Olíumengun er sú mengun sem hefur hvað mest áhrif á vistkerfi sjávar. Olía berst ekki eingöngu til sjávar þegar slys verða á olíuborpöllum (t.d. Deepwater Horizon) eða þegar olíuflutningaskip stranda (t.d. Exxon Valdez) þó að slík slys veki eðlilega mesta athygli, enda getur skaðinn verið mikill. Olíumengun í sjó á sér ýmsar aðrar uppsprettur, s.s. náttúrulegt aðstreymi, starfsemi í landi, leka frá olíuvinnslu á sjó, ólöglega hreinsun skipstanka á sjó og síðast en ekki síst getur olíumengun orðið vegna viljandi losunar sem tengist rekstri skipa. Skaðinn af slíkri mengun getur orðið talsverður til langs tíma.
Ítarlega umfjöllun um afdrif olíu í sjónum sem og um olíuslys og viðbrögð við þeim er að finna í köflum 2.8 og 2.9. Hér verður hins vegar fjallað nánar um olíumengun vegna rekstrar skipa.
Ýmsum aðgerðum er beitt til að lágmarka olíumengun í sjó. Hér við Íslandsstrendur er losun olíu í hafið frá skipum, pöllum og öðrum mannvirkjum, hvort sem er beint eða óbeint, óheimil á hafsvæði innan þriggja sjómílna frá grunnlínu landhelginnar, nema um sé að ræða olíublandað vatn sem leiðir af eðlilegum rekstri. Olíumagn blöndu við útrás skal þá að hámarki vera 15 ppm sem samsvarar 15 ml á hvern rúmmetra olíumengaðs kjölvatns (lög nr. 33/2004 um varnir hafs og stranda). Í viðauka I við MARPOL er að finna ákvæði um hönnun, smíði, búnað og rekstur skipa. Sem dæmi um aðgerðir til að sporna við olíumengun má nefna skilgreiningu sérhafsvæða, strangar reglur um losun olíu í sjó og aukið eftirlit, auk skyldu til að útbúa olíuflutningaskip með tvöföldum byrðingi.
Stór hluti þeirrar olíu sem berst í hafið stafar af rekstri skipa. Um borð í skipum myndast olíumengað kjölvatn og olíusori. Um borð í olíuflutningaskipum falla auk þess til olíuleifar þegar farmtankar eru hreinsaðir. Ýmsir þættir hafa áhrif á það magn úrgangsolíu sem myndast og/eða er geymt um borð í skipi. Hér má nefna gerð, aldur og stærð skips, mismunandi búnað um borð til að meðhöndla og geyma olíu, viðhald skipsins og búnaðarins og einnig ytri þætti á borð við aðgengi að móttökustöðvum í höfnum. Á mynd 7.4 má sjá yfirlit yfir myndun úrgangsolíu um borð í skipum og þá tanka sem viðkomandi olíuúrgangur er geymdur í (um er að ræða dreggjartanka í olíuflutningaskipum, tanka fyrir olíusora, kjölvatnstanka og geymslutanka fyrir úrgangsolíu). Skylt er að geyma um borð allan olíusora sem ekki er brennt, og er eingöngu leyfilegt að losa hann í móttökustöð í höfn. Olíusoranum er safnað saman í geymslutank fyrir úrgangsolíu. Í þann tank fer einnig olíuhluti olíumengaðs kjölvatns þegar kjölvatnið hefur farið í gegnum olíuskilju. Sama gildir um hugsanlegar dreggjar sem myndast þegar farmtankar olíuskipa eru hreinsaðir. Í sumum skipum er brennsluofn fyrir úrgangsolíu og þarf brennsluofninn þá að uppfylla kröfur sem gerðar eru til slíkra ofna. Í þeim tilfellum sem brennsluofn er um borð er mögulegt að brenna úrgangsolíu úr úrgangsolíutanki. Við það minnkar það magn sem flytja þarf til móttökustöðvar. Leyfilegt er að losa vatnskenndan hluta úr dreggjartanki og kjölvatnstanki fyrir borð, að því tilskildu að ákvæði viðauka I við MARPOL varðandi slíka losun séu uppfyllt. Magn olíu í hreinsuðu kjölvatni má ekki vera meira en 15 ppm þegar það er losað í sjóinn.
