2010 年“深水地平线”灾难后，漂浮在墨西哥湾上的阳光改变的油层。伍兹霍尔海洋研究所的一个研究小组发现，泄漏后漂浮在海湾上的近 10% 的石油在阳光下溶解到水中——这一过程称为光溶解。图片来源：Cabell Davis III 照片?伍兹霍尔海洋研究所

在阳光照射的海中溶解油

2010 年深水地平线漏油事件是美国历史上最大的海上漏油事件。这场灾难是由深水地平线石油钻井平台发生爆炸造成的，造成 11 人死亡，近 2.1 亿加仑原油流入墨西哥湾。十二年和数亿美元之后，科学家们仍在努力了解所有这些石油的最终去向，这个概念被称为环境命运。

最常讨论的海上漏油的命运是生物降解（微生物消耗和分解石油）、蒸发（液态石油变成气体）和搁浅在海岸线上的石油。

伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 的一个研究小组发现，在“深水地平线”灾难后，漂浮在海湾上的近 10% 的石油被阳光溶解到海水中——这一过程被称为“光溶解”。该发现今天发表在《科学进展》上的论文“阳光驱动的溶解是海上石油的主要命运”中。

“在 2010 年深水地平线泄漏事件中，被阳光转化为溶解在海水中的化合物的石油量与普遍接受的石油命运相媲美，例如生物降解和搁浅在海岸线上，”共同作者、WHOI 的海洋助理科学家 Collin Ward 说化学与地球化学系。

 麻省理工学院/WHOI 联合项目的主要作者 Danielle Haas Freeman 说：“这一发现最引人入胜的一个方面是，它可能会影响我们对石油流向的其他地方以及结果是好是坏的理解。”学生。“如果这部分石油被阳光转化并溶解到海水中，那可能意味着更少的石油最终流向其他地方，比如敏感的沿海生态系统。另一方面，我们必须先考虑这些化合物对海洋生物的影响，然后才能确定最终结果是正面还是负面。”

 为了得出这一重要发现，弗里曼和沃德使用定制的发光二极管 (LED) 反应器来测量这种石油命运的速率如何随着不同类型的光而变化，例如紫外线和可见光。

 “油光溶解过程实际上已经有 50 多年的历史了，”Ward 说。“但这里的新事物是我们了解这个过程如何随光波长变化，这是我们使用 LED 反应器确定的。这是让我们能够估计泄漏过程中这一过程的重要性的关键信息。”

 使用 LED 的新颖测量还提供了一个机会，以确定哪些条件在控制该过程中最重要。该团队创建了具有不同浮油厚度、一年中的时间、世界各地的位置和光线类型的假设泄漏场景。他们注意到，其中一些不断变化的条件比其他条件更重要。

“如果你观察的是薄油膜还是厚油膜，这个过程的重要性会发生巨大变化，”弗里曼说。“我们还发现，与普遍的看法相反，这一过程与北极水域相关，鉴于该地区货船交通量的预期增加和该地区溢油风险的增加，这一发现尤为重要。在预测泄漏和考虑对海洋生态系统的影响时，这种建模至关重要。”

 海洋表层石油可能有新命运的概念对于构建溢油研究和溢油响应策略的未来具有里程碑意义。目前尚不清楚这些阳光产生的化合物的命运和潜在毒性是什么，这对评估这种石油命运的影响构成了挑战。Freeman 和 Ward 鼓励该领域关注这些知识空白。

“虽然我们的研究结果表明，大部分地表油在阳光照射后会溶解到海洋中，但合乎逻辑的下一步是评估其持久性和对水生动物的潜在危害，”沃德说。