để khắc phục sự cố. Tuy vậy, thảm họa tàu Exxon Valdez với mức độ hủy hoại môi trường mà nó gây ra vẫn hết sức nghiêm trọng. Cho đến nay, dù dấu tích của sự cố đã gần như phai mờ, du lịch ở đây cũng đã phát triển trở lại, nhưng tại những vùng xa xôi nhất trong khu vực, vệt dầu nằm sâu vài gang tay dưới lòng đất vẫn tiếp tục rỉ ra biển, tồn tại dưới dạng túi nằm rải rác trên bờ biển. Một số loài như chim lặn gavia, hải cẩu, vịt hề và cá trích Thái Bình Dương vẫn chưa có dấu hiệu phục hồi.
48. Tàu chở dầu Exxon Valdez – 2,5 tỷ đô-la
49. Năm 1991, trong chiến tranh Vùng Vịnh, Irắc cố ý bắn phá tàu dầu của Kô-oét, làm tràn 8 tỉ tấn dầu vào Vịnh Ba Tư khiến xăng dầu tràn ngập trên khắp bề mặt đại dương ảnh hưởng đến nhiều nước như Kô-oét, Ả Rập. Ngày 2-12-1999, tàu dầu Erika thuộc sở hữu của Total SA đã gãy làm đôi và chìm tại vùng biển phía Tây Pháp, làm tràn hơn 20.000 tấn dầu ra Đại Tây Dương. Ngày 14/4/2001, tàu Zainab ( Iraq ), vận chuyển khoảng 1.300 tấn dầu thô, bị chìm trên đường tới Pakistan . Xấp xỉ 300 tấn dầu (vẫn chưa có con số chính xác) đã tràn xuống biển, trước khi người ta kịp hàn lỗ thủng ở thân tàu. Sự cố tràn dầu này là thảm họa môi trường lớn nhất ở Các Tiểu Vương quốc Ảrập thống nhất suốt 6 năm qua.
50. • Ngày 02/12/2002, tàu Prestige đã bị vỡ đôi ngoài khơi bờ biển Galicia, phía Tây bắc Tây Ban Nha do va vào đá ngầm làm tràn ra 77.000 tấn dầu. Vết dầu loang đã • mở rộng hơn 5.800 km2.Đây là thảm hoạ sinh thái tồi tệ nhất từ trước tới nay. • Ngày 11/11/2007, 2.000 tấn dầu loang ra Biển Đen sau khi một cơn bão đánh vỡ đôi tàu chở nhiên liệu của Nga. Chuyên gia môi trường Nga coi đây là một "thảm họa thiên nhiên nghiêm trọng". • Ngày 07/12/2007, một sà lan đâm vào một chiếc tàu chở dầu ở ngoài khơi bờ biển phía Tây Hàn Quốc làm 10280 tấn dầu đã tràn ra trên 40 km đuờng bờ biển, đến cuối ngày 9-12 họ đã thu dọn được khoảng 514 tấn dầu, chiếm khoảng 5% tổng lượng dầu tràn ra biển
51. Tàu Prestige
52. Một con tàu của Nga gần khu vực bị tràn dầu trong cơn bão.
53. Dầu loang khắp bờ biển gần cảng Kavkaz ở Nga.
54. Công nhân Nga dọn tảo dính đầy dầu trên bãi biển gần cảng Kavkaz
55. Dầu đen đặc đã phủ kín một bãi biển ở Hàn Quốc
56. • Vào lúc 7 giờ 30 phút ngày 07 tháng 12 năm 2007 theo giờ địa phương (22 giờ 30 phút ngày 06 tháng 12 năm 2007 theo giờ UTC), một chiếc salan của Hãng công nghiệp nặng Samsung được kéo bởi một chiếc tàu lai đã đâm vào tàu chở dầu thô của Hongkong đang neo đậu với 260,000 tấn dầu thô bên trong. Vụ việc này xảy ra gần khu vực cảng Hàn Quốc tại bờ biển Hoàng Hải, cách thủ đô Seoul 120 km về phía Tây nam. Chiếc Salan đâm vào tàu Hebei Spirit đã trôi tự do sau khi dây nối với chiếc tàu lai bị đứt vì thời tiết xấu. Mặc dù không có thương vong về người nhưng vụ đâm va này đã tạo ra 3 lỗ thủng trên vỏ tàu Hebei Spirit làm cho khoảng 10,800 tấn dầu thô tràn ra biển Hoàng Hải. Số dầu còn lại trong 3 két bị thủng đã được bơm vào các két khác. Vụ tràn dầu xảy ra gần khu vực bãi biển Mallip, nơi được coi là bãi biển đẹp và ưa chuộng nhất Hàn Quốc.
57. Tàu exxon valdez
58. Sự cố tràn dầu trên vịnh Mexico • Hơn 750.000 lít dầu thô rò rỉ mỗi ngày từ giàn khoan dầu Deepwater Horizon của Hãng dầu khí Anh BP trên vịnh Mexico đã lan ra xa gần 200km tới vùng cửa sông Mississippi, đe dọa hệ sinh thái ngập mặn Louisiana, dọc vịnh Mexico
59. Vệt dầu loang xoay theo các dòng hải lưu trong vịnh Mexico.
60. Những chiếc thuyền bắt tôm vớt dầu ở vùng biển Chandeleur Sound, bang Lousiana, Mỹ
61. Nổ giàn khoan dầu Alpha – 3,4 tỷ đô-la
62. Các vụ tràn dầu ở việt nam • Theo thống kê của Trung tâm nghiên cứu an toàn dầu khí, từ năm 1987 đến năm 2001 tại Việt Nam đã xảy ra hơn 90 vụ tràn dầu tại các vùng sông và biển ven bờ. Riêng thành phố Hồ Chí Minh, tính từ năm 1993 đến nay đã xảy ra trên 8 vụ tràn dầu với lượng dầu ước tính là 2.520 tấn, gây thiệt hại hơn 7 triệu USD. Đặc biệt, trong hai năm 2006, 2007 tại khu vực bờ biển Việt Nam thường xuyên xuất hiện hiện sự cố tràn dầu “bí ẩn”. Nhất là từ tháng 1 đến tháng 6-2007 đã liên tục xuất hiện rất nhiều vết dầu ở 20 tỉnh ven biển từ đảo Bạch Long Vĩ xuống mũi Cà Mau. Các tỉnh này đã thu gom được 1,720.9 tấn dầu. • Ngày 26/12/1992, Mỏ Bạch Hổ, vỡ ống dẫn mềm từ tàu dầu đến phao nạp làm tràn 300-700 tấn dầu FO.
