溢油分散剂及分散原油对海洋生物的毒性效应研究进展

随着海上石油的开发,溢油事故不断发生,对海洋环境造成严重危害。喷洒溢油分散剂(oil spill dispersants)是处理溢油事故的常用方法之一,但是分散剂的使用会造成对海洋生态的二次污染。因此,本文基于对国内外研究现状的总结,阐述了分散剂及分散原油对海洋藻类、浮游动物、底栖动物、鱼类等海洋生物的毒性效应研究。以期为以后溢油事故中分散剂使用的风险分析提供科学依据。     

环境因子对４种溢油分散剂乳化性能的影响

文章以４种溢油分散剂为研究对象,以１０ｍｉｎ乳化率为观察指标,在实验室条件下依据国家标准,评价了４ 种溢油分散剂的乳化性能,以及温度、盐度、剂油比等环境因素对乳化稳定性能的影响。结果表明,温度显著影响４种溢油分散剂的稳定性能;盐度对４种溢油分散剂稳定性能的影响较小;不同比例的溢油分散剂加入对溢油分散剂稳定性能的影响变化较大。与溢油事故现场相关的实验研究还需要进一步开展。     

溢油分散剂在深水油气勘探开发溢油污染处置中的应用

建立切实可行的深水溢油应急处置技术是我国南海区域深水油气开采顺利进行的有效保障。文章通过对墨西哥湾溢油事故中溢油分散剂使用的综述,提出了深水溢油应急处置技术中溢油分散剂使用技术和对环境影响所需要关注的问题,以期为我国南海深水油气勘探开发过程中溢油应急处置提供借鉴。     

海洋环境中溢油与沉积物间的相互作用研究概述

海洋溢油事故频发,促使关于溢油在海洋中的环境行为、归宿及其生态效应等研究蓬勃发展。阐述了溢油进入海洋环境后与悬浮颗粒物和沉积物之间的相互作用及其影响因素;分析了溢油分散剂对溢油环境行为的影响,有助于正确评估溢油的环境归宿和潜在生态效应,为海洋溢油处理提供理论依据。     

溢油分散剂的乳化效果及油滴粒径分布影响因素的研究

以GM-2型溢油分散剂和微普紧急泄漏处理液为研究对象,探究不同条件下其处理120#燃料油的乳化效果及对油滴粒径分布的影响。结果表明,提高温度、分散剂与燃料油配比(DOR)以及加强波浪作用均可显著提高溢油分散剂的乳化效果,油滴粒径更小,分布更集中,且液面下较浅处的乳化液浓度较大。GM-2型分散剂乳化效果优于微普分散剂。当温度为25℃,DOR为30%,推波频率为1次/s时,GM乳化效果达到最佳,油滴平均粒径为5.62?m。     

三种渤海原油蒸发特性及对溢油分散剂乳化作用影响的实验研究

作为海面溢油风化的重要过程之一,蒸发会导致溢油组分和性质发生显著变化,从而对溢油分散剂的使用效果产生明显影响。本研究选取三种渤海原油样品开展油品蒸发实验,并对蒸发过程对溢油分散剂乳化效果的影响进行评价。结果表明,在72h蒸发周期内,渤西、旅大10-1和蓬莱19-3原油的蒸发率和运动黏度随蒸发时间的延长均呈逐渐增大的趋势。原油蒸发会减弱溢油分散剂对油品的乳化分散效果。在油品蒸发过程的前12h内,溢油分散剂对油品的乳化率显著降低,12h之后乳化率变化不大。溢油分散剂对不同类型原油的乳化效果不同。与旅大10-1和蓬莱19-3原油相比,尽管渤西原油密度较低,但由于其含蜡量高,溢油分散剂对该原油的乳化效果并没有表现出明显优势。研究结果对于海上溢油事故处置中溢油分散剂的使用具有指导意义。     

海上溢油分散剂的界面性质与分散作用

本文从界面热力学理论方面证明了海上溢油分散剂主要是通过降低溢油与海水之间的界面张力（ＩＦＴ），减少分散过程所需要的自由能以使溢油的分散易于实现。实验中测定了含有不同种类溢油分散剂的原油与模拟海水之间的界面张力（旋转滴法）、界面粘度（ＩＦＶ，深槽法）及分散效果（回旋振荡法），表明对于本研究工作中使用的体系，较好的分散效果必须使ＩＦＴ降低到１０~（－１）ｍＮ·ｍ~（－１）以下，而界面粘度对分散效果的影响不甚显著。     

