Quá trình quang oxy hóa của dầu tràn đại dương

Các hợp chất quang oxy hóa tồn tại lâu hơn trong môi trường.

Một nghiên cứu mới do các nhà khoa học tại Trường Khoa học Hàng hải và Khí quyển Rosenstiel thuộc Đại học Miami (UM) dẫn đầu đã chứng minh rằng, ở điều kiện môi trường thực tế, vụ tràn dầu giàn khoan Deepwater Horizon khiến dầu ở đại dương bị quang oxy hóa thành các hợp chất khó phân hủy trong vài giờ đến vài ngày.

Kết quả này hoàn toàn trái ngược với quan điểm từ năm 2010 rằng, dầu tràn đại dương sẽ không phân hủy trong thời gian dài.

Sau sự cố, các giọt dầu trên bề mặt đại dương có thể bị biến đổi bởi một quá trình phong hóa được gọi là quang oxy hóa. Từ đó, dẫn đến sự phân hủy dầu thô do tiếp xúc với ánh sáng và oxy thành các sản phẩm phụ mới theo thời gian.

Tar - sản phẩm phụ của quá trình phong hóa này, có thể tồn tại ở các khu vực ven biển trong nhiều thập kỷ sau một vụ tràn dầu.

Nhóm nghiên cứu của Trường UM Rosenstiel đã phát triển thuật toán mô hình tràn dầu đầu tiên. Thuật toán này giúp họ theo dõi liều lượng các giọt dầu khi chúng bốc hơi và di chuyển trên bề mặt đại dương.

Các tác giả phát hiện ra rằng, sự phong hóa của các giọt dầu bởi ánh sáng mặt trời xảy ra trong vòng vài giờ đến vài ngày. Và, khoảng 75% lượng quang oxy hóa trong vụ tràn dầu Deepwater Horizon xảy ra trên cùng những khu vực nơi máy bay phun chất phân tán hóa học.

Claire Paris - giảng viên Trường UM Rosenstiel và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Việc hiểu được thời gian và vị trí của quá trình phong hóa này là rất quan trọng. Nhờ đó, giúp định hướng các nỗ lực và nguồn lực vào dầu tinh khiết, trong khi tránh mang lại những tác động xấu tới môi trường với các chất phân tán hóa học”.

Trong khi đó, theo Ana Carolina Vaz - trợ lý khoa học tại Trường UM Rosenstiel và là đồng tác giả nghiên cứu, các hợp chất quang oxy hóa như hắc ín tồn tại lâu hơn trong môi trường.

Vì vậy, việc mô hình hóa khả năng quang oxy hóa là vô cùng quan trọng, nhằm hướng dẫn các quyết định ứng phó đầu tiên trong khi xảy ra sự cố tràn dầu và phục hồi sau đó. Đồng thời, cân nhắc và đánh giá rủi ro trước khi thực hiện các hoạt động thăm dò.

Nghiên cứu có tiêu đề “Mô hình hệ thống Lagrangian - Trái đất dự đoán quá trình oxy hóa dầu”, đã được công bố trực tuyến vào ngày 19/2 trên tạp chí Frontiers in Marine Science. Các tác giả của nghiên cứu bao gồm: Ana Carolina Vaz, Claire Beatrix Paris và Robin Faillettaz.