63. • Năm 1994, tàu Neptune Aries đâm vào cầu cảng Cát Lái -Tp.HCM (tràn 1.864 tấn dầu DO. Điển hình là các sự cố tàu Formosa One (quốc tịch Liberia) đâm vào tàu Petrolimex 01 của Việt Nam tại vịnh Giành Rỏi - Vũng Tàu (tháng 9/2001) làm tràn ra môi trường biển ven bờ khoảng 1.000 m3dầu diesel. Sau đó 3 năm, tại khu vực biển Quảng Ninh - Hải Phòng, sự cố đắm tàu Mỹ Đình, chứa trong mình khoảng 50 tấn dầu DO và 150 tấn dầu FO, trong khi đó ta chỉ xử lý được khoảng 65 tấn, số dầu còn lại hầu như tràn ra biển • Khoảng 11h 20/03/2003, tàu Hồng Anh thuộc công ty TNHH Trọng Nghĩa, chở 600 tấn dầu F.O thông từ Cát Lái tới Vũng Tàu, nhưng khi đến phao số 8 (Vũng Tàu) thì bị sóng lớn đánh chìm. Dầu bắt đầu loang rộng ra vùng biển Cần Giờ, TP HCM.
64. • Năm 2005, tàu Kasco Monrovia tại Cát Lái – Tp HCM (tràn 518 tấn dầu DO) • Vào hồi 17giờ ngày 30/01/2007, hàng ngàn khách du lịch và người dân đang tắm biển tại bãi biển Cửa Đại - Hội An (Quảng Nam), Non Nước (Đà Nẵng) hốt hoảng chạy dạt lên bờ, khi phát hiện ra một lớp dầu đen kịt ồ ạt tràn vào đất liền. Thảm dầu kéo dài gần 20 km từ khu vực biển Đà Nẵng đến Quảng Nam. Một thảm hoạ sinh thái đang hiển hiện trên bờ biển được đánh giá đẹp nhất hành tinh. • Cuối tháng 2/2007, dầu vón cục xuất hiện trên bờ biển 3 xã thuộc huyện Lệ Thủy – Quảng Bình. Sau hơn 10 ngày, dầu đã loang ra trên 60 km bờ biển biển từ Ngư Thủy đến Thanh Trạch (huyện Bố Trạch) với mật độ ngày càng tăng. Một số bãi tắm đẹp như Hải Ninh (Quảng Ninh); Nhật Lệ, Bảo Ninh, Quang Phú (Đồng Hới); Đá Nhảy (Bố Trạch) đã bị dầu tấp vào.
65. Tràn dầu trên biển miền trung
66. • Ngày 19/04/2007, dầu loang xuất hiện ở vùng biển Nha Trang và Ninh Thuận. Tại Khánh Hòa, dầu loang vào tới bãi biển ngay trung tâm TP du lịch Nha Trang. Ở Ninh Thuận dầu loang kéo dài hàng chục km bờ biển. • Cuối tháng 10/2007, tàu vận tải biển New Oriental bị lâm nạn và chìm đắm ở vùng biển xã An Ninh Đông, huyện Tuy An, tỉnh Phú Yên. Vết dầu đã loang ra cách vị trí tàu bị chìm về hướng Tây Nam khoảng 500m với diện rộng, ước tính khoảng 25 ha. • Đêm 23/12/2007, trên vùng biển cách mũi Ba Làng An - xã Bình Châu - huyện Bình Sơn –tỉnh Quảng Ngãi khoảng 3 hải lý, hai chiếc tàu chở hàng đã đâm nhau, làm hơn 170 m3dầu diezel tràn ra biển. Đây là vụ tai nạn giữa hai tàu chở hàng có trọng tại lớn lần đầu tiên trên vùng biển Quảng Ngãi. Tuy nhiên, đến chiều 24/12 vẫn chưa có biện pháp khắc phục.
67. • Khoảng 22 giờ ngày 02/03/2008 khi đến tọa độ 102 độ 9,7 phút Bắc, 107 độ 47,5 phút Đông trên vùng biển Bình Thuận, cách thị xã La Gi khoảng 9 hải lý về hướng Đông Nam, tàu Đức Trí BWEG chở 1.700 tấn dầu gặp sóng to, gió lớn, tàu đã bị chìm. Do mưa lớn liên tiếp trong mấy ngày, lúc 12 giờ trưa 16/10/2008, tại kho xăng dầu hàng không trên đèo Hải Vân (thuộc địa bàn phường Hòa Hiệp Bắc, quận Liên Chiểu, Đà Nẵng) đã xảy ra tình trạng sạt lở. Hơn 40m bờ kè bảo vệ bồn số 1 (chứa khoảng 3 triệu lít xăng A92) và bồn số 2 (chứa khoảng 3 triệu lít dầu Jet) đã bị vỡ toác. Sự cố bất ngờ này làm đường ống dẫn dầu bồn số 2, đoạn từ kho cung cấp đến kho lưu trữ bị vỡ làm một lượng dầu lớn (chưa xác định số lượng) chảy ra ngoài, sau đó tràn xuống biển.
68. • Đặc biệt trong hai năm 2006 và 2007, tại ven biển các tỉnh miền Trung và miền Nam đã xảy ra một số sự cố tràn dầu bí ẩn, nhất là từ tháng 1 đến tháng 6/2007 có rất nhiều vệt dầu trôi dạt dọc bờ biển của 20 tỉnh từ đảo Bạch Long Vĩ xuống tới mũi Cà Mau và đã thu gom được 1720,9 tấn dầu. Qua phân tích 26 ảnh chụp từ vệtinh ALOS-PALSAR trong thời điểm từ 6/12/2006 - 23/4/2007, PGS - TS Nguyễn Đình Dương, Phòng Nghiên cứu và Xử lý Thông tin Môi trường, Viện Địa lý đã ghi nhận được vết dầu lớn nhất phát hiện vào ngày 8/3/2007 với chiều dài hơn 50 km và bề rộng hơn 1 km. Căn cứ vào vết dầu loang gây ô nhiễm trên biển cùng bề dày của vết dầu, ước tính có từ 21.620 - 51.400 tấn dầu đã tràn trên biển.
69. • Các quá trình biến đổi dầu trong nước biển 1.qúa trình lan tỏa Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ là chất lỏng có độ hòa tan rất thấp trong nước, đặc biệt là nước biển. Do đó, khi khối dầu rơi vào nước sẽ xảy ra hiện tượng chảy lan trên bề mặt nước. Phân phối dầu tràn trên mặt biển diễn ra dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Nó được kiểm soát bằng dầu nhớt và sức căng bề mặt nước. Quá trình này được chú ý đặc biệt nhằm ứng cứu sự cố tràn dầu hiệu quả. Trong điều kiện tĩnh, một tấn dầu có thể lan phủ kín 12km2mặt nước, một giọt dầu (nửa gam) tạo ra một màng dầu 20m2với độ dày 0,001 mm có khả năng làm bẩn 1 tấn nước.
70. • Quá trình lan toả diễn ra như sau: dầu lan từ nguồn ra phía có bề mặt lớn nhất, sau đó thì tiếp tục lan chảy vô hướng. Khi tạo thành màng đủ mỏng, màng sẽ bị vỡ dần ra thành những màng có diện tích nhỏ hơn và trên bề mặt dầu xuất hiện các vệt không có dầu. Do các quá trình bốc hơi, hòa tan mà mật độ, độ nhớt tăng, sức căng bề mặt giảm dần cho đến khi độ dày của lớp dầu đạt cực tiểu thì quá trình chảy lan chấm dứt. Trường hợp không có các yếu tố nhiễu thì dầu lan toả thành một vòng tròn, bao phủ một diện tích tối đa là: Smax = R2max • Trong thực tế thì quá trình chảy lan trên biển chịu tác động lớn bởi các yếu tố sóng, gió và thủy triều.
