溢油清除水面机器人在海洋石油污染处理中的应用

为解决现有清除溢油技术存在的效率低、自动化程度低、成本高等问题,针对其无法适应海面油污清理的机械化、智能化的需求,自主研发了一种超疏水亲油材料,即泡沫金属基浮油收集材料,设计并制作了溢油回收装置,结合自主水面机器人平台,研制出溢油清除水面机器人系统,该系统具有自主持续性吸油、自主巡航、自动识别油污等功能。实验表明,该超疏水亲油材料吸油效果良好,效率高,且吸油材料能够循环利用。通过水面机器人模拟测试分析可知,该溢油清除水面机器人系统能够实现海面油污清除的智能化、自动化,且具有较好的发展前景和应用前景。     

阿曼原油和溢油分散剂对斑马鱼(Danio rerio)胚胎形态发育的毒性效应

为研究经溢油分散剂(GM-2)处理阿曼原油对硬骨鱼类形态学发育毒性,将斑马鱼胚胎作为受试生物,采用半静态暴露方法,观察0~120 hpf(hour post-fertilization)斑马鱼胚胎的致死率、孵化率和畸形率,并应用斑马鱼胚胎发育毒性试验形态学得分系统(General Morphology Score(GMS)System)评估阿曼原油暴露诱导的斑马鱼胚胎形态发育毒性。结果显示,相较于水溶组分(water-accommodated fractions,WAF),加入GM-2后的化学增强型水溶组分(chemically enhanced water-accommodated fractions,CEWAF)水样中总石油烃(total petroleum hydrocarbons,TPH)浓度显著增加,由(5.233±0.213)mg·L-1增至(292.989±11.905)mg·L-1;120 hpf时,WAF和CEWAF组的致死率均有不同程度的升高,100%WAF的致死率为30.2%±2.8%,而≥40%CEWAF的致死率均已超过半数致死率,其半数致死浓度LC50为153.318 mg·L-1;通过对GMS分析,WAF和CEWAF暴露均会在不同程度上导致斑马鱼胚胎发育显著延迟,主要表现在鱼鳔未形成、心率异常、血液循环停滞和行动(胸鳍摆动、尾部摆动等)迟缓,且均能显著延迟胚胎孵化甚至造成胚胎不孵化;由畸形率可知,阿曼原油具有较强的致畸性,以心包水肿、背部弯曲和尾部弯曲最显著。由结果可知,经GM-2处理后的阿曼原油(CEWAF)比未处理的阿曼原油(WAF)对斑马鱼胚胎产生更严重的毒性效应。     

ROV和潜水员联合辅助处理深水沉船溢油事故的方法研究

以深水沉船溢油事故的处置为背景,着重介绍现有的处置作业技术和流程,并分析水下溢油事故处置作业的关键技术及难点,提出了一种水下机器人和潜水员联合处理沉船存油的方法。     

准密闭结构的气浮式溢油分离装置的中试试验研究

针对溢油量较少或风浪较大情况下,收油机回收溢油含水率过高的问题,本文设计了准密闭结构的气浮式溢油分离装置,并以胜利油田某海上采油平台原油为研究对象,通过中试试验考察了溢油分离装置在无溶气、溶气和溶气加摇摆三种条件下,对厚度分别为1 mm、3 mm和5 mm油膜的回收效果.结果表明:不同条件下微气泡的引入均能提高溢油回收效率,特别是对厚度为1 mm薄油膜,三种条件下回收溢油的含油率分别为7.7％、94.3％和91.3％,溢油回收效率提高了约12倍,显示出该装置具有良好的油水分离效果和抗风浪能力.     

洋浦港区海域溢油环境风险评价的实践分析及其对策

通过洋浦港区的海域溢油风险评价模型,在一定的环境条件与评价参数下,预测洋浦港区的码头前沿船舶碰撞原油泄漏、成品油码头操作泄漏在三种主要不利环境组合条件下的环境风险影响行为,探讨港区环境风险的发生途径、影响过程及影响方式,分析溢油事故对洋浦海域渔业、海岸带贝类资源、洋浦盐业、洋浦海洋生态的影响以及间接对人体的危害的风险影响后果。最后,针对实践分析,提出海上溢油环境风险的防范措施。对洋浦港区的海洋生态环境的保护具有指导性与实践性的意义。     

悬浮颗粒物对海面溢油的吸附模式

为更好地了解悬浮颗粒物（SPM）作用下沉潜油的形成速度和程度,选择取自渤海南部油田（YYH）、辽河油田（LH）和中东原油（ZD）的3种原油,模拟研究了高岭土和试验原油的相互作用.结果表明,3种试验油的吸附动力学过程基本相似,沉潜率随振荡时间呈指数形式增长后趋于稳定.高岭土对原油的吸附满足Langmuir等温吸附式,基本属于单分子层吸附,YYH、LX和ZD的饱和吸附量分别为914,1297,2083mg/g.当SPM的浓度为500mg/L时,YYH、LX和ZD的最大沉潜率分别为37%、45%和59%.以吸附作用机理为基础,讨论了分散的油滴在颗粒物-水界面的分配特征,提供了1种模式计算沉潜率随悬浮颗粒物浓度变化的关系式.本研究可为沉潜油形成及漂移扩散数值模式研究提供基础数据和科学参考.     

海域移动源溢油污染事件寻源搜索方法研究

本文建立了基于水动力学模型潮流场模拟、风场数据及其求逆耦合的海域溢油污染事件寻源搜索数学模型。以海域水动力学模型模拟溢油油膜发现时刻前该海域的潮流场,并建立潮流场数据库;收集并建立溢油油膜发现时刻前该海域风场数据库;建立风、流场逆向耦合的溢油寻源搜索数学模型,并通过与研究海域电子海图的幕景叠置,反向递推搜索海域溢油污染事件源。以广西防城港海域溢油污染事件为例,验证方法的有效性:文中建立的溢油寻源搜索方法数学模型,以水动力学模型数值模拟、风场数据及其求逆耦合为基础,保证了方法的可靠性;同时采用保持原油膜包络范围的方式又为海域溢油污染事件进一步的精确定位提供合理的搜索空间。     

甾烷作为溢油指示物(或指标)的研究

为寻求重度风化溢油来源指标 ,依据有机地球化学相关研究成果 ,本文选定分子量大、水溶性小、抗风化的甾烷作为重度风化溢油的指示物 (或指标 )。将辽河原油等 15种原油作为研究对象 ,进行室内和室外模拟风化试验 ,用毛细管GC MS对不同环境 (海水、淡水、沙土等 )中风化 1a后的溢油进行检测。结果发现 ,油种间甾烷及其比值参数差异较大 ,在 1a的风化过程中受风化影响较小 ,可以作为重度风化溢油的指示物 (或指标 )。     

海洋石油工业的污染与防治

海洋石油工业的溢油事故，不论是欧洲北海还是美洲墨西哥湾每年都有。例如英国北海从1977年至1988年11年间发生的溢油事故达500次以上，总溢油量约为5600t。南海东部地区海域自1990年底进入开发生产以来也发生多次溢油，仅1997年达10次，溢油量约4．4t。1996年曾发生过由于拖网渔船拉断海底管线，导致约1000t溢油的大型事故。     

瑞典的海岸与海洋环境管理

简要介绍了瑞典海岸与海洋环境管理机构的情况，包括国家的管理体制，尤其是在油污防备与反应以及海面溢油监视、清理和回收方面的做法和经验。