分散剂对海洋溢油归趋行为影响的研究进展

在目前海洋溢油的事故处理中,大规模使用分散剂往往作为应急机制之一。分散剂作用后原油的物理化学性质会发生很大变化,进而对溢油在海洋中的归趋行为产生一系列的影响。本文综合分析了分散剂在溢油处理中的积极作用和局限性:分散剂使溢油在海水中乳化分散,体系混乱度增加,物理迁移过程更加复杂多变;乳化的油滴物理和光学性质发生改变,其中的石油烃组分更加易于发生光化学转化;分散剂会对溢油的生物降解产生影响,但具体是促进还是抑制目前仍然存在争议;化学分散剂存在一定的生物毒性,与溢油结合后毒性增加,环保型的生物表面活性剂是化学分散剂的有效替代。开展分散剂作用后的溢油的物理迁移模型的构建、综合准确评价分散剂对溢油的光化学转化和生物降解的影响为它的合理使用和正确评估提供参考是当前亟待解决的工作。此外,开发廉价的环保型生物分散剂也是未来的重要研究方向。     

溢油分散剂效果研究的最新进展

随着高效、低毒溢油分散剂的研发,分散剂已被更广泛地应用于溢油事故的快速处理中。国内关于溢油分散剂效果的研究相对较少,或者只是局限于喷洒分散剂后短时间内的研究。因此,对分散剂及其处理油在海上行为的认识相对海洋环境保护的需求而言仍然滞后。基于目前分散剂的研究现状,文章综合分析了溢油分散剂的作用机理、影响因素及其在典型环境下的效果,并且从这3个方面对分散剂的最新研究现状进行综述,旨在为明确溢油分散剂的研发方向、科学使用和准确评估提供参考。     

溢油分散剂对原油指纹影响的重复性限法分析

以渤海原油和3种分散剂的混合物为对象,研究分散剂的种类和相对含量对原油指纹的影响。采用溢油鉴别中常用的重复性限法对烷烃诊断比进行分析。经对原油及以不同比例配制的分散剂和原油混合物的组内和组间分析比较后发现,分散剂的种类和相对含量对一些烷烃诊断比值有影响。渤海原油中受上述分散剂影响较小的诊断比为:C_(17)/C_(18)、C_(23)+C_(25)+C_(27)+C_(29)/C_(24)+C_(26)+C_(28)+C_(30)和C_(19)+C_(20)/C_(19)+C_(20)+C_(21)+C_(22)。研究结果表明,在溢油鉴定中应该考虑可能的分散剂影响,以便选择合适的诊断比进行溢油溯源及鉴定。研究结果为准确追溯溢油源和明确责任纠纷提供更为客观的技术支撑。     

我国溢油分散剂验证机构成立

按照国际惯例,用于消除海上溢油污染的溢油分散剂(化学分散剂),需经检验机构检验并发给合格证,方可在海域使用。由于我国目前尚未建立有毒化学品管理机构,妨碍了我国自己研制的化学分散剂的推广应用,对进口的化学分散剂也未进行检验,以至有些毒性较高的国外产品在我国销售。为此,一九八三年三月二十六日城市建设环境保护部同意中国船舶检验局的建议,正式成立我国溢油分散剂验证机构,承担检验化学分散剂产品,批准和颁发合格证(包括进口产品的检验)和处理有关涉外涉内事宜。该机构的验证实验室建在交通部     

基于烷烃指纹的混合油数字化鉴别研究

为准确追查责任方,溢油鉴定应该考虑混入的分散剂和其它油对原未知溢油的影响。该文以此为切入点,基于烷烃指纹研究4种原油和1种分散剂形成的几种混合油的数字化鉴别。鉴别前,先采用相对标准偏差法筛选出9个稳定的烷烃诊断比,再进行主成分分析、聚类分析和多维标度分析。结果表明:分散剂对溢油溯源的影响与油种有很大关系;混合油要么与组成其的单一油的相关性差,可能很快找到油源;要么相关性较好,容易受其他未知溢油影响,造成误判。上述分析方法在本研究中都可得到客观、准确的鉴别结果,在实际鉴别中可联合使用、相互佐证。     

