Tiểu Luận Môi Trường - Sự cố tràn dầu và anh hưởng của nó đến sinh thái biển

I. ĐẶT VẤN ĐỀ1.1 Tính cấp thiết của đề tài Cách mạng khoa học kỹ thuật đã đem lại cho con người nhiều lợi ích, đảm bảo thỏa mãn cho con người về nhu cầu sống. Cùng với sự phát triển của cách mạng khoa học kỹ thật là hàng loạt các vấn đề về môi trường phát sinh. Bước sang thế kỷ 21 nền khoa học kỹ thuật của thế giới đạt ở trình độ cao, tuy nhiên nguồn năng lượng mà con người sử dụng vẫn là các loại hóa thạch để lại trong lòng đất, đại dương do đó chưa đảm bảo được về môi trường. Việc khai thác dầu mỏ là hoạt động mang lại lợi ích rất lớn về kinh tế cho các quốc gia giàu khoáng sản này. Bên cạnh lợi ích về kinh tế như vậy thì quá trình khai thác, vận chuyển dàu mỏ cũng là hoạt động gây ra ô nhiễm môi trường. Do đặc điểm dầu là một chất phức tạp, là một chất hữu cơ cao phân tử nên khi xảy ra sự cố tràn dầu thì sẽ tác động làm ảnh hưởng đến môi trường trong một thời gian dài và rất khó xử lý. Trên thế giới hiện nay vấn đề tràn dầu rất được quan tâm. Việc tìm ra hướng xử lý và khắc phục sự cố này là rất cần thiết, một mặt tránh gây lãng phí trong thời điểm nguồn tài nguyên này đang bị cạn kiệt và quan trọng hơn là tránh gây tổn hại tới môi trường. Cùng với những kiến thức được học và từ những số liệu, tài liệu thứ cấp thu thập được tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Sự cố tràn dầu và ảnh hưởng của nó tới môi trường

Hà Nôi - 2015

TIỂU LUẬN MÔI TRƯỜNG

SỰ CỐ TRÀN DẦU VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ

ĐẾN MÔI TRƯỜNG BIỂN

Trường Đại học Dược Hà Nội

Bộ môn Hóa Phân tích – Độc chất – Môi trường

TIỂU LUẬN

SỰ CỐ TRÀN DẦU VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ

ĐẾN MÔI TRƯỜNG BIỂN

Nhóm thực hiện: Tổ 5 - A6K67 Dương Tiến Anh

Lê Thị Quỳnh Giang

Vũ Thị Phương Hoa

Lê Thị Ngọc

MỤC LỤC

I ĐẶT VẤN ĐỀ 4

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 4

1.2 Mục đích nghiên cứu 4

1.3 Phương pháp nghiên cứu 4

II DẦU MỎ - SỰ CỐ TRÀN DẦU 5

2.1 Đại cương về dầu mỏ 5

2.1.1 Khái niệm về dầu mỏ 5

2.1.2 Quá trình hình thành dầu mỏ 5

2.1.3 Thành phần dầu mỏ 5

2.1.4 Phân loại dầu mỏ 7

2.2 Hiện trạng của sự cố tràn dầu 7

2.2.1 Khái niệm về tràn dầu 7

2.2.2 Tình hình tràn dầu trên thế giới và Việt Nam 7

2.2.3 Nguyên nhân tràn dầu 9

2.2.4 Phân loại sự cố tràn dầu 10

III ẢNH HƯỞNG CỦA TRÀN DẦU ĐẾN MÔI TRƯỜNG BIỂN 11

3.1 Tác động trực tiếp 11

3.1.1 Nhiễu loạn hoạt động sống trong hệ sinh thái biển 11

3.1.2 Phá hủy cảnh quan môi trường biển 13

3.1.3 Dầu hủy hoại các môi trường sinh thái 13

3.2 Tác động gián tiếp 13

IV MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU SỰ CỐ TRÀN DẦU 14

4.1 Biện pháp xử lý khi xảy ra sự cố 14

4.2 Biện pháp phòng ngừa 15

V KẾT LUẬN 15

VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 16

1 Giáo trình Môi trường và độc chất môi trường (Đại học Dược Hà Nội) 16

2 http://vi.wikipedia.org/wiki/Tran_dau.html 16

3 http://vi.wikipedia.org/wiki/dau_mo.html 16

4 http://www.hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/an-toan-hoa-chat/ 257-tran-dau-va-bien-phap-khac-phuc.html 16

5 http://khoahoc.tv/doisong/moi-truong/tham-hoa/42934_nhung-hau-qua-o-nhiem-moi-truong-bien-do-tran-dau.aspx 16

I ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

- Cách mạng khoa học kỹ thuật đã đem lại cho con người nhiều lợi ích, đảm bảo thỏa mãn cho con người về nhu cầu sống

Cùng với sự phát triển của cách mạng khoa học kỹ thật là hàng loạt các vấn đề về môi trường phát sinh

- Bước sang thế kỷ 21 nền khoa học kỹ thuật của thế giới đạt ở trình độ cao, tuy nhiên nguồn năng lượng mà con người sử

dụng vẫn là các loại hóa thạch để lại trong lòng đất, đại dương

do đó chưa đảm bảo được về môi trường

- Việc khai thác dầu mỏ là hoạt động mang lại lợi ích rất lớn về kinh tế cho các quốc gia giàu khoáng sản này Bên cạnh lợi ích

về kinh tế như vậy thì quá trình khai thác, vận chuyển dàu mỏ cũng là hoạt động gây ra ô nhiễm môi trường Do đặc điểm dầu

là một chất phức tạp, là một chất hữu cơ cao phân tử nên khi xảy ra sự cố tràn dầu thì sẽ tác động làm ảnh hưởng đến môi trường trong một thời gian dài và rất khó xử lý

- Trên thế giới hiện nay vấn đề tràn dầu rất được quan tâm Việc tìm ra hướng xử lý và khắc phục sự cố này là rất cần thiết, một mặt tránh gây lãng phí trong thời điểm nguồn tài nguyên này đang bị cạn kiệt và quan trọng hơn là tránh gây tổn hại tới môi trường

- Cùng với những kiến thức được học và từ những số liệu, tài liệu thứ cấp thu thập được tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Sự

cố tràn dầu và ảnh hưởng của nó tới môi trường"

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiều hiện trạng của sự cố tràn dầu

- Đánh giá tác động của tràn dầu tới môi trường

- Đề xuất một số biện pháp nhằm giảm thiểu và phòng tránh sự

cố tràn dầu

1.3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Dựa vào một số tài liệu nghiên

cứu đã được công bố, các bài báo tạp chí và một số trang web

II DẦU MỎ - SỰ CỐ TRÀN DẦU

2.1 Đại cương về dầu mỏ

2.1.1 Khái niệm về dầu mỏ

- Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu

hoặc ngả lục Dầu mỏ tồn tại trong các lớp đất đá tại một 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 hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng

2.1.2 Quá trình hình thành dầu mỏ

- 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 kỳ địa chất Theo thuyết này, nó được tạo thành từ các vật liệu còn sót lại sau quá trình phân rã xác động vật và tảo nhỏ thời tiền sử Trên mặt đất khuynh hướng tạo thành than Sau nhiều thập niên, các chất hữu cơ này trộn với bùn và bị chôn sâu dưới các lớp trầm tích, do tác dụng của

nhiệt đọ và áp suất đã giúp những chất này bến đổi Ban đầu hình thành một loại sáp gọi là kerogen, sau đó tạo thành những hydrocarbon khác nhau tồn tại dưới dạng khí và dạng lỏng

- Thuyết vô cơ:

Theo thuyết này, dầu mỏ phát sinh từ phản ứng hóa học giữa cacbua kim loại với nước tại nhiệt đọ cao ở sâu trong lòng Trái đất tạo thành các hydrocarbon và bị đẩy lên trên Do tác động của các vi sinh vật sống trong lòng đất đã biến đổi chúng tạo thành các hydrocarbon khác nhau

- Thuyết hạt nhân:

Lý thuyết thứ ba cho rằng các hydrocarbon được tạo thành bởi các phản ứng hạt nhân trong lòng Trái đất

2.1.3 Thành phần dầu mỏ

Dầu thô có 2 thành phần chính: thành phần hydrocarbon và thành phần phi hydrocarbon

2.1.3.1 Thành phần hydrocarbon

Thành phần này chủ yếu gồm 4 nhóm: parafin, olefin,

naphten,và aromat

- Hydrocarbon parafin

Các alkan thấp: methan, propan, butan ở thể khí

Các alkan từ pentan trở lên trong điều kiện thường ở thể lỏng

Các alkan từ C17 trở lên thường tồn tại ở thể rắn, nhiệt độ sôi dao động từ 40 – 70 độ C

