【海洋之谜】紫外光显现暗藏墨西哥湾漏油 原油发出橙色光

据美国国家地理网站报道，墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸泄漏的原油已经冲上美国佛罗里达州海岸，给当地环境造成严重破坏。更为可怕的是，由于部分原油渗入沙滩半米深处，给清理工作带来了诸多挑战。不过，美国南佛罗里达大学地质学家发现，利用紫外线设备可以轻松发现原油的踪迹，这无疑是个简单易行的好办法。
1.吃油的幽灵蟹
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吃油的幽灵蟹(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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; m& `/ Z3 j7 y. N佛罗里达州彭萨科拉沙滩附近的海湾岛国家海滨公园，一只幽灵蟹正在吃墨西哥湾泄漏的原油，在紫外光照射下，原油发出橙黄色的光。上周，美国地质学家利普-卡比(Rip Kirby)出现在海湾岛国家海滨公园，通过在墨西哥湾沿岸海滩照射紫外光去锁定原油踪迹——这种做法被广泛用于寻找犯罪现场的血迹。
; r6 R5 k! O( }, z' ^9 e- V卡比希望，通过这种方法，科学家和清理人员可以处理难以发现的原油，比如与泥混在一起的原油或沙滩上的明亮污渍。在紫外光照射下，干净的沙子会呈现紫色或黑色。有些矿物质，如贝壳中的碳酸钙，会变成蓝色，正如上图的铲子把手显示的颜色。虽然人们很早以前就知道碳氢化合物在紫外光照射下会发出荧光，但这可能是该技术首次在实验室以外被用于发现原油。
卡比还在南佛罗里达大学读研究生。他说：“利用紫外光确认原油的做法在全行业很普遍。但我总是在实验室的机器中看到整个过程。我第一次拿着紫外光闪光灯到沙滩上研究这种方法是否奏效时，发现这真是超乎我的想象。很容易就能看到沙滩上的油渍，而受污染情况很普遍。”
2 R; M, a2 K: D! @; M2.橙黄色的球状原油块
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橙黄色的球状原油块(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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( H/ {9 N# l% e佛罗里达州彭萨科拉沙滩，这张照片中央的饼状和球状原油块正常情况下是褐色或黑色，但在紫外光的照射下，发出橙黄色的光。卡比希望，可以将紫外光用于照射沙滩，为清理漏油提供帮助。卡比团队使用的大功率闪光灯成本达数千美元，而为清理墨西哥湾漏油的成千上万工人配备这种工具，显然是不现实的。
但是，美国生产的售价17美元的便携式紫外线闪光灯(如保安用于发现假身份证的那种闪光灯)也可以用于发现油渍。卡比说：“虽然这种价格低廉的紫外线闪光灯令你每次几乎都必须要站在油渍的正上方，才能看到橙色荧光，但却足够满足沙滩清理人员的需要。”
) i+ J& j% W6 n1 I, E5 k4 q3.紫外光线下被原油污染的沙滩
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紫外光线下被原油污染的沙滩(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

* N: m$ `# I2 D; W佛罗里达州的海湾岛国家海滨公园海滩，在紫外光照射下，原本为黑色的原油块发出橙黄色的光，而干净的沙子则在这张长曝光照片中发出紫光。在冲上沙滩以前，墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸后泄漏的原油已经“风化”，在长时间暴露于水汽中以后，变成泡沫状，还具有了粘性。
6 e3 R0 L; B  H使用紫外光(也是阳光的组成部分)设备从事清理工作所面临的一个挑战是，它会损害视力。卡比说：“阳光中的破坏性部分不是光谱的可见部分，而是不可见的部分。这是眼科医师建议戴上过滤紫外线的太阳镜的原因。”而功能强大的紫外线闪光灯的危害尤其大，比如这张照片中技术人员使用的闪光灯，卡比称之为“克林贡杀伤性射线”。
4.沾满油渍的雨鞋
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沾满油渍的雨鞋(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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4 ]) r/ a7 J# R4 H# m; Q' i9 f: B在这张长曝光照片中，在紫外光的照射下，南佛罗里达大学研究生卡蒂-布鲁彻(Katie Brusché)穿的雨鞋沾满油渍呈现黄褐色。在这种光线照射下，即便是高度污染的沙子也会发出明亮的橙黄色。据卡比介绍，清理冲上海滩原油所面临的一个挑战是间接污染，比如原油通过工人的鞋子转移到别处。他说：“英国石油公司并未在所有彭萨科拉沙滩出口都设立清理站点，有人回到停车场，将鞋上的油块擦掉。其他人会踩上这种褐色的粘性物质，”这种情况下，原油污染就会扩散。
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5.露出油层的沟
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露出油层的沟(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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在南佛罗里达大学海岸研究实验室研究团队挖的沟内，一层层受原油污染的沙子在紫外光照射下发出橙色的光。而干净沙子则是紫色。据卡比介绍，紫外光可有助于清理人员锁定难以发现的原油，接着利用“吃”油细菌加以处理。卡比说：“你可以驱车来到沙滩挖一条沟，比如照片中的这条，看一看是否有橙色沙层，然后向那里喷射细菌吃掉原油。”但是，有些科学家警告称，刺激细菌生长可能会破坏沙滩的生态平衡。
6.正常光线下的球状原油块