71. 2. Quá trình bay hơi • Song song với quá trình lan tỏa, dầu sẽ bốc hơi tùy thuộc vào nhiệt độ sôi và áp suất riêng phần của hydro và cacbon trong dầu mỏ cũng như các điều kiện bên ngoài: nhiệt độ, sóng, tốc độ gió và diện tích tiếp xúc giữa dầu với không khí. Các hydro và cacbon có nhiệt độ sôi càng thấp thì có tốc độ bay hơi càng cao. Ở điều • kiện bình thường thì các thành phần của dầu với nhiệt độ sôi thấp hơn 200oC sẽ bay hơi trong vòng 24 giờ. Các sản phẩm nhẹ như dầu hỏa, gasolil có thể bay hơi hết trong vài giờ. Các loại dầu thô nhẹ bay hơi khoảng 40%, còn dầu thô nặng hoặc dầu nặng thì ít bay hơi, thậm chí không bay hơi. Tốc độ bay hơi giảm dần theo thời gian, làm giảm khối lượng dầu, giảm khả năng bốc cháy và tính độc hại, đồng thời quá trình bay hơi cũng làm tăng độ nhớt và tỉ trọng của phần dầu còn lại, làm cho tốc độ lan toả giảm.
72. 3.Quá trình khuếch tán • Đây là quá trình xảy ra sự xáo trộn giữa nước và dầu. Các vệt dầu chịu tác động của sóng, gió, dòng chảy tạo thành các hạt dầu có kích thước khác nhau, trong đó có các hạt đủ nhỏ và đủ bền có thể trộn tương đối bền vào khối nước. Điều này làm diện tích bề mặt hạt dầu tăng lên, kích thích sự lắng đọng dầu xuống đáy hoặc giúp cho khả năng tiếp xúc của hạt dầu với các tác nhân oxi hoá, phân huỷ dầu tăng, thúc đẩy quá trình phân huỷ dầu. Hiện tượng trên thường xảy ra ở những nơi sóng vỡ và phụ thuộc vào bản chất dầu, độ dày lớp dầu cũng như tình trạng biển. Tại điều kiện thường các hạt dầu nhẹ có độ nhớt nhỏ có thể phân tán hết trong một vài ngày, trong khi đó các loại có độ nhớt lớn hoặc loại nhũ tương dầu nước ít bị phân tán.
73. 4.Quá trình hòa tan • Sự hoà tan của dầu trong nước chỉ giới hạn ở những thành phần nhẹ. Tốc độ hoà tan phụ thuộc vào thành phần dầu, mức độ lan truyền, nhiệt độ cũng như khả năng khuếch tán dầu. Dầu FO ít hòa tan trong nước. Dễ hòa tan nhất trong nước là xăng và kerosen. Tuy nhiên trong mọi trường hợp, hàm lượng dầu hòa tan trong nước luôn không vượt quá 1 phần triệu tức 1mg/l.Quá trình hoà tan cũng làm tăng khả năng phân huỷ sinh học của dầu. Song đây chính là yếu tố làm tăng tính độc của dầu đối với nước, gây mùi, đầu độc hệ sinh thái động thực vật trong nước, đặc biệt đối với động vật, dầu thấm trực tiếp và từ từ vào cơ thể sinh vật dẫn đến sự suy giảm chất lượng thực phẩm. ước luôn không vượt quá 1 phần triệu tức 1 mg/l.
74. 5.Quá trình nhủ tương hóa • Đây là quá trình tạo thành các hạt keo giữa dầu và nước hoặc nước và dầu. a. Keo dầu nước: là hạt keo có vỏ là dầu, nhân là nước; là các hạt dầu ngậm nước làm tăng thể tích khối dầu 3 - 4 lần. Các hạt khá bền, khó vỡ ra để tách lại nước. Loại keo đó có độ nhớt rât lớn, khả năng bám dính cao, gây cản trở cho công tác thu gom, khó làm sạch bờ biển. • b. Keo nước dầu: hạt keo có vỏ là nước, nhân là dầu, được tạo ra do các hạt dầu có độ nhớt cao dưới tác động lâu của sóng biển, nhất là các loại sóng vỡ. Loại keo này kém bền vững hơn và dễ tách nước hơn.
75. • Nhũ tương hoá phụ thuộc vào thành phần dầu và chế độ hỗn loạn của nước biển. Gió cấp 3, 4 sau 1- 2 giờ tạo ra khá nhiều các hạt nhũ tương dầu nước. Dầu có độ nhớt cao thì dễ tạo ra nhũ tương dầu nước. Các nhũ tương ổn định nhất chứa từ 30% đến 80% nước. Nhũ tương hoá làm giảm tốc độ phân hủy và phong hoá dầu. Nó cũng làm tăng khối lượng chất ô nhiễm và làm tăng số việc phải làm để phòng chống ô nhiễm.
76. 6.quá trình lắng kết • Do tỉ trọng nhỏ hơn 1 nên dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ thường nổi lên mặt nước mà không tự chìm xuống đáy. Các loại nhũ tương sau khi hấp thụ các vật chất hoặc cơ thể sinh vật có thể trở nên nặng hơn nước rồi chìm dần. Cũng có một số hạt lơ lửng, hấp thụ tiếp các hạt phân tán rồi chìm dần lắng đọng xuống đáy. Trong đó cũng xảy ra quá trình đóng vón tức là quá trình tích tụ nhiều hạt nhỏ thành mảng lớn. Quá trình lắng đọng làm giảm hàm lượng dầu có trong nước, làm nước tăng DO nhanh hơn. Nhưng nó sẽ làm hại hệ sinh thái đáy. Hơn nữa, sau lắng đọng, dầu vẫn có thể lại nổi lên mặt nước do tác động của các yếu tố đáy, gây ra ô nhiễm lâu dài cho vùng nước.
77. • Nhiều nghiên cứu thực nghiệm cho thấy tỷ lệ phân hủy của dầu bị lắng dưới biển giảm, Các quá trình oxy hóa xảy ra trong điều kiện kỵ khí trong môi trường đáy biển. dầu tích lũy bên trong các trầm tích dưới đáy biển có thể được lưu giữ cho nhiều tháng và thậm chí cả năm.
78. 7.quá trình oxy hóa • Nói chung, các hydrocacbon trong dầu khá bền vững với oxy. Nhưng trong thực tế dầu mỏ tồn tại trong nước hoặc không khí vẫn bị oxi hoá một phần rất nhỏ (khoảng 1% khối lượng). Các quá trình này xảy ra do oxy, ánh sáng mặt trời (tia cực tím của phổ năng lượng mặt trời) và được xúc tác bằng một số nguyên tố (ví dụ, vanadi) và ức chế (chậm lại) của các hợp chất lưu huỳnh tạo thành các rồi thành hydroperoxides và các sản phẩm khác như: axit, andehit, xeton, peroxit, superoxit, phenol, axit cacboxylic thường có tính hòa tan trong nước. Các phản ứng của photooxidation, photolysis bắt đầu polyme và phân hủy của các phân tử phức tạp nhất trong thành phần dầu. Điều này làm tăng độ nhớt của dầu mỏ.