- Hydrocarbon olefin

Trong dầu mỏ hiếm gặp các hợp chất không no như: acetylen, etylen, polypropylen, các hydrocarbon này là kết quả của quá trình phá hủy cấu trúc và chúng là thành phân không mon

muốn của nhiên lệu động cơ

- Hydrocarbon naphten

Naphten trong các phân đoạn nhẹ của dầu mỏ là dẫn xuất của cyclo pentan và cyclo hexan, trong dầu mỏ naphten có cấu trúc

từ 1-4 vòng Chúng là thành phần quan trọng của nhiên liệu động cơ đồng thời là nguyên liệu chính đẻ tổng hợp benzen, toluen, xylen

- Hydrocarbon thơm

Trong các thành phần của dầu mỏ, các hydrocarbon thơm với

số vòng từ 1-4, phân bố đều trong các phân đoạn và có tỷ trọng cao nhất Chúng là thành phần mong muốn của xăng nhưng chúng làm giảm chất lượng cả nhiên lieejuvif làm xấu đặc tính chảy của chúng, thường hàm lượng của chúng không quá 20-22%

2.1.3.2 Thành phần phi hydrocarbon

- Hợp chất lưu huỳnh

Lưu huỳnh thường có mặt trong tất cả các dầu thô và tồn tại dưới dạng hydrosulfua Chia làm 3 nhóm

+ Nhóm I: gồm các hydrosulfua và các mercaptan – có tính acid

và do đó có tính ăn mòn cao nhất

+ Nhóm II: gồm các sulfua và disulfua – ít bền vững, ở nhiệt độ 130-160 độ C chúng bị phân hủy về nhóm I

+ Nhóm III: gồm các hợp chất vòng bền như thiophren và

thiophan

- Hợp chất nitơ

Hàm lượng N trong dầu thô chiếm 0,003-0,52% khối lượng, N trong dầu mỏ tồn tại dưới dạng hợp chất có tính kiềm, trung hòa và cả acid Chúng có tác dụng sát khuẩn, ức chế ăn mòn, chất bôi trơn và chống oxy hóa Nhưng chúng lại làm giảm hoạt

đọ của các chất xúc tác trong quá trình chế biến dầu, tạo nhựa, làm sẫm sản phẩm

- Hợp chất chứa Oxy

Trong dầu mỏ chứa ít nhất các hợp chất chứa oxy như acid

naphhten, phenol, nhựa asphant Acid naphten là chất lỏng đặc

ít bay hơi, tỷ trọng từ 0,96-1, mùi rất hôi Nhựa asphtan là phần không thể thiếu của các loại dầu, chúng là phức hợp đa vòng, dị vòng và hợp chất cơ kim Chia làm 3 nhóm:

+ Nhựa trung hòa: là hợp chất bán lỏng, đôi khi là chất rắn, thành phần 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, ở nhiệt

độ 300 độ C, chúng bị phân hủy tạo thành khí, hàm lượng S, O,

N cao hơn trong nhựa Sản phẩm của asphten là carben và

carboid Carben không tan trong benzen nhưng tan trong

prydin và H2S còn carboid không tan trong bất cứ dung môi nào

+ Acid asphten và alhydrid: về vẻ ngoài giống nhựa trung hòa Đây là chất lỏng quánh hoặc rắn, không tan trong ether nhưng tan tốt trong benzen, alcol và cloroform, tỷ trọng lớn hơn 1

2.1.4 Phân loại dầu mỏ

Dầu thô thường được chia làm 2 loại:

 Dầu nhẹ có số carbon dưới 12C, gồm hợp chất hữu cơ thơm có nhiệt

độ sôi thấp, paraffin thẳng và vòng Parafin thẳng dễ bay hơi, dễ tan trong nước hơn, dễ bị phân hủy bởi vi khuẩn Còn parafin mạch vòng, hợp chất thơm khó phân hủy hơn

 Dầu nặng: ít bị phân hủy sinh học, kết lại thành cục, lắng đọng xuống đáy biển

2.2 Hiện trạng của sự cố tràn dầu

2.2.1 Khái niệm về tràn dầu

- Sự cố tràn dầu xảy ra ngày càng nhiều và tác động của chúng ngày càng lớn, không chỉ ở các quốc gia có hoạt động khai thác dầu mỏ mới có sự cố tràn dầu mà ở các quốc gia không có hoạt động này đều có thể gặp sự cố

- Vậy tràn dầu là gì? Theo thông tư của bộ KHCN và MT số

2262/TT-MTG

ngày 29/12/1995: Tràn dầu là hiện tượng xảy ra trong các hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển, chế biến, phân phối, tang trữ dầu khí và các sản phẩm của chúng Ví dụ, các

hiện tượng rò rỉ, phụt dầu, mở đường ống, mở bể chứa, tai nạn đâm và gây thủng tàu, đắm tàu, sự cố tại các giàn khoan dấu khí, cơ sở lọc dầu… làm cho dầu và sản phẩm dầu thoát ra

ngoài gây ô nhiêm 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 tài nguyên thủy sản

