溢油物理化学性质灰色模式的研究

应用灰色系统理论对海面溢油物理化学性质(蒸发率、溶解率、表面张力、黏度和密度)在风化过程中的变化进行研究,建立了溢油物理化学性质在风化过程中的预测模式GM(1,1)和GM(0,m).结果表明,在风化过程中,溢油物理化学性质的GM(1,1)和GM(0,m)模式预测精度令人满意,皆符合统计学检验的要求;在风化过程中,溢油物理化学性质所具有的灰色相关性可用GM(0,m)模式的灰色辨识参数来表征;在风化过程中,溢油的蒸发率和溶解率可分别用表面张力、黏度和密度作为预报因子。     

河口港湾海水中石油烃的自然风化模式

在海洋石油污染中,最为普遍的并对海洋生态系产生直接危害作用的形式是溶解的或分散于水体中的石油烃.Lee和Gardner[1](1978)研究了在受控生态系中几种芳烃的归宿;Wakeham等[2](1983)和Hinga等[3](1980)研究了在海洋小宇宙中几种烃类的风化途径;Makay和Leinonen[4](1975)利用模拟实验研究了水体中烃类的挥发作用;永田进一[5](1983)和倪纯治等[6](1983)分别研究了盐度和温度及油含量等因素对微生物降解石油烃的影响.     

海上溢油溶解过程的研究

本文研究了海上溢油的溶解过程.某石油烃成分在海水中的溶解量不仅取决于它的溶解度,也取决于该成分在石油中的百分含量,海水中浓度的垂直分布呈指数函数下降.海上实验中以0#烃轻柴油为例计算了C₁₂～C₂₁的每种正烷烃、总异构烷烃、总环烷烃和总芳烃主海水中的垂直扩散系数和溶解量,并建立了预报海水中油浓度和溶解量的方法.在平静海况下,溢油48h内油溶解量约为总油量的0.52%.     

多环芳烃油指纹应用于船舶溢油鉴别研究

溢油种类主要包括船舶燃料油和原油,二者性质的差异决定了鉴别方法也相应不同,寻求适合于船舶溢油的鉴别方法具有重要意义。在使用柱色谱层析方法对样品进行分离前处理的基础上,以气相色谱/质谱方法(GC-MS)为主要分析手段,对溢油样品和可疑船舶溢油源样品的多环芳烃油指纹特征进行对比,并在多环芳烃油指纹参数的基础上进一步进行多环芳烃内组成三角图分布特征与聚类分析研究,成功为珠江口水域某船舶溢油事故追踪到肇事溢油源。结果表明:取自丁船的油样和现场溢油样芳烃油指纹特征最为相近,是此次溢油事故的溢油源。受风化作用后的船舶燃料油中饱和烃类化合物数量稀少,且含量极低,不适合用于溢油鉴别,而多环芳烃类化合物较饱和烃类化合物而言具有含量高、种类丰富的特点,是该类溢油鉴别的主要油指纹依据。使用油指纹参数进行可疑溢油源识别时,充分考虑油品中有机分子所受风化影响程度的不同是风化条件下溢油鉴定的关键。因此,多环芳烃油指纹可以有效应用于船舶燃料油溢油的鉴别。     

深海环境中溢油输移扩散的初步数值模拟

通过对溢油在深海环境中的输移过程及行为特点的分析,初步建立基于拉格朗日积分法的深海溢油模型.该模型除了能够模拟油气混合物在真实深海环境中的共同输移与分离输移扩散过程,还考虑了石油溶解、气体溶解、天然气水合物形成与分解等行为变化对溢油运动轨迹的影响.应用该模型初步数值模拟了一次实际深海溢油试验,结果表明溢油在水下的空间分...     

渤海原油的蒸发风化对油指纹的影响

选取渤海3个不同区块不同平台的原油样品,进行室内蒸发风化模拟实验.采用气相色谱法和气相色谱一质谱联用法,分析了在不同风化程度(最大风化、最大风化的1/3、最大风化的2/3)下正构烷烃、生物标志化合物以及用于溢油鉴别的诊断比值在风化过程中的变化特征,探讨了渤海不同原油的蒸发变化过程,对渤海溢油鉴定具有重要的借鉴作用.     