79. 8.quá trình phân hủy sinh học • Có nhiều chủng thủy vi sinh vật khác nhau có khả năng tiêu thụ một đoạn nào đó. Mỗi loại vi sinh chỉ có khả năng phân hủy một nhóm hydrocacbon cụ thể nào đó. Tuy nhiên, trong nước sông có rất nhiều chủng vi khuẩn. Do đó, rất ít loại hydrocacbon có thể chống lại sự phân huỷ này. Các vi sinh vật có thể phân huỷ 0,03 - 0,5 g dầu/ngày đêm trên mỗi mét vuông. Khi dầu rơi xuống nước, chủng vi sinh vật hoạt động mạnh. Quá trình khuếch tán xảy ra tốt thì quá trình ăn dầu cũng xảy • ra mạnh. Điều kiện các vi sinh ăn dầu có thể phát triển được là phải có oxy. Do đó, ở trên mặt nước dầu dễ bị phân huỷ vi sinh, còn khi chìm xuống đáy thì khó bị phân hủy theo kiểu này.
80. • Khả năng phân hủy sinh học phụ thuộc vào các yếu tố: Thành phần của dầu: thành phần dầu ảnh hưởng mạnh đến hoạt động của vi sinh. Các vi sinh ăn dầu hoạt động mạnh nhất là những vi sinh tiêu thụ được phân đoạn có nhiệt độ sôi từ 40-200C . Diện tích dầu trải trên mặt nước: diện tích càng rộng khả năng dầu bị phân hủy vi sinh càng mạnh. • Nhiệt độ môi trường: nhiệt độ càng cao quá trình phân hủy càng nhanh.
81. Hậu quả: 1. Ảnh hưởng tới môi trường - Sự cố tràn dầu ảnh hưởng đến môi trường đất, khí và đặc biệt gây hại nghiêm trọng môi trương nước do hầu hết các vụ tràn dầu đều xảy ra trên biển hay các kênh rạch nơi có các tàu thuyền qua lại. - Khi sự cố tràn dầu xảy ra trên mặt đất hoặc trên mặt nước, không chỉ làm ô ,nhiễm môi trường hiện tại mà còn để lại những hậu quả nghiêm trọng và lâu dài về sau.
82. • Khi dầu tràn trên đất và trên nước xâm nhập vào bờ biển, bờ sông nếu không được sử lí thì để càng lâu dầu càng ngấm sâu. Một thời gian sau trên mặt đất không còn dấu hiệu của dầu do bị nước thủy chiều rửa trôi hay bị các lớp đất khác lấp lên, nhưng thực chất phần lớn lượng dầu tràn đã ngấm sâu xuống dưới, không thể tự phân hủy, làm nhiễm độc lâu dài môi trường đất và nước ngầm. • *ảnh hưởng của tràn dầu tới các loài động vật.
83. • Dầu thấm qua bộ lông của chim biển, làm giảm khả năng cách ly của lông, và vì vậy làm cho chim trở nên dễ tổn thương với sự thay đổi nhiệt độ bất thường và làm giảm độ nổi trên mặt nước của chúng. Nó cũng làm giảm khả năng bay của chim, càng làm chúng khó thoát các động vật săn mồi. Khi cố gắng rỉa lông, chim thường nuốt dầu vào bụng, dẫn tới làm hại thận, thay đổi chức năng của phổi, và kích thích hệ tiêu hóa. Các vấn đề này và khả năng hấp thu thức ăn bị hạn chế gây ra sự mất nước và mất cân bằng trao đổi chất. Sự thay đổi cân bằng hormon bao gồmluteinizing proteincũng có thể xảy ra ở một số loài chim khi tiếp xúc với dầu. Hầu hết chim bị ảnh hưởng bởi dầu tràn đều chết, trừ khi có sự can thiệp của con người
84. H6.Dầu ảnh hưởng tới chim biển
85. • Các động vật có vú biển bị dính dầu cũng bị ảnh hưởng tương tự như với chim. Dầu phủ lên bộ lông của rái cá và hải cẩu làm giảm khả năng trao đổi chất và làm giảm thân nhiệt. Khi ăn phải dầu, động vật sẽ bị chứng mất nước và giảm khả năng tiêu hóa. • Do dầu nổi trên mặt nước làm ánh sáng giảm khi xuyên vào trong nước, nó hạn chế sự quang hợp của các thực vật biển và phytoplankton. Điều này làm giảm lượng cá thể của hệ động vật cà ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái.
86. • *Tràn dầu gây ảnh hưởng tới thực vật: • +Ảnh hưởng tới sự nảy mầm: khi dầu nhiễm vào đất sẽ gây tác động lên cây trông làm chậm và giảm tỉ lệ nảy mầm của cây. • +Ảnh hưởng đến sự phát triển: chiều cao của cây ở đất nhiễm dầu chỉ bằng 20-30% chiều cao của cây ở đất không nhiễm dầu. • +Ảnh hưởng tới sinh khối khô: mức độ ô nhiễm tỉ lệ nghịch với sinh khối khô do ảnh hưởng độc hại trên quá trình sinh trưởng bởi các hoạt chất độc hại lẫm tính chất hóa lý của đất, các hợp chất sinh học và do sự ảnh hưởng của mức độ tổng hợp và vận chuyển các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự sống của cây.
87. • * tràn dầu gây ảnh hưởng tới biển: – +Dầu gây ô nhiễm môi trường làm cá chết hàng loạt do thiếu oxy hòa tan trong nước; dầu bám vào cá làm giảm giá trị sử dụng do cá có mùi khó chịu; dầu có thể làm trứng mất khả năng phát triển; trứng có thể bị ung, thối. – +Dầu gây ô nhiễm làm các loài thực vât sống trong môi trường nước bị ô nhiễm không thể quang hợp, phát triển kém thậm chí chết hàng loạt hoặc không phát triển. Khi các loài thực vât không quang hợp, lượng oxy trong nước giảm gây thiếu khí cho các loài sinh vật sông dưới nước khiến chúng cũng chậm phát triển theo.
88. • +Hoạt động du lịch • Do đặc thù của ngành du lịch mà phải chịu hậu quả nặng nề sau sự cố tràn dầu. Dầu tràn gây ô nhiễm môi trường, phá hủy các hệ sinh thái tự nhiên đã làm cho lượng khách du lịch suy giảm nghiêm trọng và cần phải có thời gian mới có thể khắc phục được. • +Ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp • Tràn dầu có thể ảnh hưởng trục tiếp cũng như đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, gây nhiễm độc cho đất làm ảnh đến năng xuất cây trồng, các chất độc thấm xuống hệ thống nước ngầm ảnh hưởng lâu dài đến hoạt động sản xuất. • Khả năng tiệu thụ các sản phẩm nông nghiệp cũng giảm do lo ngại về khả năng nhiễm độc của thực phẩm. Điều này ảnh hưởng đến người dân sinh sống bằng nông nghiệp.