分散剂对原油影响的主成分分析

以2种原油和3种溢油分散剂的混合物为对象,借助SPSS统计分析软件,采用主成分分析法研究基于诊断比值的原油分类,旨在判别分散剂对原油的影响。KOM值近似等于0.6、Bartlett球形度检验对应概率P值为0,表明原始数据适合做主成分分析;前两个主成分F1和F2的特征值均大于1,累积贡献率为81.433%,多变量可降至2维。根据F1和F2表达式得到主成分分类图可知:两种原油中加入不同分散剂后还可在图中大致区分,富肯-2号分散剂对两种原油几乎没有影响,GM-2分散剂对渤海原油分类程度有一定影响,但对华北原油却有较大影响;海鸥4号分散剂对两种原油分类程度都有影响。结果表明:主成分分析法可用于添加分散剂的溢油分类辨别,研究发现一些分散剂对原油影响较小,而某些分散剂对原油有复杂的影响。因此,溢油指纹鉴定需考虑分散剂的影响。     

海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展

海域溢油环境敏感性评价工作是溢油应急规划的基础,有利于溢油事故的应急处理。本文对海岸线的溢油环境敏感型的主要评价方法和选取的评价指标进行了总结;在溢油环境敏感性评价中采用的方法主要包含指数法、层次分析法、德尔菲法、模糊综合评价法等;在研究中,各类方法具有不同特点,多为各种方法同时使用。目前,国内外研究中选取的各类指标可总结归为物理指标、生物指标、社会-经济指标三大类,并且针对部分指标选取的理论依据进行了论述。探讨了较为系统化的评价指标体系的构建。综述了海岸线溢油环境敏感性评价的国内外的主要研究进展。最后指出当前溢油环境敏感性评价中存在的不足,如评价体系系统性差、评价指标科学性低及评价过程主观性强等,而加强学科交叉的同时对目前研究中不足深入研究将是后续的研究重点。     

不同海面状况海洋石油污染处理方法优化配置

海洋石油污染成为海洋污染的主要类型,对海洋水生环境造成了极大的破坏,而溢油成为石油进入海洋的主要方式,如何对溢油事故进行有效的预防和处理成为治理海洋污染的关键所在。论文对当今处理溢油使用的物理法、化学法、自然降解法、生物处理法、燃烧法等进行了介绍,详细考察了各种处理方法的适用条件,以及在限制条件下如何对各种选择方法进行优化组合。     

化学消油剂乳化效果影响因素研究

化学消油剂在溢油事故处理中起到重要的作用,而其使用效果受到多方面因素的影响。本文分别从原油、消油剂的不同配比(DOR)与环境因素(海水温度、盐度)方面,对4种消油剂(A,B,C,D)的乳化效果进行分析。结果表明,B类消油剂的乳化性能最好;为达到30s乳化率>60%、10min乳化率>20%的消油剂乳化标准,B类消油剂25℃时最佳DOR范围在0.30～0.35之间,20℃时DOR为0.45,15℃时DOR为0.5以上。消油剂的乳化效果受温度影响较大,而受盐度影响较小。本文为消油剂在海洋溢油中的合理使用,提供理论依据和技术支持。     

Metabolic effects and hydrocarbon fate in arctic bivalves exposed to dispersed petroleum

A number of experiments were carried out in the Canadian Arctic on Baffin Island with the purpose of defining the short- and long-term effects of exposure to dispersed crude oil on marine benthic invertebrates. The study reported here assessed metabolic responses by physiological and biochemical indices, and evaluated these in relation to exposure concentration. The overall objective of the study was to evaluate the potential for long-term survival of benthic communities in the Arctic following an oil spill. This objective was consistent with the goals of the larger Baffin Island Oil Spill (BIOS) program, which was implemented to evaluate the relative mitigating effectiveness of chemical dispersants, as compared to conventional oil spill counter-measures.     

海面水包油乳化液溢油量等效估算方法研究

激光诱导荧光(LIF)是一种主动光学探测技术,该技术已在海面未乳化溢油油种鉴别及油膜厚度评估方面取得了一定的研究成果,但乳化溢油的监测理论基础和探测方法尚未成熟。溢油乳化物的量化会直接影响溢油污染的应急处理和灾害评估,但目前对溢油乳化液溢油量的计算尚未有研究报道。本文以水包油乳化液为研究对象,基于等效思想,根据油量相等建立了水包油乳化液与油膜的荧光检测等效模型,并依据光的辐射传输机理推导出等效油膜厚度的估算公式,最后采用仿真实例对估算方法的适用性和有效性进行了验证。实验结果表明,当水包油乳化液含油率小于12×10^-6,厚度小于5.98 cm时,利用所提出的等效方法能有效计算出水包油实际溢油厚度。该方法可为海面乳化溢油量的估算提供一种创新性的方法,具有良好的借鉴意义和实际应用价值。     