原油中的正构烷烃类在海沙和海水中风化的模拟实验

通过自然条件下沙表层和水面溢油的模拟风化实验,采用GC-MS作为检测器,研究原油中的正构烷烃在厦门地区的风化规律.结果表明,在一个月的风化模拟实验中,两种不同介质溢油风化均明显体现轻组分的正构烷烃丢失现象,且正构烷烃组分在水面溢油的风化速率低于沙表层溢油速率1～2个碳数.沙上模拟实验后期APr/APh比值明显受到风化影响,诊断比值不适用于油源鉴别.诊断比值An-C17/APr、An-C18/APh在短期风化过程中受风化影响小.水面溢油模拟实验结束后发现水体中n-C13-n-C29的正构烷烃组分含量升高2.9%～327.4%.     

蒙特卡罗方法在海洋溢油扩展预测中的应用研究

用大量质点的运动近似海洋溢油的运动,把整个溢油看成有大量的体积很小的油块微元组成,即将溢油分为大量的质点,这些质点进行彼此独立的运动,每一质点代表一定的油量,油膜的迁移、扩展看作质点群的迁移、扩展。溢油的扩散看作质点群在湍流作用下进行的拉格朗日运动。油的蒸发、乳化等风化过程采用质点质量损失来表征,油膜的厚度分布通过一定面积内的质点数及其质量计算出。海洋溢油后,在波浪的搅动作用下,一部分溢油以乳化油和溶解态形式被带入水体中［４］,一旦进入水中,质点被看成大量的油滴,在水中进行三维运动,垂直方向运动是在浮力和湍…     

基于五种油源的中重度风化溢油的常规鉴定指标的应用效果评估

本文利用采集于我国三大油田的五种原油样品开展了长达210天的溢油风化模拟实验,并依据相对偏差和重复性限数学分析法,进行溢油风化过程分析和诊断比值应用效果评估。研究结果表明:经过210天的风化,溢油鉴定诊断比值发生明显改变;其中来源于萜烷、甾烷和多环芳烃的诊断比值变化率要远低于正构烷烃,可用于中长期风化溢油鉴定。此外,研究发现,在这些有效诊断比值中有4个变化率较小,相对偏差低于5%,保持了较好的稳定性,更适合于重度风化溢油鉴定。     

溢油污染对海洋生态的影响及修复方法研究（英文）

海洋溢油污染持续时间长,在自然常态环境下难以分解,对海洋生物资源及生态环境有巨大的危害。由于污染物随海流流动,影响范围不固定,加之石油烃类化合物难以降解,给海洋溢油污染的治理带来了巨大难题。海洋中逸散石油因其特殊的理化性质、毒性效应,不仅对海洋中的生物造成急性或慢性毒性作用,而且可通过食物链富集和转移,最终可能进入人体,对人类的健康造成严重危害。本文通过溢油污染对海洋生态的影响分析及修复方法的研究,为海洋溢油污染的治理提供理论指导。     

Hindcast of the Argo merchant spill using the uri oil spill fates model

A comprehensive oilspill fates model, developed by Cornillon and Spaulding at the University of Rhode Island, has been employed to hindcast the well-studied Argo Merchant spill. Using data collected during the spill to define the environmental conditions and the oil composition, properties and release rates, the oil spill fates model was used to predict the spatial and temporal distribution of spilled oil from December 16 to 31, 1976. Comparison of model predictions to observations for spilled oil mass balance, surface trajectories and oiled surface area was in general quite good. Improved predictions require a better definition of the wind and tidally-forced circulation in the vicinity of the wreck site, a more soundly based theory for oil entrainment or dispersion into the water column and an oil spreading theory which more accurately addresses the complex behaviour of a weathering multicomponent petroleum hydrocarbon.     