89. • 3. Ảnh hưởng đến con người • Khi dầu tràn ngấm vào nước ngầm nó sẽ ảnh hưởng trưc tiếp đến đời sống con người. • Ảnh hưởng lâu dài là khó đánh giá hết được: ô nhiễm môi trường đất, nước và khí, làm nhiễm độc các loài động thưc vật và cũng là nguồn thức ăn cho con người, làm cạn kiệt nguồn nước sạch. • *Như vậy, hậu quả những vụ tràn dầu là vô cùng lớn, nó không chỉ ảnh hưởng đến môi trường, hủy diệt các hệ sinh thái tổn thất về kinh tế và sức khỏe con người mà nghiêm trọng hơn nó gây ra ảnh hưởng nghiêm trong về sau.
90. • 4. Thiệt hại về kinh tế • Sự cố tràn dầu gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền kinh tế, đặc biệt là các ngành nuôi trồng-đánh bắt thủy hải sản và du lịch. • +Nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản • Do sự cố tràn dầu làm ô nhiễm môi trường, gây tổn hại đến hệ sinh thái nên đã làm giảm số lượng thủy hải sản,đăc biệt là các loài cá. Đây là một thiệt hại lớn đối vơi ngành kinh tế biển, ảnh hưởng trực tiếp đến người dân vùng ven biển. • Sự cố dầu tràn không chỉ gây ô nhiễm môi trường biển, mà còn ảnh hưởng đến mặt nước và nước ngầm. Mức độ ảnh hưởng có thể kéo dài nhiều năm do đó cần có thời gian để khôi phục lại các hoạt động nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản.
91. Các phương pháp xử lý dầu tràn • Dựa vào các quá trình biển đổi dâu trong nước biển chúng ta có những cách xử lý dầu như: • Cơ học • Hóa học • Sinh học • 1. phương pháp cơ học • 1.1 dùng phao quây dầu • Khi xảy ra sự cố tràn dầu thì biện pháp cơ học được xem là tiên quyết cho công tác ứng phó sự cố tràn dầu tại các sông, cảng biển nhằm ngăn chặn, khống chế và thu gom nhanh chóng lượng dầu tràn tại hiện trường. • Biện pháp cơ học là quây gom, dồn dầu vào một vị trí nhất định để tránh dầu lan trên diện rộng bằng cách: • • Sử dụng phao ngăn dầu để quây khu vực dầu tràn, hạn chế ô nhiễm lan rộng và để thu gom xử lý. • • Dùng máy hớt váng dầu: Sau khi dầu được quây lại dùng máy hớt váng dầu hút dầu lên kho chứa.
92. a.Phao quây dầu tự phồng • Phao ngăn dầu tự phồng được thiết kế để ứng cứu các sự cố tràn dầu tại sông, • cảng sông, cảng biển nơi có dòng chảy trung bình hoặc mạnh. Đây là loại phao • rất gọn nhẹ, triển khai nhanh nhất và dễ dàng nhất.
93. • Phao quây dầu tràn loại bơm khí được thiết kế ứng cứu các sự cố tràn dầu tại cửa sông, cảng biển, ngoài biển nơi có dòng chảy mạnh hoặc sóng lớn. Đây là loại phao rất gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản và triển khai. Phao được bơm khí bởi loại máy khí nén khi di động đeo sau lưng hoặc máy khí nén riêng.
94. c.Phao quây dầu 24/24
95. d.Phao quây dầu dạng nổi
96. 1.2 bơm hút dầu • Bơm hút dầu (Skimmers): Khi dầu được cố định bằng phao, bước tiếp theo là cần phải gỡ bỏ dầu ra khỏi mặt nước. Skimmers là máy hút dầu lên khỏi mặt nước vào bồn chứa và dầu có thể được phục hồi lại. • Bơm hút dầu tràn (skimmer) được sử dụng để hút dầu loang trên mặt nước. Tỷ lệ dầu thu gom và công suất của bơm hút dầu tùy thuộc vào loại dầu tràn và loại bơm • hút.
97. Máy hút dầu loại disk
98. Loại drum:loại này sử dụng tốt đối với các loại dầu nhẹ
99. Loại brush:sử dụng tốt đối với các loại dầu nặng
100. • 2. phương pháp hóa học • Phương pháp hóa học được dùng khi có hoặc không có sự làm sạch cơ học và dầu tràn trong một thời gian dài. Phương pháp này sử dụng các chất phân tán; các chất phá nhũ tương dầu - nước; các chất keo tụ và hấp thụ dầu
101. b.Băng chuyền • Bộ phận chính của thiết bị thu gom dầu là một băng chuyền được chế tạo bằng loại sợi đặc biệt chỉ hút dầu không hút nước, do vậy nó có thể thu gom dầu rất hiệu quả ngay cả hoạt động trong điều kiện vùng nước có sóng không quá lớn. Khi hệ băng chuyền điều chỉnh ở vị trí nghiêng, nó còn có tác dụng thu gom rác nổi trên mặt nước. Băng chuyền đưa dầu thấm vào, xả rác vào thùng chưa rác, tiếp tục chạy qua hệ thống trục ép dầu chảy vào khoan chứa, đồng thời cũng là đáy của phương tiện nổi có động cơ mà hệ thống bănng chuyền gom dầu đặt trên đó.
102. • Những chất tăng độ phân tán với thành phần chính là những chất hoạt động bề mặt. Những chất hoạt động bề mặt là những hóa chất đặc biệt bao gồm hydrophilic (phần ưa nước) và oleophilic (phần ưa dầu). Tác nhân phân tán hoạt động như một chất tẩy rửa. Những hóa chất này làm giảm bớt lực căng mặt phân giới giữa dầu và nước tạo ra những giọt dầu nhỏ tạo điều kiện để diễn ra việc phân hủy sinh học và phân tán. Những chất tăng độ phân tán dầu tràn bao gồm ba nhóm thành phần chính: • Những chất hoạt động bề mặt • Dung môi (hydrocarbon và nước) • Chất ổn định
103. Chất tăng độ phân tán được chia làm 3 loại: • Loại I: có thành phần hydrocarbon thường: không pha loãng và thường dùng trên biển hoặc bãi biển • Loại II: pha loãng với nước với tỉ lệ 1:10 • Loại III: không pha loãng, thường dùng các phương tiện như máy bay, tàu thuyền để phun hóa chất trên biển Nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng chất tăng độ phân tán: Mục đích của việc sử dụng chất tăng độ phân tán dầu là để loại bỏ dầu trên bề mặt của biển và chuyển nó vào trong cột nước làm pha loãng nồng độ độc hại của dầu và làm cho dầu bị xuống cấp, giảm sự vận động của dầu.