方差分析法分析溢油分散剂对原油指纹的影响

以2种原油和3种溢油分散剂(简称分散剂)的6种原油和分散剂混合物样品为对象,利用方差分析法研究分散剂的种类和相对含量对油指纹(烷烃诊断比)的影响。首先对原始数据进行了单样本非参数K-S检验和Cochran最大方差检验,然后排除掉不适合做方差分析的诊断比值,最后对符合条件的数据进行方差分析。研究发现,有些诊断比不论什么分散剂都会对其产生影响,有一些诊断比,随着分散剂种类的不同,有时影响显著有时影响不显著。这表明本研究中的诊断比都受分散剂的种类和相对含量的影响,溢油指纹鉴定需考虑分散剂的影响。     

化学分散剂对海洋溢油与颗粒物之间相互作用的影响

海洋溢油事故频繁发生,向溢油上施加分散剂是常用的应急处理方法之一。溢油会和海洋中的悬浮颗粒物SPM（suspended particle material）相互作用形成油-悬浮物的聚集体OSAs（oil-SPM aggregations）,还可以与海洋中的颗粒物、浮游生物、细菌、生物碎屑等构成海洋油雪MOS（marine oil snow）。施加分散剂会影响这两种聚集体的生成,继而影响到溢油的迁移和归宿。本文介绍了化学分散剂的使用原则和现状,在介绍OSAs和MOS的形成机理的基础上,分析了施加分散剂对溢油与颗粒物之间相互作用的影响,并对OSAs和MOS的环境归宿进行了探讨。     

国内外溢油分散剂效果的小型台式测试法综述

溢油分散剂通过降低油水界面张力,促进溢油分散于水体,在溢油事故应急处理中被广泛使用。文章以分散剂处理溢油的效果研究为切入点,对国内外分散剂效果的小型台式测试方法及相关的一些应用研究进行综述。首先详细介绍了美国环境保护署(EPA)的旋转瓶测试法(SFT),带挡板瓶测试法(BFT)及采用BFT测试的相关研究;然后,简单介绍了国际上其他的测试方法及其相互比较的一些研究;最后,阐述了中国分散剂效果测试的国家标准方法及相关研究,并将该法与美国的BFT法进行比较,讨论总结二者的差异。文章提及的所有台式测试方法可为分散剂监管部门、研发者、溢油处理人员和海洋生态研究人员评价分散剂效果和毒理性研究等方面提供多种可参考的测试方法。     

溢油分散剂的研制及性能

溢油分散剂是用于将海面油膜分散,以促进油污染消除的化学药剂。一个“好”的溢油分散剂应该具有对海洋生物毒性低、本身易生物降解,对多种油的乳化效率高以及适应范围广等性能。     

油分散剂应用于海面溢油的综合评价

本文对溢油事故处理用的化学品油分散剂进行综合评价.概述了三代分散剂产品的沿革及其应用技术的发展,较详细地介绍了分散剂的优缺点,特别是有关毒性及使用的局限性,当前各国对油处理剂的应用所持的观点以及分散剂在抗溢油实残中的表现。在对世界历次重大溢油事故处理措施的实施以及战绩进行归纳、分析和统计的基础上得出结论:油分散剂在适当的环境条件下能在抗溢油体系中起较大作用,但通常应和其他措施相配合,并处于从属地位,随着科学发展,治理海洋污染的新产品、新技术不断发展,油处理剂也一定会有发展,但它能发挥作用的领域很有限。     

消油剂对原油乳化效果评估波浪槽实验

消油剂的合理使用是海洋溢油应急处置的一种有效手段。本研究选取渤海产蓬莱19-3和旅大10-1原油,开展消油剂对原油乳化效果测试的波浪槽模拟实验。以消油剂乳化率和油滴中值粒径为测试指标,设置不同波浪条件和剂油比,考察两种不同消油剂对渤海原油的乳化效果。结果表明,消油剂A、消油剂B对两种原油的乳化率均随剂油比和波高条件的增大而增加,油滴中值粒径随剂油比和波高条件的增大而减小。消油剂B与消油剂A相比表现出较高的乳化能力,在实验条件下对蓬莱19-3原油的乳化率最高可达52.9%,油滴中值粒径最低可达12m。对于不同类型原油,消油剂的乳化分散效果不同。本研究结果可为溢油应急处置中消油剂效用效果预测以及应急方案的制定提供依据。     