                               
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正常光线下的球状原油块(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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9 }* ~5 f% L, `在正常闪光灯照射下，球状原油块在佛罗里达州彭萨科拉沙滩干净沙子映衬下呈现黑褐色。卡比说，他不清楚是否还有比紫外光更高效的原油探测工具了。例如，气味检测仪在探测原油时就不灵光。他问道：“你怎样闻到它？”因为整个区域都散发着原油一样的气味，锁定某个来源是一件非常困难的事情。
7.紫外光线下的球状原油块
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紫外光线下的球状原油块(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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在紫外光闪光灯照射下，同样的球状原油块在沙子的映衬下散发着黄色的光，而沙子则是紫色的光。卡比说，通过紫外光，就有可能确定泄漏原油冲到某一区域岸边的时间。卡比表示，他发现，在紫外光的照射下，“过去漂浮在海面上的原油更多地呈现橙绿色。原油变得越干，这种颜色就越重。”
尽管如此，鉴于湿度等因素，很难准确判定原油冲上岸边的日期。目前尚不清楚墨西哥湾泄漏原油呈现各种颜色的原因。卡比说，从粉色到橙色，碳氢化合物可以发出各种颜色的光。据他估计，原油之所以发出橙色的光，可能是因为里面含有铁质，不过，只有在实验室中分析了污染原油的成分，才能找到真正的答案。
8.正常光线下的脚印
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正常光线下的脚印(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

佛罗里达州的海湾岛国家海滨公园，沙滩上的脚印在正常闪光灯照射下看上去非常干净。卡比说，间接污染“是个大问题”，比如通过鞋使得原油扩散，卡比对美国政府官员未公开泄漏原油毒性的做法提出了质疑，美国有政治家认为，政府不公开这方面的信息是为了能让彭萨科拉沙滩和其他深受游客欢迎的海岸继续开放。卡比说：“这就像是《大白鲨》中埃米堤镇的镇长，反应真是太迟缓了。”在这部由斯蒂文-斯皮尔伯格导演的经典电影中，镇长在旅游高峰季节拒绝关闭鲨鱼经常出没的海滩。
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9.紫外光线下的脚印
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紫外光线下的脚印(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

在紫外光的照射下，同样的脚印呈现出受原油严重污染的痕迹。卡比说，当前情况下，将原油从自然界清除的最佳办法或许是所谓的“生物修复”。据他介绍，一旦原油不再大量冲上海岸，例如爆裂井头的问题得到解决，“你就可以向沙滩喷洒细菌，令其去吃原油，留下干净的沙子。这种细菌可以自然产生，收获以后将它们放入42加仑(160升)的桶中，这样，我们就能将它们喷洒在富含食物的环境中。”
6 Q2 c% G( J( K+ K3 ?# V+ l" l* ~10.正常光线下的“干净”沙子

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正常光线下的“干净”沙子(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

3 K) d# X  |; |/ L9 @+ b  F佛罗里达州彭萨科拉沙滩，在正常闪光灯的照射下，一片远离海岸的沙子看上去很干净。作为其研究的一部分，地质学家卡比希望搞清楚紫外光线的特定波长是否为探测泄漏原油的最佳手段。例如，低波长的紫外激光器可以扫描整个沙滩以寻找原油痕迹，虽然工人们需要特殊的护目镜。
* U; z; I  g, v2 m7 v! u$ z11.紫外光线下的“干净”沙子

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紫外光线下的“干净”沙子(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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& i* G7 w. O% F" o3 S- P* p  t大功率紫外线闪光灯照射显示，同一片沙子看上去受到了油渍的污染，发着橙光。而蓝色斑点则可能源于贝壳颗粒或矿物质。卡比和研究团队负责人王平 (音译)认为，照片上看到的原油是大风吹过来的。卡比说，起伏不定的沙粒像“台球”一样相互碰撞，暂时飞向空中。
在紫外线闪光灯的帮助下，卡比可以看到在沙滩滚动的受原油污染的单个沙粒。他说：“我在这里是为了清理受到污染的沙滩，希望这件事得到尽可能高效地处理。英国石油公司可能会像有些人一样最终倾家荡产，我希望看到沙滩清理工作能在这家公司破产以前完成。”
; H7 U' j9 q! N* H' h9 ?12.被风吹远的油质沙粒

                               
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被风吹远的油质沙粒(图片提供：Chris Combs, National Geographic)

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$ [" P. @# C: p! h% U  o$ Z在紫外线闪光灯照射下，距墨西哥湾沿岸几码远的地方，海湾岛国家海滨公园的沙丘看上去点缀着如星星一般受原油污染的发光沙粒。卡比在描述类似沙丘时说，“受原油污染的干燥沙粒被吹到沙滩后面的沙丘上。可以想象一下，有多少沙子在短期内被大风卷走，这的确让我们面临很大的挑战。”他认为，假如沙滩上的清理人员利用筛网将原油块从沙子中过滤出去，“干净的沙子会经过油腻腻的筛网，与原油粘在一起。为过滤几盎司的原油，你可能污染了另一片沙子，显然是得不偿失。”