Số lượng dầu tràn ra tự nhiên khoảng vài trăm lít trở lên có thể coi là tràn dầu

2.2.2 Tình hình tràn dầu trên thế giới và Việt Nam

* Trên thế giới:

Hiện nay trên thế giới đã và đang xảy ra những vụ tràn dầu gây hậu quả nghiêm trọng Đặc biệt là các vụ tràn dầu:

- Ngày 16/3/1978 tại biển PORTSALL của Pháp tàu chở dầu Amoco Cadiz là tràn trên 68 triệu gallon.( 1gallon =

3,78541178 lít)

- Tiếp đó 3/6/1979 tại vịnh Mexico: Giếng tàu thăm dò IXTOC 1

bị vỡ, tràn ra khoảng 80 triệu gallon dầu thô ra biển Đến

1/11/1979 đã xảy ra vụ va chạm giữa tàu BURMAH- AGATE với tàu chở hang Mimosa làm 2,6 triệu gallon dầu tràn ra biển

- 25/11/1991 nam Kuwait: trong chiến tranh vùng vịnh, Iraq cố tình bơm khoang 60 triệu gallon dầu thô vào vịnh Ba Tư

- 10/8/1993, vịnh Tampa: Xà lan Bouchard B155, tàu chở hàng Balsa 37 và Xà lan Ocean 255 va vào nhau làm tràn khỏang

336 gallon dầu

- 15/2/1996 Biển xứ wales: Siêu tàu chở dầu Sea Empress va vào đất liền tại vịnh Milford Haven, làm tràn 70 triệu lít dầu thô

- 18/2/2000 ngoài khơi Rio de Janeiro, Brazil: đường ống dẫn dầu bị vỡ làm tràn 343200 gallon dầu nặng vào vịnh Guanbara

- Thảm họa Deepwater Horizon (4/2010) làm rò rỉ hơn 750000 lít dầu thô mỗi ngày trên vịnh Mexico lan xa ra gần 200km đến gần cửa sông Mississipi được chính phủ Mỹ đánh giá là SCTD lớn nhất trong lịch sử nước Mỹ

Hình 1: Thảm họa Deepwater Horizon (4/2010)

* Việt Nam:

- Không những trên thế giới, sự cố tràn dầu cũng đang là một mối lo lớn cho Việt Nam

- Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường từ năm 1997 đến nay, Việt Nam đã xảy ra hơn 50 vụ tràn dầu tại các vùng sông và biển ven bờ gây thiệt hại lớn về kinh tế cũng như ô nhiễm nghiêm trọng và lâu dài trong môi trường Điển hình là các sự cố tàu Formosa one 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 1000 m3 dầu diezel, gây ô

nhiễm nghiêm trọng một vùng lớn biển Vũng Tàu

Thống kê lượng dầu tràn một số năm ở Việt Nam

Nguồn Đơn vị

tính

Năm 1992

Năm 1995

Năm 2000 Giàn khoan ngoài

khơi

(Nguồn: Cục Môi trường, TRIMAR – AB, Thụy Điển, 1995)

Như vậy, không chỉ ở các nước có trữ lượng giàu mỏ lớn mới xảy

ra sự cố tràn dầu mà ở các nước có trữ lượng nhỏ cũng xảy ra

sự cố tràn dầu

Vậy những nguyên nhân nào dẫn đến sự cố tràn dầu?

2.2.3 Nguyên nhân tràn dầu

* Trên đất liền:

+ Rạn nứt các thể tích các ống dẫn dầu: có thế do động đất, các mối hàn không đảm bảo chất lượng nên xảy ra trường hợp rạn nứt mối hàn… khiến dầu bị tràn ra môi trường

+ Do phụt bể chứa: Các bể chứa chỉ có một thể tích nhất định, khi lượng dầu được xả vào bể quá mức sẽ gây ra hiện tượng tràn hoặc do sự thay đổi thời tiết làm cho thể tích dầu tăng lên cũng là nguyên nhân làm dầu từ các bể chứ trào ra

+ Rò rỉ từ quá trình tinh chế, lọc dầu

+ Rò rỉ từ quá trình khai thác, thăm dò trên đất liền

* Trên biển:

+ Rò rỉ từ các tàu thuyền hoạt động ngoài biển và trong các vịnh: Các tàu thuyền đều sử dụng nguồn nhiên liệu là dầu do đó khi các bình chứa dầu của thuyền không đảm bảo chất lượng khiến dầu bị rò rỉ ra biển

