油膜波谱特征分析与遥感监测溢油

分析了海洋溢油波谱特征的测试结果，提出遥感监 煤油、轻柴油、润滑油、重柴油和原油等最佳波段。并利用ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ和ＴＭ资料，对几次海上溢油事故的油膜图象进行处理和解译，得到了较为清晰的溢油图象，并与事故现场调查结果吻合。     

真实环境条件下溢油风化规律

在2010年7月16日大连输油管道爆炸事故发生后,分别于事故油罐、溢油发生后1 d、5 d、9 d的海面厚油膜区域以及溢油事故发生后15 d、23 d、210 d的岸滩石油重污染区域采集原始油样及溢油样品。采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对样品中的生物标志物进行了检测,对常规生物标志物特征比值的变化趋势进行分析。结果表明:在为期9 d的海面溢油风化过程中nCl7/Pr、nC18/Ph、Pr/Ph、奥利烷/藿烷、C2-D/C2-P、C3-D/C3-P和ΣP/ΣD受风化影响较大(相对标准偏差值均在10%～20%范围内);在为期210 d的岸滩溢油风化过程中C17/Pr和nC18/Ph受风化影响最大(相对标准偏差值均大于50%),奥利烷/藿烷、C2-D/C2-P、C3-D/C3-P、ΣP/ΣD和2-MP/1-MP受风化影响较大(相对标准偏差值均在10%～30%范围内);Pr/Ph在不同环境介质中的风化过程存在显著差异。     

聚乙烯醇系水面溢油凝油剂的制备与性能

聚乙烯酸与氯乙酸在一定比例的乙醇-碱水溶剂中部分羧甲基醚化,再在低温碱性水溶液中,用高级脂肪酰氯部分酯化,合成羧甲基聚乙烯醇脂肪酸酯．进一步与铝盐作用,制备水面浇油换油剂．实验结果表明,该凝油剂对燃料油及原油的凝油速度快、凝油彻底,凝油块可用丝网捞出,水面无油花遗留．进一步研究表明,凝油剂的凝油性能与聚乙烯醇的羧甲基取代度和酯化度有关,与脂肪酸的链长有关．     

海上溢油风化特性及化学分散效果的影响因素研究

以渤海埕北油田Ｂ平台外输原油为对象，在人工模拟波浪下，研究原油特性随风化时间的变化在伴随着的化学分散效果的变化。本文同时研究了化学分散剂处理海上溢油的影响因素。研究结果对于决策溢油事故时能否使用分散剂，在什么时间、条件下、使用保种分散剂具有指导意义。     

浓度层析荧光光谱局部匹配溢油鉴别技术

溢油事故的频繁发生对海洋环境造成极大的影响,建立一种快速、准确、经济的现场溢油检测技术及时对事故作出响应有着重要的意义.针对海洋环境中溢油样品浓度和油源都未知的情况,对于溢油可疑样本,获取其浓度参量同步荧光光谱(concentration-synchronous-matrix fluorescence,CSMF),通过在浓度维度上进行插值处理获取的样品的CSMF浓度层析荧光光谱.而对于肇事溢油样品,无需进行脱水浓缩等预处理,只需取现场样本逐级稀释获取小浓度范围内的CSMF局部谱图,并将之与可疑油样大浓度范围内的CSMF浓度层析荧光光谱进行曲面匹配,利用最小二乘法确定最佳匹配光谱,最佳匹配的可疑油样即满足最近油种符合度,而对应的浓度即为待测样本的初始浓度值.对原油样品集交叉检验的结果,样品的识别准确度为92%.该油种鉴别方法快速,准确,并可以同时实现油种鉴别和单位体积内溢油含量的定量.     

渤海溢油应急预报系统

本文建立的渤海溢油应急预报系统，采用目前比较成熟的环境动力和溢油行为模式，提供海面油膜的位置和覆盖面积，水体中油的浓度分布及溢油的比重，粘度，挥发量，残留量，平均厚度等物化参数的实时预报信息。适用于渤海海域的溢油应急报和环境风险评价。系统界面友好，操作简单，反应快捷，后处理功能完工具有可扩充性。     

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.     

