分散剂改善空气质量的工作人员在深水地平线

最近的一项研究中已经添加了一个新的维度有争议的决定立即注入大量的化学分散剂在受损油井在海底深水地平线灾难在2010年。分散剂可能显著减少了空气中有害气体的海surface-reducing健康风险的应急反应和允许他们继续工作停止控制泄漏,清理溢油。

这项研究发表在8月28日的美国国家科学院院刊》上。

在“深水地平线”危机期间,官员们做出了前所未有的和有争议的决定将超过700000加仑的化学分散剂立即超过67天以上石油钻塔的切断了井口底部的海洋。的目标是打破石油上涨失控从井口成小水滴在深海,浮油递减的目标和减少有害气体到达海洋表面。

支持者声称分散剂并帮助消散在海面浮油,导致更少的石油污染海岸线的海滩和湿地。反对者说分散剂本身是有毒的,可能造成环境破坏,没有有效的减少已经在井口小水滴形成。

这场争论,这项新研究展示了分散剂的有益效果:水下分散剂注入可能允许急救人员在字面上呼吸顺畅。通过石油分解成小液滴,溶解速度在深海,分散剂减少挥发性有毒化合物的数量上升到表面,可以排除空气。显著改善空气质量的反应和可能减少的天数时,空气质量太穷和救援人员不得不戴口罩和/或不得不暂停清理工作。

该研究使用一个模型由德州农工大学教授Zachry土木工程学系斯科特博士Socolofsky和他的研究小组称,德州农工大学石油泄漏计算器(TAMOC)。团队成员包括:乔纳斯·格罗斯,Socolofsky Anusha艺术观和Inok小君(德克萨斯A&M);林赵和米歇尔Boufadel(新泽西理工学院);克里斯托弗·雷迪(伍兹霍尔海洋研究所);和j·塞缪尔Arey(瑞士联邦理工学院的水产科技)。这项研究是由墨西哥湾的研究计划和美国国家科学基金会(NSF)赠款德克萨斯农工工程实验。

应用了分散剂在海面浮油半个世纪以来石油分解成小液滴,消散到公海海域,这样减少石油达到生态敏感的海岸线。但是,他们从来没有被使用在前所未有的深度5000英尺的表面下,每天大约有7500吨的石油和天然气2400吨每天从破裂的喷射井口附近的海底。这个流量相当于57000桶石油和9200万立方英尺的每天产生的气体在标准条件下的海面。作者研究的期间,每天19000桶的石油也被倒置的漏斗,或“大礼帽”,这是直接放置在井口,油量减少,逃进大海。

“政府和行业反应者面临前所未有的规模和海洋深度的石油泄漏,使他们在高风险的对抗大未知数,“Reddy和Arey在一篇文章中写道开的杂志。他们做出了一个至关重要的决定进行地下注入Corexit EC9500A分散剂,大致类似于食品级矿物油、雨刷液和家用洗涤剂。

航拍照片和轶事账户建议深海分散剂注入可能有助于消散在表面的浮油和改善空气质量响应者船灾区附近工作。但在危机的热量,官员没有花时间去设计和实现健壮的实验测量的具体影响注入。

在新的研究中,科学家们建造和测试TAMOC模型来模拟复杂的化学和物理相互作用水、石油、天然气和分散剂在“深水地平线”发生。他们专注于6月3日开始,2010年,当立管在井口削减工程师,直到2010年7月15日,时间间隔时,大量的科学观察收集附近的在空中和海洋。测试模型来模拟现实世界的灾难的能力,他们比较了模型预测的观察。几乎所有这些比较符合模型的输出,这表明该模型复制的许多方面发生了什么海洋表面下的石油和天然气。

研究小组使用模型进行关键测试,在现实生活中是永远做不完:他们跑模型看看可能会发生如果分散剂没有立即注入井口在同一时期。

模型结果表明,深海分散剂注入了深刻的在海洋表面对空气质量的影响。注射引起的水下分散剂石油流体湍流射流形成油滴,小约30倍(按体积)比没有分散剂,根据模型结果。这微妙的变化导致许多挥发性石油化学溶解速度,成为禁锢在深海。根据研究,大多数的剧毒苯和甲苯在石油运输在深水流,连同其他裹入石油化合物生物和海底附近的影响。苯和甲苯在数周内可能会成为生物降解。

“事实证明,一些毒性和挥发性化合物,包括苯和甲苯,是甜点的化合物分散剂的影响,”解释Socolofsky国家科学院委员会研究分散剂的使用在海洋石油泄漏。

“更多的可溶性化合物仍溶解在海洋和重物质上升到海面是否使用分散剂,”他继续说。“正是这些致癌BTEX化合物是最受分散剂的使用在“深水地平线”反应。”

因为石油的总量达到海面只有弱受水下分散剂的使用,这支球队需要的建模工作完全理解它们的效果。没有米饭,一个项目主管在NSF的海洋科学部门的说话声。显然这项研究的结果表明,基础科学研究的发现和随后的实际应用往往完全意外的。”

模型显示,分散剂注入降低了整体浓度的大气中挥发性有机化学物质,少量(大约30%)。但它也显著降低对人体最有害化学物质的含量,如苯和甲苯。大气浓度的苯,例如,减少了约6000倍,大大改善空气质量。

没有分散剂注入,该模型表明,空气中苯的浓度两米海面是13倍的水平被认为是可接受的呼吸在10小时工作一天或一周40个小时的工作时间,根据指南的国家职业安全与健康研究所”(NIOSH)。然而,随着分散剂注入,该模型显示大气中的苯浓度低于水平的500倍被NIOSH视为可接受的呼吸。

“这些预测取决于当地的天气状况,可以从每天不同。然而,我们预测,清理延迟会更频繁的如果地下分散剂注入没有应用,“Reddy和Arey说。

“但这并不是说最后一项研究使用分散剂,”他们补充说。“这是另一个排在一个分类表叫做‘泄漏影响减排分析,评估各种战略和工具以减少环境和石油泄漏造成的经济损失。所有潜在的正面和负面影响分散剂注入前需要考虑最终判断其未来使用可以坚定决心。”

使用分散剂的争论变得越来越政治化和激烈,和美国国家科学院最近成立了一个委员会的科学家、政府官员和行业评估使用化学分散剂在漏油事件响应。