目前针对海洋石油污染，国际上常用的治理技术、方法大概分为以下几类。

（一）自然修复法

自然修复法是指人类不采取任何行动，由海洋对石油进行自然净化的过程。

尽管采用自然修复法可能会使油污停留的时间较长，但是当溢油污染发生在较为偏远的地区且其他修复方法会产生不良影响时，自然修复法是较好的修复方式。

（二）物理修复法

物理修复法是目前溢油处理的主要手段。该方法主要用于较厚油层的回收处理，能对溢油层中的大部分石油进行聚集、稀释或迁移，但不能彻底清除海洋表面或海水中的石油。这种方法相对简单、安全，但是效率不稳定，易受到天气、海洋状况以及溢油类型的影响（Zhang & Wang，2005）。

1.围栏法

石油泄漏到海面后，及时用围栏将污染海域围住，既能阻止溢油在海面扩散，控制海域的污染面积，并且可以增加海面油层的厚度，便于将石油进一步回收或者燃烧。围栏既能防止泄漏的石油在水平方向上的扩散，又能防止泄漏的石油经风化作用凝结成焦油球而在垂直方向上扩散。围油栏主要由浮体、水上部分、水下部分和压载等部分组成（图12-11）。浮体提供浮力，使围油栏漂浮在水中。水上部分起围油的作用，水下部分防止浮油从下部漏出。而压载可以使围油栏直立在水中。围栏应具有易于展开和收回、有一定的强度、抗风浪能力强、坚韧耐磨、易于维修、海洋生物不易附着等性能。

图12-11　修复中常用围油栏

围栏根据其特点可以分为以下4类。①篱式围栏：主要在水流速度较大的海区使用；②帘式围栏：主要在海面平静、海岸状况良好的条件下使用；③密封式围栏：主要在周期性潮汐海域使用；④ 防火围栏：主要在采用焚烧技术的情况下使用。四类围栏操作适用条件见表12-7。

表12-7　围栏的操作适用条件（A）（引自王辉和张丽萍，2007）

注：A为围栏；括号内的数字、小写字母分别代表围栏的种类、类型。

2.撇油器法

撇油器法是指在不改变石油的物理化学性质的前提下将溢油进行回收的方法。目前常用的撇油器有以下几种。①抽吸式撇油器：主要类型有韦氏撇油器、真空撇油器、涡轮撇油器。②黏附式撇油器：主要类型有带式撇油器、鼓式撇油器、手刷式撇油器、拖把式撇油器、圆盘式撇油器、管式撇油器（图12-12）。③重油撇油器：用以去除高黏稠石油和乳化油水混合物，和一般撇油器的操作方法相同。④ 其他的撇油器：有些撇油器是利用过滤、机械截留以及吸附的原理工作的。例如，油拖网的工作原理为，随着油水的流动，油水一起进入网袋，油由于其黏滞性而被截留下来，水则通过网眼流出。而堰式撇油器利用油和水的比重不同、浮油漂浮在水面的特点去除浮油；即通过调节堰口高度，使其位于油层下方，用泵抽走浮油，达到油水分离的目的。

图12-12　管式撇油器和带式撇油器

各种类型撇油器的性能对比见表12-8，操作条件见表12-9。

表12-8　各种类型撇油器的性能对比（引自Pu等，2005）

表12-9　撇油器操作条件（B）（引自王辉和张丽萍，2007）

注：B代表撇油器；括号内的小写字母和数字分别表示撇油器的种类、类型。

3.吸油法

吸油法是指使用亲油性的吸油材料，将溢油吸附在其表面而回收的一种方法（图12-13）。吸油法主要应用在靠近海岸和港口的海域，处理小规模溢油事件。

图12-13　装有头发的尼龙网（来源：新华网）

各种代表性的吸油材料的集油能力见表12-10，使用条件见表12-11。

表12-10　一些代表性的吸油材料的集油能力（引自Zheng等，2008）

表12-11　一些代表性的吸油材料的使用条件（C）（引自王辉和张丽萍，2007）

注：C代表吸油材料；括号内的数字表示吸油材料的类型。

4.移除法

移除法与以上几种方法中作用的对象不同，是针对被污染海域海滩中石油进行处理的方法，即根据底质种类的不同，采取不同的物理方法移除底质上的油污。对于吸附在海滩岩石上的油污，可以采用热水冲洗的方法。对于平坦海滩上的油污，可以采用人工清除表层油污的方法。

5.物理方法的综合应用

由于实际修复过程中，情况往往比较复杂，因此要综合运用多种物理方法。比如2010年7月16日大连新港石油泄漏，当地采用围栏法布设围油栏约7000米，防止溢油的进一步扩散；并出动近20艘清污船在事发水域不停巡逻监控油污。大连环保志愿者协会在接到国际环保组织提供的用头发吸附溢油的想法后，倡导大连市民积极提供头发。三天时间里，大连市环保志愿者协会收到捐赠的丝袜近千条，头发420多斤（1斤=500g），麻袋100余条，玉米叶600多斤（1斤=500g），抹布1400块。志愿者排成一排，将头发装入丝袜内，制成吸油缆放到海岸边，吸满油污后，请有关部门回收。20日，东南风刮起，暴雨突降，导致入海油污登陆35km外的金石滩海岸，使这一著名海水浴场不得不关闭。之后，政府采用移除法将受污染的沙子清除，并引进新的沙子（图12-14）。

