Thực trạng và nguyên nhân dẫn đến tràn dầu trên biển ở Việt Nam

Ngày nay, sản phẩm của dầu mỏ đang có mặt trong hầu hết các lĩnh vực đời sống sinh hoạt hằng ngày của con người cũng như trong công nghiệp. Theo số liệu thống kê thì có khoảng 6570% năng lượng được sử dụng từ dầu mỏ, chỉ có khoảng 2022% từ than, 56% từ năng lượng nước, 812% từ năng lượng hạt nhân. Do đó công đoạn khai thác và vận chuyển dầu thô ngày càng tăng theo nhu cầu phát triển chung của thời đại. Song hành với việc phát hiện ra và khai thác dầu mỏ thì tràn dầu cũng bắt đầu xuất hiện. Các vụ tràn dầu là một mối đe dọa nguy hại đến môi trường biển nói chung và hệ sinh thái ven biển nói riêng.

I.Đặt vấn đề. Ngày nay, sản phẩm của dầu mỏ đang có mặt trong hầu hết các lĩnh vực đời sống sinh hoạt hằng ngày của con người cũng như trong công nghiệp. Theo số liệu thống kê thì có khoảng 65-70% năng lượng được sử dụng từ dầu mỏ, chỉ có khoảng 20-22% từ than, 5-6% từ năng lượng nước, 8-12% từ năng lượng hạt nhân. Do đó công đoạn khai thác và vận chuyển dầu thô ngày càng tăng theo nhu cầu phát triển chung của thời đại. Song hành với việc phát hiện ra và khai thác dầu mỏ thì tràn dầu cũng bắt đầu xuất hiện. Các vụ tràn dầu là một mối đe dọa nguy hại đến môi trường biển nói chung và hệ sinh thái ven biển nói riêng. Việt Nam là một quốc gia được mệnh danh là “rừng vàng, biển bạc”, được tự nhiên ưu đãi cho nguồn tài nguyên thiên nhiên khá phong phú mà trong đó có dầu mỏ. Không thể phủ nhận những lợi ích to lớn của dầu mỏ đem lại nhưng đi kèm với đó là thực trạng ô nhiễm biển do tai biến tràn dầu. Để có cái nhìn tổng quan hơn trong việc giảm thiểu và hạn chế tác động của tai biến tràn dầu đến môi trường, sau đây nhóm 03 xin trình bày các vấn đề của đề tài: “Thực trạng và nguyên nhân dẫn đến tràn dầu trên biển ở Việt Nam”. II. Nội dung. 1 | P a g e 1. Sơ lược về dầu mỏ. 1.1 Khái niệm Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục. Dầu thô tồn tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất. Dầu thô là một hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocacbonn thuộc gốc ankan, thành phần rất đa dạng. 1.2Quá trình hình thành dầu mỏ. 1.2.1 Theo thuyết sinh vật học Dầu thô là sản phẩm của sự nén và nóng lên của các vật liệu hữu cơ trong các thời kì địa chất. Theo thuyết này nó được tạo thành từ các vật liệu còn sốt lại sau quá trình phân rã xác các động vật và tảo nhỏ thời tiền sử, trên mặt đất có khuynh hướng hình thành than. Sau nhiều thập niên, các chất hữu cơ này trộn với bùn và bị chon sâu dưới các lớp trầm tích, do tác dụng của nhiệt độ và áp suất đã giúp những chất này biến đổi. Ban đầu hình thành một loại sáp được gọi là kerogen, sau đó tạo thành những hydrocacbonn khác nhau tồn tại dưới dạng khí và lỏng. 1.2.2 Thuyết vô cơ Theo thuyết này dầu mỏ phát sinh từ phản ứng hóa học giữa cacbua kim loại với nước tại nhiệt độ cao ở sâu trong lòng Trái Đất tạo thành các hydrocacbonn 2 | P a g e và bị đẩy lên trên, và do tác động của các vi sinh vật sống trong lòng đất đã biến đổi chúng tạo thành các hydrocacbonn khác nhau. 1.2.3 Thuyết hạt nhân Lý thuyết thứ ba cho rằng các hydrocacbonn