104. Phun chất tăng độ phân tán lên dầu tràn trong khi vẫn còn trên biển có thể là hiệu quả nhất, nhanh chóng và cơ động có ý nghĩa trong việc loại bỏ dầu từ bề mặt nước biển. Chất tăng độ phân tán có hiệu quả đối với đa số dầu thô, đặc biệt khi chúng được sử dụng ngay khi dầu vừa tràn ra. Việc sử dụng chất phân tán làm giảm thiệt hại gây ra bởi dầu nổi trên mặt biển cho một số tài nguyên, cho loài chim biển, ví dụ giảm thiệt hại ở bờ biển nhạy cảm, nơi có rừng ngập mặn, loài chim quý. Việc sử dụng chất phân tán dầu gây ảnh hưởng xấu đến những sinh vật tiếp xúc với dầu phân tán : san hô, động vật biển Chất phân tán dầu không có khả năng phân tán tất cả các loại dầu trong mọi điều kiện
105. • Chất hấp thụ dầu (Sorbents) • Dầu sẽ hình thành một lớp chất lỏng trên bề mặt của chất hấp thụ. Chất hấp thụ này hấp thụ các hỗn hợp dầu tràn vãi ở mọi dạng nguyên, nhũ hóa từng phần hay bị phân tán trên mặt nước. Đặc biệt chúng chỉ hút dầu chứ không hút nước. • Chất hấp thụ có thể là những chất hữu cơ tự nhiên, vô cơ tự nhiên, hoặc tổng hợp. Chất hấp thụ bằng hữu cơ bao gồm rêu hơn bùn, mùn cưa, lông, và một số vật liệu tự nhiên khác chứa carbon. Chất hấp thụ bằng vô cơ tự nhiên như đất sét, cát, tro núi lửa. Chất hấp thụ tổng hợp được con người tạo ra, và bao gồm các chất như polyethylene và polyester xốp hoặc polystyrene. • Hiện nay có một số sản phẩm như: enretech cellusorb, corbol
106. c.Các phụ kiện khác
107. Ca nô ứng cứu dầu
108. • 3, phương pháp sinh học
109. • Đánh giá về phương pháp sinh học trong xử lý tràn dầu: • Phương pháp xử lí dầu tràn trên biển là một trong những phương pháp được sử dụng lâu , ngày nay phương pháp này ngày càng phát triển nhờ đặc tính ưu việt của phương pháp và khả năng xử lí của của phương pháp này. • Biện pháp xử lý dầu tràn bằng phương pháp xử lý sinh học, mang tính khả thi cao, mang lại hiệu quả cao, chi phí thấp đặc biệt phương pháp này không gây độc hại hay làm ô nhiễm môi trường như một số phương pháp khác.
110. • Trên Thế giới công nghệ phân hủy sinh học cũng đã và đang được quan tâm đặc biệt. Do ứng dụng công nghệ này người ta đã làm sạch được hàng trăm vùng ô nhiễm do dầu mỏ gây ra ở Mỹ, Đức, Thụy Điển, Canada Điển hình là vụ tràn dầu ở Alaska, trên một trăm km bờ biển do dầu tràn gây ô nhiễm đã được xử lý thành công bằng công nghệ phân huỷ sinh học.
111. • Bản chất của phương pháp xử lí dầu tràn bằng công nghệ sinh học. • Bản chất của công nghệ phân huỷ sinh học là kích thích sự phát triển của tập đoàn vi sinh vật bản địa có khả năng phân hủy dầu hoặc các chất có khả năng gây ô nhiễm khác trong tự nhiên, bằng cách thay đổi nguồn nitơ, phốtpho, các chất vi lượng, các chất hoạt động bề mặt sinh học cũng có nghĩa là tạo điều kiện tối ưu để vi sinh vật sử dụng các thành phần của dầu phát triển và hoạt động
112. • Đây cũng là điểm khác biệt của công nghệ phân hủy sinh học với các phương pháp sinh học khác khi người ta dùng sinh khối vi sinh vật để thả vào môi trường bị ô nhiễm. • Sản phẩm cuối cùng của phân hủy sinh học được tạo ra là các axit hữu cơ, nước, CO2 và sinh khối vi sinh vật. Các sản phẩm này không gây ô nhiễm tiếp, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho môi trường. Hydrocacbon thơm tác nhân gây ung thư là thành phần độc của dầu hoàn toàn được loại bỏ.
113. • Tính ưu việt và hạn chế của phương pháp xử lí dầu tràn bằng công nghệ sinh học: • - Ưu điểm: • Công nghệ phân huỷ sinh học có giá thành rẻ, các chế phẩm đều sử dụng nguyên liệu trong nước, công nghệ chế tạo không phức tạp, chủ động sản xuất trong nước. Phương pháp xử lý dầu tràn bằng công nghệ sinh học đạt hiệu quả tương đối cao, không gây ô nhiễm môi trường. Công nghệ xử lý sinh học có thể được áp dụng trong các môi trường khác nhau, như môi trường biển, môi trường nước ngọt ao hồ sông suối và môi trường đất.
114. • - Hạn chế : • Công nghệ xử lý sinh học khó có thể thành công khi sử dụng sinh khối vì sẽ quá tốn kém đề sản xuất sinh khối đủ để thả vào môi trường lớn và hơn nữa chưa chắc các chủng được cho vào môi trường có thể cạnh tranh được với các chủng có sẵn trong môi trường đó để phát triển và hoạt động. Phương pháp này xử lý hiệu quả hay không chủ yếu phụ thuộc vào khả năng phân huý dầu của sinh vật bản địa.Thời gian xử lý tương đối lâu dài. Nếu khối lượng dầu ô nhiễm lớn sẽ hạn chế sự phân huỷ sinh học.
115. • 1.Công nghệ xử lí dầu tràn trên biển bằng cách xử dụng các vi sinh vật có trong môi trường bị ô nhiễm: – Phương pháp này được sử dụng bằng cách dùng các vi sinh vật phân giải dầu như vi khuẩn, nấm mốc, nấm men Chúng có thể sử dụng dầu làm nguồn cung cấp năng lượng và cacbon. – Phương pháp xử lý sinh học làm sạch dầu mỏ chủ yếu dựa vào khả năng phân huỷ sinh học của dầu và các sản phẩm dầu mỏ của vi sinh vật bản địa. – Trong đó, số lượng, khả năng sử dụng dầu mỏ và các thành phần của dầu như nguồn năng lượng và carbon duy nhất của các tập đoàn vi sinh vật tại nơi ô nhiễm có ý nghĩa quan trọng đối với sự thành bại của công nghệ.
116. • Khả năng phân huỷ sinh học của các thành phần trong dầu mỏ bởi vi sinh vật hiếu khí đã được biết tới từ lâu. Tuy nhiên, khả năng sử dụng các thành phần này bởi vi sinh vật kỵ khí mới chỉ được biết đến trong hai thập kỷ trở lại đây. Các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sử dụng hydrocacbon trong dầu mỏ được nghiên cứu nhiều cho đến nay là vi khuẩn khử sunphat (SRB), vi khuẩn khử nitrat và vi khuẩn sinh metan. Trong đó các đại diện thuộc các chủng vi khuẩn khử sunphat được nghiên cứu nhiều hơn cả do có khả năng khoáng hoá nhiều thành phần hydrocacbon nhất trong dầu mỏ. Vai trò quan trọng của SRB càng được quan tâm bởi nhóm vi sinh vật này phân bố rất rộng rãi trong môi trường và các hệ sinh thái khác nhau
117. – 1.1.Nguyên lí cơ bản của xử lí ô nhiễm dầu mỏ bằng phương pháp phân hủy sinh học: – Phân huỷ sinh học là một trong các công nghệ mới bắt đầu nghiên cứu và đưa vào áp dụng từ đầu những năm 90 cuối thế kỷ trước. – Phương pháp phân huỷ sinh học sử dụng các sinh vật sống, thường là vi sinh vật, thực vật, và sản phẩm tạo ra từ chúng hoặc kết hợp các yếu tố trên để tăng tốc độ phân huỷ tự nhiên, làm mất tính độc hay cô lập các chất độc trong môi trường. Phân huỷ sinh học thích hợp trong xử lý đất, cặn, nước hoặc ngay cả không khí, dựa trên hoạt tính enzyme và hoạt động của các hệ sinh vật sống, thường là vi sinh vật, thông qua cơ chế chuyển hoá, phân huỷ hay khoáng hoá dầu hoàn toàn.