图12-14　大连石油污染区工作人员进行吸油处理（来源：深圳热线网）

（三）化学修复法

化学修复法包括燃烧法和化学处理剂法。

1.燃烧法

燃烧法是指在各种助燃剂以及耐火围油栏的辅助下，将海上溢油直接燃烧。燃烧法具有高效、迅速、成本低的优点；但是会产生大量的大气污染物，对生态平衡造成不良影响。因此对这种方法的选择一定要慎重，一般应用于距离海岸较远且偏僻的公海。

此外，油品特性不同，适用条件也不同。新鲜溢油使用燃烧法的处理效果较好，而风化油、乳化油使用该方法的处理效果相对较差。并且若要点燃海上溢油，油膜厚度至少要大于2mm，因此需要使用耐火围油栏。海面的风浪也影响燃烧法的处理效果。通常条件下，风速低于8m/s，波高低于1m，溢油才能够燃烧或维持燃烧。

在美国，就地燃烧法已经被多次应用于湿地、浅湖、内河以及其他处理方法不适用的场合中。结果表明，在含水率、油层厚度等合适的情况下燃烧法是一种有效的处理溢油的方式（率鹏等，2013）。

2.化学处理剂法

化学处理剂包括化学分散剂、凝油剂、集油剂、沉降剂等。化学处理剂法的原理主要是喷洒各种化学药剂把海面的浮油分散成极小的颗粒，使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。此方法一般与物理方法结合使用，用于物理方法处理后无法再处理的薄油层处理。在无法使用物理方法的情况下，该法也可以单独使用。

（1）分散剂。对于厚度不大于3mm的薄油层，可以通过喷洒分散剂来改变油水界面的表面张力，从而分散溢油，清除油膜。分散剂具有见效快、能够在恶劣天气条件下短时间内对大面积溢油进行处理的优点（图12-15），但同时也具有浪费能源、可能产生二次污染、使用条件受限制（水温不能低于5℃）的缺点（于沉鱼和李玉琴，2000）。因其只对中、低黏度的油有效，各个国家对其使用都有专门的条例限制。此外，分散剂还会通过食物链对海洋生物造成一定的影响，因此美国、德国、挪威等国家在使用分散剂后，一直跟踪观察其对海洋生物可能产生的毒性作用。我国生产的水基型J-DF-2溢油分散剂是一种不会造成二次污染的化学分散剂，由利用天然原料合成的多种非离子表面活性剂、溶剂、微星的湿润剂、稳定剂等多组分复配而成，是一种高科技环保产品。该分散剂具有高效、易被生物降解的优点，是当今国际上较受瞩目的第二代溢油分散剂产品（姜乃锋，2004）。各种分散剂的使用条件见表12-12。

图12-15　溢油分散剂

表12-12　各种分散剂的使用条件（D）（引自王辉和张丽萍，2007）

续表

注：D代表分散剂；括号内的数字表示分散剂的种类。

（2）凝油剂。凝油剂是一种化学处理剂，可使水面溢油快速胶凝，形成固态或半固态块状物飘浮于水面，从而有效防止油品的扩散，方便机械打捞回收，消除对环境的污染，是种很有潜力的溢油处理方法。国外对溢油剂的研究始于20世纪六七十年代而国内始于八十年代末。氨基酸类、蛋白类、山梨糖醇类、羧酸酯类等多种凝油剂相继问世（李忠义，1996）。但目前国内外的这些研究都还远不能满足实际应用的需要，存在着凝油速度慢、成本高、易造成二次污染等问题。因此，凝油剂的主要研究方向是开发见效快、低成本、低污染的新型凝油剂。

（3）集油剂。集油剂是一种将溢油集中而不使其凝固的化学处理剂，可防止溢油的进一步扩散，便于溢油的回收。因此，集油剂又被人们形象地称为“化学围油栏”。集油剂的扩散速度决定了其集油效果，而扩散速度取决于温度、集油剂的活性成分及溶剂的性质。集油剂适用于控制大面积薄油膜，其压缩溢油的最终厚度一般不超过1cm。集油剂不能与分散剂同时使用，也应避免与吸油材料共用，使用时不能混入碱类或洗涤剂，且使用过程中需注意人体保护。另外，在风速大于2m/s时，使用效果较差；当其含水率大于50%时，不会起到集油作用。目前国外主要使用的集油剂有聚丙烯酸胺系列、丙烯酸胺系列、繁烯醇系列以及早期的间苯二酚和木素磺化盐。这些产品在满足环境毒性容忍度的条件下，在不同的场合使用，都取得了良好的效果（Moradi，2000）。目前研制开发的国产集油剂有国产QS系列、N，N-二烷基胺类表面活性剂等（李世珍和侯正田，1995）。