được tạo ra bởi những phản ứng hạt nhân trong lòng Trái Đất. 1.3 Thành phần hóa học của dầu mỏ 1.3.1Thành phần nhóm hydrocacbon của dầu mỏ Các hydrocacbon, là hợp chất hữu cơ , chỉ gồm hydro và cacbon là thành phần chính của dầu mỏ. Các hydrocacbon trong dầu mỏ được chia thành bốn nhóm: parafin, olefin, naphten và aromat. - Hydrocacbon parafin (ankan) Các ankan thấp :metan, atan, propan, butan ở thể khí. Những ankan từ pentan trở lên trong điều kiện thông thường ở thể lỏng. Các ankan từ C 17 trở lên thường tồn tại ở thể rắn, nhiệt độ sôi dao động từ 40-70 0 C. - Hydrocacbon olefin( anken) Trong dầu mỏ hiếm gặp các hợp chất không no như: acetylene, etylen, polypropylene, alcohol. Các hydrocacbon này là kết quả của quá trình phá hủy cấu trúc và chúng là thành phần không mong muốn của nhiên liệu động cơ. - Hydrocacbon naphten(cycloalkan) 3 | P a g e Naphten trong các phân đoạn nhẹ của dầu mỏ là dẫn xuất của cyclopentan và cyclohexan, trong dầu mỏ naphten có cấu trúc từ 1-4 vòng. Chúng là thành phần quan trọng của nhiên liệu động cơ, đồng thời cũng là nguyên liệu chính để tổng hợp hydrocacbon thơm: benzene, toulen, xylem. - Hydrocacbon thơm Trong thành phần của dầu mỏ các hydrocacbonn thơm với số vòng từ 1-4 chúng phân bố đồng đều trong các phân đoạn và có tỷ trọng cao nhất. hydrocacbonn thơm là thành phần mong muốn của xăng, nhưng chúng làm giảm chất lượng của nhiên liệu vì làm xấu đặc tính cháy của chúng, thường hàm lượng của chúng không quá 20-22%. 1.3.2 Phi hydrocacbon trong dầu mỏ - Hợp chất lưu huỳnh Lưu huỳnh thường có mặt trong tất cả các dầu thô và tồn tại dưới dạng hydrosulfua. Được chia thành 3 nhóm: +Nhóm I gồm hydrosulfua và mercaptan: có tình axit và do đó có tính ăn mòn cao nhất. +Nhóm II gồm các sulfua và disulfua ít bền vững, ở nhiệt độ 130-160 0 C chúng bị phân hủy trở về nhóm 1. +Nhóm III gồm các hợp chất vòng bền như thiophen và thiophan - Nitơ và hợp chất chứa nitơ 4 | P a g e Hàm lượng N trong dầu dao động 0,003-0,52%k.l. ni tơ trong dầu tồn trong dầu dưới dạng hợp chất có tính kiềm, trung hòa, axit. Chúng có tác dụng sát trùng, chất ức chế ăn mòn, chất bôi trơn và chống oxy hóa…Nhưng chúng cũng có tác hại làm giảm hoạt độ xúc tác trong quá trình chế biến dầu, tạo nhựa, làm sẫm màu sản phẩm. - Hợp chất chứa oxy Trong dầu mỏ chứa rất ít các hợp chất có oxy như: axit naphten, phenol, nhựa asphant. Axit naphten là chất lỏng đặc ít bay hơi, tỷ trọng 0,96-1 có mùi rất hôi. Nhựa asphtan là phần không thể thiếu của các loại dầu, chúng là phức của hợp chất đa vòng, dị vòng và hợp chất cơ kim. Chia thành 3 nhóm: +Nhựa trung hòa là chất bán lỏng, đôi khi là chất rắn. thành phần có chứa S, O, N, tồn tại dưới dạng vòng thơm và mạch nhánh +Asphten là chất rắn đen, giòn, có tỷ trọng lớn hơn 1.