+ Rò rỉ từ các giếng khoan dầu trên vùng biển thềm lục địa: Công tác xây dựng không đảm bảo làm cho dầu từ các giếng này đi ra môi trường

+ Các sự cố tràn dầu do tàu và sà lan trở dầu bị đắm hoặc va đâm: Đây là nguyên nhân rất nguy hiển không những tổn thất

về mặt kinh tế, môi trường mà còn đe dọa tới tính mạng con người

Các nguồn gây ô nhiễm do dầu trên thế giới

Do chất thải công nghiệp và dân dụng đổ

ra biển

37

Dầu từ các tai nạn, sự cố giao thông đường

thủy

12

Dầu từ các hoạt dộng dầu khí (Thăm dò –

khai thác)

2

(Nguồn: Woodward – Clyde, 1995)

2.2.4 Phân loại sự cố tràn dầu.

+ Phân loại theo nơi tiếp nhận dầu tràn:

Tràn dầu trên đất liền: rạn nứt các thể tích ống dẫn dầu, phụt bể chứa, rò rỉ do các quá trình tinh chế lọc dầu

Tràn dầu trên biển: rò rỉ từ hoạt động của các tàu hoạt động trên các vùng vịnh

và trên biển, do hiện tượng tàu chở dầu bị đắm hoặc va đâm, rò rỉ dầu từ các giêngs dầu khoan trên vùng thềm lục địa

+ Phân loại theo nguồn gốc dầu tràn:

Từ hoạt động của các tàu thuyền

Từ các hoạt động dầu khí ( thăm dò – khai thác)

Do chất thải công nghiệp và dân dụng đổ ra biển

Từ các tai nạn, sự cố giao thông đường thủy

+ Phân loại theo chủng loại dầu tràn

Dầu nhẹ dễ bay hơi: nguyên liệu chưng cất và dầu thô nhẹ nhất

Dầu không nhớt (dính): dầu thô và dầu tinh chế ( có hàm lượng paraffin từ trung bình đến nặng)

Dầu nhớt (dính) nặng: dầu nhiên liệu dư (có hàm lượng asphalt từ trung bình đến nặng)

Dầu không bay hơi: dầu thô nặng

Dầu nặng: dầu thô, dầu nhiên liệu nặng

+ Phân loại dầu tràn theo độc tố trong TPHH của dầu

Dầu mỏ là những hydrocarbon có thành phần cơ bản là C và H Từ thành phần dầu đến thành phần khí, hàm lượng H tăng dần tỷ lệ C/H được xem là 1 chỉ tiêu đặc trưng về thành phần dầu thô, vì tỷ lệ này tăng theo tỷ trọng dầu Ngoài Hydrocarbon, trong dầu thô thường xuyên có các nguyên tố N,O,S và một số kim loại khác ở dạng vi lượng Bốn tổ phần hydrocarbon cơ bản trong dầu thô là: paraffin, naften, hợp chất thơm(aromatic) và acetylene, ngoài ra còn có resin

+ Phân loại theo mức độ tràn dầu

Sự cố tràn dầu được phân theo số lượng dầu tràn ở 3 mức độ từ nhỏ, trung bình đến lớn

- Sự cố tràn dầu nhỏ là SCTD có lượng dầu tràn dưới 20 tấn

- Sự cố tràn dầu trung bình là SCTD có lượng dầu tràn từ 20 tấn đến 500 tấn

- Sự cố tràn dầu lớn là SCTD có lượng dầu tràn lớn hơn 500 tấn

III ẢNH HƯỞNG CỦA TRÀN DẦU ĐẾN MÔI TRƯỜNG BIỂN

3.1 Tác động trực tiếp

3.1.1 Nhiễu loạn hoạt động sống trong hệ sinh thái biển

Hình 2: Ảnh hưởng của tràn dầu đến môi trường biển

- Các nhiễu loạn áp suất thẩm thấu giữa các màng tế bào sinh vật với môi

trường

+ Dạng nhiễu loạn này thường gặp nhất ở các loài sinh vật bậc thấp như sinh vật phù du, động vật nguyên sinh luôn phải điều tiết áp suất thẩm thấu giữa cơ thể và môi trường thông qua màng tế bào Dầu bao phủ màng tế bào làm mất khả năng điều tiết áp suất thẩm thấu trong cơ thể sinh vật, đồng thời cũng là nguyên nhân làm chết hàng loạt sinh vật bậc thấp, các con non và ấu trùng Dầu bám vào làm ngăn cản các quá trình hô hấp, trao đổi chất và di chuyển của các sinh vật trong môi trường nước