Source diagnostic and weathering indicators of oil spills utilizing bicyclic sesquiterpanes

Bicyclic Sesquiterpanes (BSs) are ubiquitous components of crude oils and ancient sediments. BSs in crude oils and diesel oil were identified and characterized, the effects of moderate weathering on BS distributions were discussed, and a methodology using diagnostic indices of BSs was developed for oil correlation and differentiation. The results showed that crude oils and oil products had different abundances and distributions of BSs and, consequently, resulted in different diagnostic ratios. The selected diagnostic ratio indices of BSs, such as BS4/BS5 (ratio of 4,4,8,9,9-pentamethyl-decahydronaphthalene to 8β (H)-drimane), BS6/BS5 (ratio of 4,4,9,9,10-pentamethyl-decahydronaphthalene to 8β (H)-drimane), BS8/BS9 (ratio of the second peak to the third peak of C 16 sequiterpane), and BS8/BS10 (ratio of C 16 sequiterpane to 8β (H)-homodrimane), still maintained better stabilities (%RSD < 5%) after weathering for 30 d. The longer weathering process (150 d) had some effect on such ratios (5% < %RSD < 10%). The facts of the uniqueness, abundance in petroleum, and chemical stability of BSs enable them to be suitable as an effective diagnostic means for identifying spilled oil with moderate weathering, particularly for lighter refined product samples that are difficult to identify by current techniques.     

中国海洋溢油污染现状及其生态影响研究

分析了中国近海溢油污染的现状、污染加剧的背景和原因,着重探讨了海洋溢油污染的生态危害,并提出了防治方法与对策.     

混合原油的甾萜类和多环芳烃标志物短期风化规律研究

将胜利和塔西两种原油以不同比例混合后置于人工气候箱进行风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测风化样品中的生物标志化合物,探讨和揭示短期风化作用对混合溢油常用的甾萜类和多环芳烃诊断指标的影响。结果表明经过15d的短期风化,在混源比例大于10%时,各系列混合油样的甾萜类生物标志物诊断指标与单一油品的相关诊断比值的差异性和混源油品比例值呈明显正相关。各系列混合油样中的常用萘及烷基萘等指标不适宜作为短期溢油来源鉴别的指标,但可以作为溢油是否发生混合的间接判定指标。根据常用的多环芳烃相关诊断指标,可将各系列油样的短期风化模式依据混源油品中塔西油田原油所占比例大致分为3类(20%~50%、10%和0%)。多环芳烃系列诊断指标的相对标准偏差(RSD%)与混源油品比例有关,混源塔西油样的比例越高,PAHs系列指标的RSD%越大,稳定性越差。     

荧光技术在溢油鉴别中的应用

荧光光谱具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等特点被广泛应用于溢油鉴别。通过结合同步荧光光谱法、导数荧光光谱法和三维荧光光谱法对某码头一次溢油事故的溢油样进行分析鉴别,快速准确地鉴别出溢油源,进一步说明了荧光光谱法是溢油鉴别中一种有效的技术方法。研究结果表明:(1)同步荧光光谱对油源较为相近的油样区分能力较差,但可初步判断其相似性;(2)三维荧光光谱图油样荧光强度会受风化等因素的影响,但谱图的整体轮廓受干扰因素影响较小,芳烃的测定结果能比较准确地反映出溢油源的特征信息;(3)一阶导数荧光光谱中峰的比值能增强光谱特征,提高溢油鉴别的分辨能力。     

短期风化对混合溢油组成的影响

对两种原油进行混合配比实验,将混合后油样置于人工气候箱进行风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测风化样品中的生物标志化合物,短期风化作用对混合溢油的油指纹、生物标志化合物诊断指标等的影响。结果表明,混合溢油的正构烷烃总质量变化与单一原油油品的变化规律相近,即前期风化较快,质量减损较多,而后期风化趋缓,不同混合比例的溢油表现差异不明显。常用于短期风化的诊断比值对各混合油样的风化具有指示意义,但难以定性鉴别油品是否发生混合。重复性限法检验只能判定短期风化过程前后的油样为同一油源,而难以反映油样是否为混合油源的特征,各诊断比值的RSD%值较大可能是混合溢油的一个表现。