3.物理法和化学法的综合应用

化学修复法通常需要配合物理方法使用。

以2010年墨西哥湾钻井平台爆炸、漏油为例介绍物理法和化学法的综合应用。2010年4月20日夜间，位于美国墨西哥湾的深水地平线（Deepwater Horizon）号钻井平台发生爆炸并引发大火，大约36h后沉入海中，11名工作人员失踪。至少有500万桶原油从钻井平台底部油井喷涌入墨西哥湾，影响路易斯安那、密西西比、亚拉巴马、佛罗里达和得克萨斯州长达数百千米的海岸线。此次事故的漏油量已大大超过1989年埃克森瓦尔迪兹（Valdez）号油轮溢油事故，成为美国历史上最大的溢油事故。埃克森瓦尔迪兹号油轮溢油事故中原油泄出1100多万加仑，被原油污染的海+岸线长约2250km。据世界自然基金会（WWF）数据统计，有25万只海鸟，4000只海獭，250只秃头鹰和超过20只虎鲸在石油泄漏后的短短几天内被杀死。埃克森公司用于清理石油和损害赔偿的资金超过38亿美元，是世界上损失最大的海洋事故之一。而墨西哥湾溢油事故，由于应急响应及时，治理措施得当，与瓦尔迪兹号油轮溢油事故相比，造成的环境和经济损失较小（图12-16；表12-13）。墨西哥湾溢油来自海洋深处，易与海水乳化形成让“吃油”微生物难以吃掉的黏稠物。所以，处理这次事故使用了围油栏与机械清除、燃烧溢油以及化学分散剂的方法。美国在墨西哥湾布放了超过1944km的围油栏，确保了对环境敏感区域的有效保护。对易于回收的溢油，美国海岸警卫队使用由Elastec公司设计制造的V-型收油系统进行机械清污与回收，取得了明显的效果。对于不易回收的溢油进行了250次可控燃烧（共燃烧约15万桶原油），并使用了3554m3海面分散剂和1719m3海底消油剂（王祖纲和董华， 2010）。

图12-16　墨西哥湾溢油事故中的修复船（来源：新华网）

表12-13　瓦尔迪兹油轮溢油事故和墨西哥湾溢油事故的损失对比

（四）生物修复法

生物修复是指生物（特别是微生物）催化降解环境污染物，减少或最终消除环境污染的受控或自发过程。生物修复法所使用的生物一般是细菌，因为其结构简单，更能适应极端环境，从而达到修复生境的目的。目前，海洋环境中能够降解石油的微生物有200多种，分属于70个属，其中细菌有40个属。与自然修复过程相比，生物的使用，可以大大加速污染物降解进程；与物理、化学方法相比，生物修复法不会引起二次污染，且修复费用仅为传统方法的30%～50%（毛丽华等，2006）。

20世纪80年代末美国瓦尔迪兹号石油泄露的生物修复项目在短时间内成功清除了污染，开创了生物修复在海洋污染治理中应用的先河（Bragg等, 1994）。目前，常用的生物修复方法有投加表面活性剂、添加石油降解菌、施加营养盐三种。

1.投加表面活性剂

在溢油污染区，石油烃一般以油珠或油滴分离相的形式存在，而微生物只能生长在水溶性环境中。因此，微生物不能和石油烃与氧气充分接触。向溢油污染区投加表面活性剂，油滴可被分散成微小的颗粒，大大增加了微生物与氧气、石油烃的接触面积。

由于化学合成的表面活性剂对生物有一定的毒性，从1970年起，加拿大、英国等开始研发各种安全有效的生物表面活性剂。Zajie 实验室已经有几种产品商品化。而国内对生物表面活性剂的研究起步较晚，目前技术还不够成熟。

2.添加石油降解菌

用于修复污染区的微生物可以分为土著微生物、基因工程菌和外来微生物三种。

土著微生物生长在被污染区或者其附近，受到石油污染时，可以大量繁殖。在一个未受烃污染的海洋环境中，烃降解菌只占全部异养菌的l%或更少。当污染发生后，烃降解菌的比例可上升至10%，并能以不同速率降解各种烃类物质。但一种微生物可降解的烃类范围有限，因此，通常添加外来微生物构成混合菌群，促进降解过程。此外，可以利用转基因技术将降解污染物的多种功能基因转到一种微生物细胞中，构造出一种具有广谱降解能力的超级细菌。然而，欧美等国家对基因工程菌的利用有严格的立法限制，迄今还未见到其在油污染海域修复中实际应用的报道。

3.施加营养盐

污染区的石油中含有微生物能利用的大量碳源，海水中也存在大量的无机盐，但是可利用的氮和磷不足，因此会限制石油烃的生物氧化。目前，广泛使用的营养盐主要有以下三种形式。

（1）缓释型。该类型营养盐具有合适的释放速率，通过海潮可以将营养物质缓慢地释放出来。

（2）亲油型。亲油肥料可使营养盐“溶解”到油中，在油相中螯合的营养盐可以促进细菌在油表面生长。

（3）水溶型。该类产品会被海水溶解，可以解决下层水体及沉积物污染的问题。

值得注意的是，在施加营养盐修复的过程中，应避免海藻大量繁殖，防止发生富营养化和赤潮。