南海深水井喷溢油输移扩散的数值模拟研究

文章以假设发生在南海北部深水油气勘探开发海域的1279m深水井喷溢油事故为例,采用深海溢油输移扩散模型,以2020年冬季（1月）和夏季（7月）三维流场和海面风场为主要环境动力,数值模拟研究未实施和实施海底消油剂处理情景下的溢油在海洋环境中的输移扩散全过程。模拟结果显示:不同深度的海流对溢油输移轨迹有着显著的影响;深水环...     

“深水地平线”事故深海溢油输移扩散的数值模拟

为深入认识深海溢油输运过程和提高深海溢油事故的应急响应能力,文章以2010年墨西哥湾“深水地平线”事故为例,采用深海溢油输移扩散模型,以三维流场和海面风场为主要环境动力,数值模拟溢油深海泄漏后的浮射扩散、水体中输移扩散以及在风场和流场共同作用下在海面上输移扩散的全过程,同时模拟实施海底消油剂喷注处理措施后溢油输移轨迹和扩散范围的变化。研究结果表明：数值模拟结果与相关报道的悬浮油带实际观测结果以及美国国家海洋与大气管理局的海水异常遥感监测结果总体相符,可为更加全面和精细的深海溢油输移扩散数值模拟研究奠定良好的基础。     

无人机海上溢油跟踪监测系统设计及仿真

海上环境变化多端,造成溢油的漂移和扩散会出现不可预测的情况,精确、实时地监测海上溢油是现今亟待解决的问题.无人机以其部署快、成本低、环境适应性强的优势在海上溢油监测领域得到重视,但单架无人机监测能力弱,而多架无人机监测的准确性仍需提高.为此,本文提出一种无人机群海面溢油自动导航跟踪监测的架构和方法,根据海上溢油浓度的变化进行路径规划.该方法包括建立溢油模型和设计无人机跟踪控制系统.溢油模型主要描述海上溢油时空变化的形态复杂性;控制器可控制无人机追踪和监测溢油漂移及扩散的情况.同时,将无人机跟踪控制系统与人工势场法相结合,避免无人机相撞.最后,进行数值仿真,结果表明该跟踪系统与溢油的重合率达到70％～80％,验证了该方法的可行性.未来,该系统可广泛应用于无人机群对不同环境现象和灾害的跟踪监测.     

平潭竹屿湾水交换能力和溢油风险数值模拟

应用非结构网格有限体积海洋模型对平潭竹屿湾水交换能力和溢油扩散开展了数值模拟。水交换能力计算表明,竹屿湾大部分水域水体半交换时间小于1.0 d,平均滞留时间约3.0 d左右,水体冲洗时间为15.0 d,水交换能力较强。48 h溢油扩散计算结果表明,油粒子扫海范围及运动路径与油粒子的释放时刻及风的作用紧密相关。静风条件下,溢油运动主要受当地潮流影响,呈南-北往复运动。不利风作用下,竹屿水道的溢油可以扩散至平潭坛南湾、平潭草屿岛、塘屿岛及高山湾等海域,最远可到南日岛西北海域。     

星载SAR监测海洋溢油污染的初步研究

对星载SAR监测海洋溢油的基本原理进行总结并分析了影响溢油监测的SAR参数及干扰SAR海洋溢油监测的各种因素;对搜集到的星载SAR数据进行处理,并给出中国黄海海域的海上溢油分布的初步统计分析,结果表明该海区的溢油主要分布在海上主要航线附近。     

基于SAR极化比和纹理特征的海面溢油识别方法

针对海洋表面SAR影像的特点，采用基于灰度共生矩阵的纹理特征方法是提取海面溢油信息的常用方法，但实际海洋表面复杂的信息使得SAR图像上产生类似溢油现象的暗斑区域，这导致在利用纹理特征方法提取溢油信息时存在虚警率，降低了溢油信息的提取精度。基于RADARSAT-2 SAR四极化影像，本文提出基于SAR极化比影像的纹理特征识别方法对海面油膜进行识别提取。结果显示，基于SAR极化比影像的纹理特征识别方法可以有效且准确地提取海面溢油信息，相比于VV极化影像的纹理特征识别方法，溢油监测过程中的虚警率降低了17.96%，溢油监测总体精度达到96.83%。