118. • Có thể chia công nghệ phân huỷ sinh học thành hai nhóm chính là phân huỷ in situ và ex situ: a,Phân hủy sinh học in situ. – Phân hủy sinh học tại chỗ gồm những công nghệ khác nhau nhằm giảm tối đa các tác động vào vùng ô nhiễm. Với các công nghệ này, không cần phải khai quật vùng ô nhiễm cũng như các hệ thống bơm xử lý phức tạp trên quy mô sâu và rộng. Điều này góp phần hạ giá thành và có thể giải quyết các vấn đề tồn tại khi đồng thời ứng dụng cùng một lúc nhiều phương pháp khác nhau. – Hầu hết quá trình xử lý in situ kích thích các tập đoàn vi sinh vật bản địa, hoạt hoá khả năng trao đổi chất và khả năng phân huỷ các chất ô nhiễm của chúng.
119. • Có thể chia phân huỷ sinh học in situ làm ba nhóm chính là kích thích sinh học, làm giàu sinh học và xử lý kỵ khí.
120. • Cách phân chia này chỉ có ý nghĩa tương đối, trên thực tế có thể tiến hành kết hợp các phương pháp nhằm thu hiệu quả xử lý tối đa. • Kích thích sinh học (biostimulation). Kích thích sinh học là phương pháp thúc đẩy sự phát triển và hoạt tính trao đổi chất của tập đoàn vi sinh vật bản địa có khả năng sử dụng các chất ô nhiễm bằng cách tác động tới các yếu tố môi trường như độ ẩm, pH, nồng độ oxy, chất dinh dưỡng v.v.
121. • Xử lí kị khí. – Khi lượng oxy hoà tan qua thấp, hydrocarbon sẽ bị phân huỷ với tốc độ rất hạn chế, trong khi đó, các quá trình phân huỷ kỵ khí diễn ra nhanh hơn. Thực nghiệm cũng như các nghiên cứu nhiệt động học cho thấy sự khử clo của các hợp chất halogen đôi khi tốt hơn trong điều kiện kỵ khí. Làm giàu sinh học (bioaugmentation). • Làm giàu sinh học là phương pháp sử dụng các tập đoàn vi sinh vật bản địa hoặc vi sinh vật sử dụng chất độc hại, thậm trí vi sinh vật biến đổi di truyền đã được làm giàu từ nơi khác đưa vào địa điểm ô nhiễm .Tuy nhiên cho đến nay phương pháp này chưa thể áp dụng đại trà trên diện rộng do các yếu tố tự nhiên như sự cạnh tranh sinh học, giá thành cao
122. • b,Phân hủy sinh học ex situ: – Các phương pháp xử lý ex situ mang tính không an toàn cao, do đó giá cả và rủi ro cao vì yêu cầu của quá trnh́ xử lý chất ô nhiễm phải được cân bằng với lợi ích mà nó mang lại. Phương pháp này kéo theo sự di chuyển của các chất ô nhiễm tới các vùng không ô nhiễm và được kiểm soát tại cùng một địa phương hoặc địa phương khác.
123. • 1.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình phân hủy sinh học : – a.Ảnh hưởng của nhiệt độ : – Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới tốc độ phân huỷ sinh học của dầu bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến những đặc tính vật lý, hoá học của dầu, đến quá trình trao đổi chất của cơ thể sinh vật và thành phần loài trong tập đoàn vi sinh vật. ở dưới 40oC, tốc độ phân huỷ sinh học tăng khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Khi nhiệt độ giả̉ m, độ nhớ t củ̉ a dả u tăng lên làm giả̉ m sư bay hơi củ̉ a các n-ankan mả ch ngả n, gây độ c cho vi sinh vả t, do đó làm giả̉ m quá trnh́ phân huỷ sinh học.
124. • Khí hậu và mùa cũng gây ảnh hưởng đến sự phát triển của tập đoàn vi sinh vật sử dụng hydrocacbon và do đó ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ sinh học. Các nghiên cứu tại Alaska, Nova Scotia, và Spitsbeeergen cho thấy phân huỷ dầu xảy ra mạnh mẽ vào mùa xuân, mùa hè tuy nhiên lại giảm rất mạnh vào mùa đông. • Vi sinh vật sử dụng dầu tồn tại trong các môi trường có phổ rộng về nhiệt độ, các vi sinh vật này có thể bao gồm các vi sinh vật không ưa nhiệt đến các vi sinh vật ưa nhiệt trung bình và các vi sinh vật ưa nhiệt độ cao.
125. • b.Ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng: • Cácbon (C), nitơ (N), phốt pho (P) là các chất cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp của tế bào vi sinh vật. Khi nồng độ hydrocacbon thải vào môi trường nước quá lớn, ở đó hàm lượng các chất dinh dưỡng vô cơ thấp, gây ra sự chênh lệch giữa tỷ lệ C/N hoặc C/P hoặc cả hai dẫn đến quá trình phân huỷ dầu xảy ra rất chậm. Do vi sinh vật không đủ điều kiện để phát triển. • Việc điều chỉnh tỷ lệ C/N, C/P hoặc cả hai bằng cách bổ sung N hay P dưới dạng chế phẩm hoạt động ở bề mặt có tác dụng kích thích sự phân huỷ sinh học dầu thô cũng như các thành phần của dầu ở điều kiện có oxy. Tuy nhiên, nồng độ phốt pho quá cao có thể ức chế quá trình phân hủy sinh học hydrocacbon.
126. • c.Ảnh hưởng của nồng độ pH: • Độ pH gây ảnh hưởng lớn đến sự tồn tại và phát triển của vi sinh vật do đó cũng ảnh hưởng đến tốc độ phân huỷ hydrocacbon dầu mỏ của vi sinh vật. Quá trình phân huỷ hydrocacbon bởi vi sinh vật thường thuận lợi nhất trong điều kiện pH gần trung tính tuy nhiên vẫn có nhiều vi sinh vật phát triển được ở pH kiềm hoặc axit. • Kế t quả̉ các thư c nghiế m cho thả y độ pH thích hơ p nhả t cho quá trnh́ phân huỷ dầu trong nước biển là 8,0.
127. • d.Ảnh hưởng của oxy: • Trong quá trình phân huỷ sinh học hydrocacbon ở điế u kiế n hiế u khí, oxy đươ c dùng làm chả t nhả n hydro và điế n tử cuộ i cùng. Ngoài ra oxy còn đươ c dùng trong quá trnh́ cacboxyl hoá do enzym oxygenaza xúc tác. Trong nhiều trường hợp, khi oxy không được bổ sung hoặc bổ sung không đầy đủ, thậm chí ngay cả không có oxy người ta vẫn quan sát thấy quá trình phân huỷ sinh học của hydrocacbon. • Trong điều kiện kỵ khí quá trình phân huỷ xảy ra đối với các thành phần nhân thơm có chứa phân tử oxy như benzoat, các hợp phần chứa nguyên tử halogen nhân thơm như halogenbenzoat, chlorophenol.