ỏ 300 0 C chúng bị phân hủy tạo thành khí . hàm lượng S, O, N cao hơn trong nhựa, sản phẩm của asphten là cacben và carboid. Cacben không tan trong bezen nhưng tan 1 phần trong prydin và H 2 S.carboid không tan trong bất cứ dung môi nào. +Axit asphten và alhydrid về vẻ ngoài giống nhựa trung hòa. Đây là chất lỏng quánh hoặc rắn, không hòa tan trong ete, nhưng tan tốt trong benzene, rượu và clorofom, tỷ trọng lớn hơn 1 2 Tổng quan.về tai biến tràn dầu 5 | P a g e Tràn dầu là sự giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng 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 hoặn 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, dầu nhờn hoặc dầu trộn lẫn trong chất thải Tràn dầu thường xảy ra trong các hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển, chế biến, phân phối và tàng trữ dầu khí và các sản phẩm của chúng. Ví dụ: các hiện tượng rò rỉ, phụt dầu, vỡ đường ống, vỡ bể chứa, tai nạn đâm va gây thủng tàu, đắm tàu, sự cố tại các dàn khoan dầu khí, cơ sở lọc hoá dầu v.v làm cho dầu và sản phẩm dầu (mà dưới đây sẽ được gọi tắt là dầu) thoát ra ngoài gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sinh thái và thiệt hại đến các hoạt động kinh tế, đặc biệt là các hoạt động có liên quan đến khai thác và sử dụng các dạng tài nguyên thuỷ sản. Mặt khác, tràn dầu cũng được xem như sự giải phóng vào môi trường do rò rỉ tự nhiên từ các cấu trúc địa chất chứa dầu dưới đáy biển do các hoạt động của vỏ trái đất gây nên như động đất Số lượng dầu tràn ra ngoài tự nhiên khoảng vài trăm lít trở lên có thể coi là sự cố tràn dầu. 6 | P a g e Sự cố tràn dầu thường 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, nuôi trồng thủy hải sản, vận tải quốc tế, sức khỏe nhân dân Một khi đã xảy ra 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. Hiện nay, các nhà khoa học đã tìm ra nhiều phương pháp để xử lý tràn dầu. Tuy nhiên khả năng khắc phục sự cố vẫn phải trông chờ vào sự tự phục hồi của thiên nhiên. 2.1 Nguyên nhân tràn dầu. Nguyên nhân tràn dầu chỉ có thể xuất phát từ các khả năng chính sau: • Thứ nhất, trên mặt nước biển. Rò rỉ từ các tàu thuyền hoạt động ngoài biển: chiếm 50% nguồn ô nhiễm dầu trên biển. Do tàu chở dầu trong vùng ảnh hưởng bị sự cố ngoài ý muốn hoặc cố ý súc rửa, xả dầu xuống biển • Thứ hai, trong lòng nước biển. Do rò rỉ các ống dẫn dầu, các bể chứa dầu trong lòng nước biển 7 | P a g e • Thứ ba, dưới đáy biển. Do khoan thăm dò, khoan khai thác, túi dầu bị rách do địa chấn hoặc do nguyên nhân khác Trong tự nhiên có những túi dầu nằm rất sâu dưới đáy biển nên việc khoan thăm dò rất khó Tuy nhiên nếu động đất xảy ra ở ngay khu vực có túi dầu thì khả năng túi dầu bị vỡ, bị xì là hoàn toàn có thể. Mặt khác, trong lòng đất có rất nhiều vi sinh vật yếm khí, một số loài có khả năng tiết ra acid làm bào mòn các lớp trầm tích nằm phía trong hoặc ngoài túi dầu,khí. Giới khai thác dầu khí đã biết lợi dụng khả năng này của tập đoàn vi sinh vật yếm khí trên nhằm góp phần làm thông thương tốt hơn các mạch dầu, khí. Tuy nhiên, vi sinh vật này cũng có thể tàn phá lớp trầm tích bên ngoài dầu mỏ, đến một lúc nào đó thì làm dầu “xì” ra • Các tàu thuyền không đảm bảo chất lượng lưu hành trên biển là nguyên nhân chính dẫn tới rò rỉ dầu từ các tàu thuyền (tàu của ngư dân và các tàu chở dầu),đắm tàu do va vào đá ngầm. Các cơ sở hạ tầng phục vụ khai thác và lưu trữ dầu khí không đảm bảo tiêu chuẩn nên dẫn đến tràn dầu, thậm chí ở các cực của trái đất các nhà sản xuất còn thải nước lẫn dầu và