Olía vegna rekstrar skipa lendir í sjónum bæði vegna löglegrar og ólöglegrar losunar. Eins og fram kom hér að framan er hægt að skila olíuúrgangi í móttökustöðvar í höfnum, brenna hann í viðurkenndum brennsluofni um borð og losa fyrir borð, en slík losun getur ýmist verið lögleg eða ólögleg.
Viðauki I við MARPOL tekur sem fyrr segir á olíumengun. Áður en viðaukinn var innleiddur þóttu eðlileg vinnubrögð að þvo farmtanka olíuflutningaskipa með vatni (sjó) og losa olíumengað þvottavatnið í sjóinn. Ennfremur voru olíufarmtankar og eldsneytistankar notaðir fyrir kjölfestuvatn ef á þurfti að halda og olíumengað kjölvatnið losað í sjóinn þegar fylla þurfti tankana aftur með olíu. Þetta er núna breytt.
Viðauki I við MARPOL inniheldur einnig ákvæði um smíðafyrirkomulag skipa. Þar er t.d. að finna kröfu um tvöfaldan byrðing til að minnka líkurnar á að farmtankarnir verði fyrir hnjaski lendi skipið í árekstri eða strandi og kröfu um aðskilda kjölfestu, þ.e. bann við því að olíufarmtankar og/eða eldsneytistankar séu einnig notaðir sem kjölfestutankar. Einnig eru þar ákvæði um losun olíumengað kjölvatns, skírteini og dagbækur sem og viðbúnað og viðbrögð við olíuóhöppum. Þessi ákvæði hafa leitt til þess að dregið hefur verulega úr losun olíu í hafið vegna rekstrar skipa. Á móti kemur að skipaumferð hefur aukist á síðustu árum og áratugum.
Losun olíumengaðs kjölvatns frá skipum (> 400 brúttótonn) er bönnuð, nema öllum eftirtöldum skilyrðum sé fullnægt:
- Skipið sé á ferð.
- Olíukenndar blöndur séu meðhöndlaðar í viðurkenndum olíusíubúnaði (austurskilju).
- Magn olíu í óþynntu frárennsli sé ekki meira en 15 ppm.
- Sérkröfur gilda svo fyrir olíuflutningaskip og skip sem staðsett eru á sérhafsvæðum. Ströngustu skilyrðin eru við Suðurskautslandið. Olíusíubúnaður skipa sem sigla á sérhafsvæðum og skipa sem eru stærri en 10.000 brúttótonn þarf að hafa innbyggðan viðvörunar- og stöðvunarbúnað.
Um borð í sérhverju skipi sem er stærra en 400 brúttótonn skal vera alþjóðlegt olíumengunarvarnaskírteini (IOPP, e. international oil pollution prevention certificate), viðbragðsáætlun við olíuóhöppum (SOPEP, e. ship oil pollution emergency plan) og olíudagbók. Haft er eftirlit með skipum bæði úr lofti og af sjó til að minnka líkurnar á ólöglegri losun og/eða til að hægt sé að bregðast við slíkri losun eigi hún sér stað. Slíkt eftirlit er mjög misjafnt eftir heimshlutum. Hér á landi annast Landhelgisgæslan eftirlit með skipum. Flogið er yfir hafsvæði og fylgst með olíuflekkjum. Finnist slíkir olíuflekkir má oft rekja þá til þess skips sem valdið hefur menguninni. Íslenska ríkið kaupir einnig aðgang að gervihnattamyndum til að auka gæði eftirlitsins.