海面溢油处理技术的分析与选择

海上溢油会对生态环境造成破坏。根据溢油扩展的动力学过程，对溢油处理方法进行分析，选择适合的处理方法并对不同类型溢油分散剂的性能进行分析，提出应用建议。     

生物降解型消油剂与180#燃料油对黄海胆（Glyptocidaris crenularis）CAT和SOD活性的影响

为研究消油剂和溢油对海洋底栖生物的急性毒性效应,将黄海胆（Glyptocidaris crenularis）暴露于不同浓度（油水配比浓度分别为0.92 g/L、1.84 g/L、3.68 g/L）的180#燃料油分散液（water-accommodated fractions,WAFs）和经生物降解型消油剂处理后得到的乳化液（Biological enhanced water-accommodated fractions,BEWAFs）中,分别于暴露期24 h、48 h和96 h及恢复期24 h和48 h时,检测WAFs和BEWAFs对海胆性腺和肠组织的过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）的影响。结果显示,暴露在WAFs和BEWAFs中的性腺组织CAT、SOD和肠组织CAT活性总体呈先升高后降低趋势,而肠组织SOD活性随着暴露时间的增加呈升高—降低—升高趋势。肠组织中两种酶活性的最大诱导值出现的时间早于性腺组织,且恢复期时肠组织中各浓度组与对照组间差异更为显著,说明肠组织受石油烃氧化胁迫的敏感性比性腺组织强。与WAFs和BEWAFs相比,消油剂对照组中两种酶活性变化较小,由此可知,生物降解型消油剂本身对黄海胆的影响非常小,但其与燃料油对黄海胆的复合毒性效应却大于燃料油本身。海胆体内的CAT和SOD活性对石油烃的急性毒性效应较为敏感,可作为监测海上石油烃污染程度的生物标志物。     

经消油剂处理的石油水溶组分对刺参幼参的急性毒性研究

为研究溢油经消油剂处理后对刺参幼参的危害,进行了如下试验:(1)表皮分别涂抹原油、0号柴油和消油剂;(2)消油剂分别处理原油、0号柴油所形成的水溶组分(chemical enhanced water accommodated fraction,CEWAF)和消油剂对幼参的96 h急性毒性试验。结果显示:(1)仅0号柴油和消油剂使幼参出现较短时间的收缩,表皮均未溃烂;(2)由高浓度至低浓度组先后出现部分幼参收缩、排脏、附着力下降,甚至表皮长疱、溃烂或死亡等现象,原油CEWAF对3月龄和4月龄幼参的96 h半致死浓度LC50(95%置信限)分别为246.09(211.16～286.81)mg/L和399.15(374.71～425.19)mg/L,4月龄幼参在0号柴油CEWAF浓度为125.89和19.95 mg/L时出现72 h内100%死亡和96 h内100%存活的现象,消油剂浓度为6 000 mg/L时幼参死亡率<50%。     

溢油海水环境化学行为的研究

海上溢油风化过程的研究是预测海上溢油归宿和影响的重要基础。溢油指示物（或指标）对溢油鉴别而言，就是如何选择那些能表征溢油图谱指纹的数据处理信息点，以便于准确地辨别溢油来源，气相色谱法（ＧＣ－ＦＩＤ）是一种快速有效的方法。文中从溢油指示物和海水环境化学指标的角度对溢油海水环境化学行为进行了研究，得出了溢油的指示物和海水环境化学的变化特征。     

消油剂乳化率影响因素研究

应用交通部标准ＪＴ２０１４－８９“溢油分散技术条件”，通过大量的试验数据，寻找出不同温度、盐度和消油剂与原油配比不同时乳化率的变化规律，绘制出乳化率的变化曲线，并对中国海上溢油应急处理过程中消油剂的使用进行探讨。     

消油剂使用对水下溢油分散效果的研究

消油剂的水下使用是水下溢油应急处置的一种潜在的有效手段,但是消油剂对水下溢油分散效果的定量评估还比较少见。本研究采用自制的1 m×1 m×2 m（长×宽×高）的水下溢油模拟实验装置,开展消油剂作用下的蓬莱19-3原油水下喷射实验,以油滴体积分布和体积中值粒径为指标,考察不同消油剂使用量对水下溢油油滴破碎的影响。结果表明,与不使用消油剂相比,使用消油剂时的水下溢油分散效果更加显著,表现为油滴体积分布最高点向小粒径方向移动,大粒径油滴的体积分数减小;消油剂使用量越大,大粒径油滴的体积分数越小,最终完全消失。油滴体积中值粒径也随消油剂使用量的增加逐渐减小。