các chất hóa học nguy hiểm ra biển. Ngoài ra còn có các nguyên nhân chủ quan do hành động thiếu ý thức của con người đã trực tiếp hoặc gián tiếp khiến dầu tràn ra biển. 2.2 Các quá trình biến đổi dầu trong nước biển. 8 | P a g e Khi bị đổ ra môi trường, vệt dầu sẽ trải qua hàng loạt biến đổi vật lý và hóa học (Quá trình phong hóa dầu), kết quả làm cho thành phần ban đầu của vệt dầu thay đổi mạnh mẽ. Quá trình phong hóa dầu là một chuỗi quá trình biến đổi hóa học và vật lý liên quan đến các hiện tượng bên trong của dầu và các điều kiện, môi trường. 2.2.1. Biến đổi thành phần hóa học (sự phong hóa dầu). Sự phân hủy dầu trong biển: Vai trò quan trọng trong quá trình phá hủy các váng dầu thuộc về sự bay hơi. Các hydro cacbua với mạch dài các nguyên tử cacbon trong phân tử dưới C 15 (nhiệt độ sôi tới 250 o C ) bốc hơi từ mặt nước trong 10 ngày, các hydro cacbua trong dải từ C 15 – C 25 (250 – 400 o C) bị giữ lại lâu hơn nhiều, còn nhóm nặng hơn C 15 thực tế không bốc hơi. Nói chung, riêng sự bay hơi có thể loại trừ tới 50% các hydro cacbua của dầu thô, tới 10% dầu nặng và tới 75% dầu nhiên liệu nhẹ (Mikhailov,1985). Kiểu biến đổi Thời gian (ngày) Phần trăm dầu ban đầu (%) Bay hơi Hòa tan Quang hóa Phản ứng sinh hóa Phân tán và trầm lắng 1-10 1-10 10-100 50-500 25 5 5 30 15 20 9 | P a g e Đóng cặn 100-100 >100 Tổng 100 Bảng 1: Diễn tiến thành phần hóa của dầu (theoButler và NNK năm 1976) Chừng 24% số dầu đó sẽ bay hơi hay tan biến sau 2 ngày, 42% sau 5 ngày, 45% sau 8 ngày. Bách phân tiêu tán này đạt đến tối đa là 48% qua 14 ngày. Sau đó thời tiết không còn ảnh hưởng bao nhiêu và số dầu còn lại sẽ nằm vật vờ trôi nổi trên mặt biển. Phải qua rất nhiều thời gian để dầu loang tự nó phân hóa qua những phản ứng thoái hóa sinh học (Biological Degradation), oxide hóa quang năng (photo oxidation) mà từ từ tan biến. Khi dầu thoát ra, vì nhẹ nên nổi và nước gió làm dầu trôi đi trên mặt biển. 2.2.1.1 Sự bay hơi (evaporation). Mức độ bay hơi phụ thuộc vào thành phần các hydrocacbonn nhẹ có trong dầu. Thông thường dầu mất khoảng 50% thể tích trong vài ngày. − Dãy hydrocacbonn có dây C nhỏ hơn 15 phần tử, có nhiệt độ sôi nhỏ hơn 250 o C bay hơi trong 10 ngày. − Dãy hydrocacbonn là nhóm C 15 – C 25 : nhiệt độ sôi 250-400 o C, bay hơi hạn chế và còn lưu lại trong vết dầu một phần. − Dãy hydrocacbonn có dây C lớn hơn 25 phần tử, nhiệt độ sôi lớn hơn 400 o C hầu như không bay hơi. 10 | P a g e [...]... quay dầu tự nổi dang dẹp 31 | P a g e 3.1.2 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... tổn thương ở mang, vây và mắt Về lâu dài, sự ô nhiễm 25 | P a g e do dầu dẫn đến việc làm giảm tốc độ tăng trưởng, sự sinh sản chậm, làm tăng tính dễ bị tổn thương do bệnh tất và tăng độ tử vong - Trên bãi biển Khi dầu tràn vào bờ biển, nếu không được làm sạch sẽ, dầu sẽ thấm vào đất và cả vùng bờ "chết" và không còn là nơi sinh sống của bất cứ loài vật nào 2.4.3 Đối với kinh tế, xã hội và con người... 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 27 | P a g e • Dùng máy hớt váng dầu: Sau khi dầu được quây lại dùng máy hớt váng dầu. .. 