分散劑對(duì)溢油行為及其特征組分影響的研究.pdf

1、海上溢油發(fā)生后，分散劑作為除機(jī)械回收之外首選的應(yīng)急處理措施，起到了不可替代的作用。但是，它只是將溢油分散至水體，油滴并沒(méi)有完全消失，仍有可能再度上浮于水面。分散劑與溢油摻混后不僅改變溢油的沉浮行為，還可能干擾某些油組分的風(fēng)化路徑和環(huán)境歸趨，影響溢油鑒別的指紋信息、甚至溯源。鑒于此，本文設(shè)計(jì)在小型水槽中研究溢油的分散行為，考察分散劑對(duì)溢油烷烴組分風(fēng)化、對(duì)溢油烷烴診斷比穩(wěn)定性和對(duì)基于穩(wěn)定烷烴診斷比的溢油數(shù)字化鑒別結(jié)果的影響。本研究主要內(nèi)容包

2、括：
　　⑴通過(guò)考察浮油中分散劑殘留量和水體中分散油滴濃度隨時(shí)間的變化，研究了分散劑對(duì)溢油分散行為的影響。結(jié)果表明:分散劑隨分散時(shí)間增長(zhǎng)逐漸與浮油脫離，初始含量越大，脫離速度越快，且浮油中分散劑的殘余量最符合三次函數(shù);分散劑脫離速度基本保持海水等量增加的水體＞海水等量更新＞海水量不變，前兩者在9d內(nèi)分別下降了約90％和50％，第三者在30 d內(nèi)下降了約90％。與之相應(yīng)的水體油濃度也隨分散時(shí)間增長(zhǎng)逐漸下降，且下降趨勢(shì)更符合對(duì)數(shù)函數(shù)。

3、此外，分散劑主要以溶解和擴(kuò)散作用離開(kāi)浮油，蒸發(fā)作用較小;開(kāi)闊水體可加快分散劑與浮油的脫離速度，強(qiáng)化分散劑的再分散能力，加速已分散油滴的擴(kuò)散，提高分散效果;進(jìn)入水中的分散劑對(duì)已分散油滴有一定的穩(wěn)定作用。
　　⑵通過(guò)計(jì)算溢油風(fēng)化指數(shù)(WI)、蒸發(fā)指數(shù)和生物降解指數(shù)，用指數(shù)衰減方程擬合WI并比較WI的實(shí)測(cè)值和計(jì)算值，量化了分散劑對(duì)溢油烷烴組分風(fēng)化的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):分散劑主要通過(guò)促進(jìn)溶解、加快蒸發(fā)促使溢油快速消失;分散劑不僅明顯干擾溢油的

4、風(fēng)化，使其或大或小的偏離原風(fēng)化路徑，而且浮油中分散劑的風(fēng)化特征還可能干擾溢油風(fēng)化規(guī)律，進(jìn)而影響溢油的風(fēng)化動(dòng)力學(xué)特征;模擬溢油的生物降解作用較小，烷烴組分的變化主要是由蒸發(fā)和溶解作用引起，分散劑對(duì)C18和Ph的影響也較小，二者基本保持相同低的風(fēng)化速度。
　?、遣捎媒?jīng)過(guò)調(diào)整的適于處理大批量數(shù)據(jù)的重復(fù)性限法，從19個(gè)烷烴診斷比中逐級(jí)篩選出10個(gè)抗分散劑干擾和抗風(fēng)化的穩(wěn)定診斷比，它們是:C17/(C17+Pr)、C18/(C18+Ph)、

5、Pr/(Pr+Ph)、CPIx（x=0、1、2、3和4）和OEPx（x=3和4）?；谶@些診斷比，對(duì)不同風(fēng)化階段的模擬溢油樣進(jìn)行數(shù)字化鑒別，結(jié)果表明:主成分分析、多維標(biāo)度分析和聚類分析能夠明確區(qū)分風(fēng)化≤90 d的不同種類的溢油（如原油和燃油），明顯縮小混有分散劑溢油樣的識(shí)別范圍，提高溯源效率。灰色關(guān)聯(lián)度分析通過(guò)量化溢油樣與油源親疏關(guān)系表明，沒(méi)有分散劑且風(fēng)化≤90 d的溢油樣與實(shí)際油源始終最相關(guān);混有分散劑且風(fēng)化≤15 d的溢油樣與實(shí)際油