128. • .Ảnh hưởng của NaCl : • Theo nghiên cứu của Ward và Brock khi độ mặn tăng từ 3,3 đến 28,4% quá trình khoáng hoá hydrocacbon giảm đi. Nồng độ muối cũng ảnh hưởng đến phân huỷ các thành phần khác nhau của dầu. Theo Mille và cộng sự khi nồng độ NaCl lớn hơn 2,4% phân huỷ sinh học phân đoạn hydrocacbon thơm và phân cực bị ảnh hưởng lớn hơn so với phân đoạn hydrocacbon no.
129. • 1.3.Vai trò và áp dụng công nghệ xử lí sinh học trong quá trình xử lí dầu tràn • Phương pháp phân huỷ sinh học sử dụng các sinh vật bản địa: Phân huỷ sinh học sử dụng các sinh vật bản địa là phương pháp đã và đang được áp dụng rất hiệu quả trong xử lý ô nhiễm và đặc biệt là trong xử lý dầu tràn. Tuy nhiên, xử lý ô nhiễm dầu ở ngoài khơi phức tạp hơn nhiều so với các vùng gần bờ do tính chất phức tạp của điều kiện thời tiết, sóng, gió, chế độ thuỷ triều cũng như khó khăn do cách trở về mặt địa lý. Nếu dầu tràn ở ngoài khơi, có lẽ sử dụng phương pháp phân huỷ sinh học toàn diện khó khả thi.Chỉ có một biện pháp có thể áp dụng được là các váng dầu loang này sau khi vớt cơ học có thể sử dụng chế phẩm trôi nổi cùng váng để vi sinh vật phân huỷ đến sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O, sinh khối và axit hữu cơ. Các chất này không gây ô nhiễm .
130. • Xử lý ô nhiễm hữu cơ bằng phân huỷ sinh học là phương pháp an toàn, rẻ và có thể áp dụng ở các quy mô rất lớn ngoài tự nhiên. Công nghệ phân huỷ sinh học đảm bảo an toàn cho môi trường hơn tất cả các công nghệ khác, đặc biệt trong điều kiện hệ sinh thái đa dạng việc áp dụng công nghệ phân huỷ sinh học làm sạch dầu cũng như làm sạch các chất độc khác đạt hiệu quả cao nhất. Quá trình phân huỷ sinh học ô nhiễm dầu vẫn diễn ra ở các nồng độ dầu rất cao.
131. • Việc đưa vi sinh vật vào các địa điểm ô nhiễm đòi hỏi chi phí cao và nhiều khi không mang lại hiệu quả do rất nhiều nguyên nhân như sự cạnh tranh của vi sinh vật, độ độc của môi trường, sự thiếu hụt nguồn dinh dưỡng v.v. . Để bảo vệ sự đa dạng vi sinh vật và an toàn đối với môi trường và cần có sự giám sát chặt chẽ khi đưa các vi sinh vật từ các nơi khác để xử lý ô nhiễm.Với các hợp chất khó bị phân huỷ bởi vi sinh vật như thành phần phân cực (asphaten). Hydrocacbon thơm đa nhân có trọng lượng phân tử cao (từ 4 vòng trở lên) người ta có thể bổ sung các tập đoàn vi sinh vật bên ngoài với điều kiện yếu tố môi trường phải được điều khiển chính xác ở một phạm vi rất nhỏ. Còn đối với ô nhiễm ở diện rộng thì việc bổ sung vi sinh vật vẫn chưa thành công
132. • Kích thích sinh học hiện là khuynh hướng được sử dụng rộng rãi trong xử lý ô nhiễm dầu theo phương pháp phân huỷ sinh học. Trong hoạt động sống vi sinh vật cần N, P và các chất dinh dưỡng khác nhưng các chất này lại có nồng độ rất thấp trong nước biển dẫn đến hạn chế quá trình phân huỷ hydrocarbon. Sau khi dầu ô nhiễm đã được vớt cơ học để quá trình phân huỷ sinh học xảy ra với tốc độ lớn hơn cần bổ sung các chất dinh dưỡng vào các điểm ô nhiễm dầu. Vụ ô nhiễm dầu Exxon Valdez tại Alaska, Mỹ là đối tượng tự nhiên lớn nhất được ứng dụng phương pháp phân huỷ sinh học thông qua việc bổ sung các chất dinh dưỡng. Kết quả cho thấy tốc độ phân huỷ dầu tăng 2-3 lần . • Tại Việt Nam, Viện Công nghệ Sinh học đă tiến hành nhiều nghiên cứu về tình trạng ô nhiễm dầu cũng như phân bố của các tập đoàn vi sinh vật tại các vùng sinh thái khác nhau.
133. • 1.4.Các vi sinh vật có khả năng sử dụng dầu mỏ: • Cơ sở của việc xử lý làm sạch dầu mỏ bằng biện pháp sinh học chủ yếu dựa vào khả năng sử dụng các thành phần của dầu bởi vi sinh vật. • Các vi sinh vật có khả năng sử dụng các thành phần của dầu phân bố rộng rãi trong các môi trường sinh thái khác nhau như trong đất, nước ngọt, nước biển, các mẫu trầm tích, vùng cực, suối nước nóng, mỏ dầu, môi trường axít, kiềm hoặc nồng độ muối cao v.v. Trong tự nhiên số lượng vi sinh vật sử dụng dầu thường chiếm khoảng dưới 1% tổng số vi sinh vật dị dưỡng, tuy nhiên khi môi trường bị nhiễm dầu số lượng các nhóm vi sinh vật này đều tăng nhanh chóng và có thể lên tới 10% trong tổng số vi sinh vật dị dưỡng đây là điều kiện rất thuận lợi để sữ dụng phương pháp này. .
134. • Vi sinh vật sử dụng dầu phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên và vô cùng đa dạng về chủng loại, bao gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm sợi, nấm men, một số loại tảo. Vai trò của các nhóm vi sinh vật này thể hiện rất khác nhau trong các điều kiện môi trường khác nhau. Trong môi trường biển vi khuẩn là nhóm chiếm ưu thế trong các nhóm vi sinh vật sử dụng hydrocarbon. • Vai trò của vi khuẩn kị khí trong quá trình phân hủy dầu: • Đối với các vi khuẩn kỵ khí sử dụng hydrocacbon, oxy không chỉ là chất nhận điện tử cuối cùng cho quá trình lưu giữ năng lượng hô hấp mà nó còn là chất phản ứng quan trọng trong các quá trình trao đổi chất. Nhờ hoạt động của các enzym monooxygenaza hoặc dioxygenaza (đối với hydrocacbon thơm), một hoặc hai nguyên tử tách ra trực tiếp từ phân tử oxy để tạo thành các sản phẩm hydroxylat hoá.
135. Caḿ ơn thâỳ giaó và cać baṇ đã danh̀ thời gian theo doi./̃