1987 đến năm 2001 tại Việt Nam đã xảy ra hơn 90 vụ tràn dầu tại các vùng sông và biển ven bờ Riêng TP 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 2 năm 2006, 2007đã liên tục xuất hiện nhiều sự cố tràn dầu “bí ẩn” Nhất là từ tháng 1 đến tháng năm 2007 đã liên tục xuất hiện rất nhiều vệt dầu ở 20... ước tính có từ 21620- 51400 tấn dầu đã tràn trên biển - 17h ngày 30/1/2007, 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 bờ Thảm dầu kéo dài gần 20 km từ khu vực biển Đà Nẵng đến Quảng Nam Một thảm họa sinh thái đang biểu hiện trên bờ được đánh giá đẹp nhất... point thì dầu khó lan truyền Các yếu tố môi trường: To không khí, gió, các dòng chảy và dòng thủy triều sẽ ảnh hưởng đến tốc độ lan truyền và hướng lan truyền Bán kính lan truyền trong điều kiện lý tưởng: πR2max=A = 105 V 0.25 Bề dày lớp dầu: hd = V/A trong đó A: diện tích lớp dầu (m2), V: thể tích dầu tràn (m3) 2.3 Các vụ tràn dầu ở Việt Nam Theo thống kê của Trung tâm nghiên cứu an toàn dầu khí,... lại do việc tái tạo trầm tích do sóng và thủy triều 22 | P a g e Hình 3: tác đông của tràn dầu Cây đước: cây đước, do mực nước lên xuống của thủy triều và vị trí ven biển của chúng nên dễ bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm dầu Các dòng thủy triều và gió thổi về bờ có thể đem các màng dầu vào khu rừng đước, nơi mà tiếp xúc lý hóa với động và thực vật trong môi trường dẫn đến việc tử vong quy mô lớn Môi trường... bằng Đối với dầu tràn nhỏ hay đổ dần thì giai đoạn này sẽ đến sớm hơn (có thể sau vài giờ) và chiếm phần quan trọng hơn  Giai đoạn 3 – Phá vỡ cá vệt dầu (drifting) Vệt dầu bị phá thành các băng, dải kéo dài song song với hướng gió Có hai nhóm yếu tố ảnh hưởng đến sự truyền dầu: 15 | P a g e Các yếu tố trong: liên quan đến thành phần của dầu, dầu có độ nhớt ít di chuyển hơn, lan truyền chậm Dầu có pour... trị Điều này sẽ ảnh hưởng đến động vật bậc cao hơn ăn các sinh vật này và cũng ảnh hưởng tới hệ sinh thái liền kề phụ thuộc vào các môi trường sống này Làm thay đổi tính chất, hệ sinh thái vùng bờ biển Sóng đánh khoảng 10% lượng dầu vào đất liền, số dầu đó mang nhiều hóa chất độc, đã làm hư hại đất ven biển Cặn lắng xuống đáy biển làm ô nhiễm trầm tích đáy biển Làm ảnh hưởng đến khí hậu khu vực, giảm... chiếc tàu chở hàng đã đâm nhau làm hơn 170m3 dầu diesel tràn ra biển Đây là vụ tai nạn giữa 2 tàu chở hàng có trọng tải lớn lần đầu tiên trên vùng biển Quảng Ngãi Tuy nhiên, đến chiều 24/12 vẫn chưa có biện pháp khắc phục - Khoảng 22h ngày 2/3/2008 khi đến tọa độ 10209,7’ B- 107047,5’ Đ trên vùng biển Bình Thuận, cách thị xã La Gi khoảng 9 hải lý về hướng Đông Nam, tàu Đức Trí BWEG chở 1700 tấn dầu gặp . giảm thiểu và hạn chế tác động của tai biến tràn dầu đến môi trường, sau đây nhóm 03 xin trình bày các vấn đề của đề tài: Thực trạng và nguyên nhân dẫn đến tràn dầu trên biển ở Việt Nam . II 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 TP. Hồ Chí Minh, tính từ năm 1993 đến nay đã xảy ra trên 8 vụ tràn dầu. của ngư dân và các tàu chở dầu) ,đắm tàu do va vào đá ngầm. Các cơ sở hạ tầng phục vụ khai thác và lưu trữ dầu khí không đảm bảo tiêu chuẩn nên dẫn đến tràn dầu, thậm chí ở các cực của trái đất