用油品的物理特性鉴别海面的溢油源

建立了用油品的物理特性鉴别海面溢油源的分析方法。主要对海面溢油风化过程中溢油的运动粘度和折射率的变化进行了探讨。结果表明 ,在所给出的多个油种的风化过程中 ,油种间的运动粘度变化存在着明显的差异。随着风化时间的延长 ,原油的运动粘度随着风化时间的延长而显著增加 ,重质燃料油虽略有递增却很不明显 ;轻质燃料油和润滑油的运动粘度均在缓慢地增加。润滑油和燃料油的折射率无明显的变化。运动粘度法鉴别溢油的准确度较高 ,其准确率可达 10 0 %。     

深海溢油输移扩散模型研究

在对深海中泄漏的油气混合物在海洋环境中的输运过程及行为变化的分析基础上,建立三维深海溢油输移扩散模型。该模型采用拉格朗日积分法模拟溢油在近区的水下浮射扩散过程,应用粒子追踪法模拟油滴在水下远区的对流扩散以及油膜在海面的漂移扩散过程,并考虑了油气分离输移、气体溶解、天然气水合物形成与分解等复杂行为对溢油运动轨迹的影响。应用该模型数值模拟了两个大型深海溢油现场试验,结果显示溢油在水下环境中的时空分布模拟结果与现场监测数据符合较好,表明该模型具有较高的准确性和实用性,能够为深海溢油的防治管理提供理论与技术支持。     

溢油来源和风化作用的有机地球化学表征

随着人们对原油需求和消耗的增加,生产和运输环节的溢油污染事故日趋严重。溢油源的准确鉴定可为溢油事故的调查和处理提供科学的证据。本文在综合国内外大量研究的基础上,从溢油源到溢油样品的整个溢油环节对表征溢油组成特征及变化的有机地球化学指标进行了阐述,为有机地球化学方法在溢油源鉴别中的实际应用提供科学依据。结合有机地球化学的发展趋势,提出油指纹分子级水平上的定量化(包括油指纹的数字化、诊断指标的分子化、混源的定量化和鉴定结果的多元统计分析等)是今后溢油源鉴别的发展方向。     

关于用能量同化波浪作用下溢油乳化的研究思想和思考

介绍加拿大学者用能量概念解决化学实验室锥形瓶或烧杯,水动力学物理模拟实验室水槽以及自然界海岸线波浪破碎等不同尺度下波浪同溢油乳化行为之间关系的同化方法和针对某些特殊问题所采取的措施以及新的尝试.从物理模拟实验室尺度和自然界海岸线尺度提出一些思考问题,并从发展的角度和中国同加拿大研究设备、能力和观点上的差异,提出中国曾经开展的类似研究是否有再度崛起的可能性,使得研究成果成为溢油乳化和溢油清理科学技术的基础,并带动解决冻结水域溢油乳化现象的理论解释.     

水面溢油污染的多角度多波段偏振特性研究

水面溢油在反射光波的过程中,将表现出与自身性质密切相关的特征偏振。因此,对水面溢油的多角度多波段偏振探测成为水体污染遥感监测的一种新手段。本文以汽油、柴油、摩托车机油和大豆油作为水面油污实验样品,应用多角度光谱偏振测量仪实测了不同溢油污染水体的多角度多波段偏振特性数据,探讨了不同溢油污染水体的偏振特性与观测方位角、光源入射角、观测天顶角以及探测波段等影响因素的变化规律,以便为水面溢油污染偏振遥感的研究提供科学依据。     

石油在水中悬浮物上的吸附研究

采用青岛大沽河河口的泥沙为吸附剂，0号柴油和32号柴油为吸附质，以此来研究石油在水中悬浮物上的吸附特性。首先分析了水中分散油的浓度分布特点，提出了计算平衡浓度下吸附量的公式，然后分析了吸附动力学过程，研究了石油在不同温度、含沙浓度、盐度条件下的吸附特性以及不同油种对吸附特性的影响，并探讨了吸附机理，研究了石油在不同温度、含沙浓度、盐度条件下的吸附特性以及不同油种对吸附特性的影响，并探讨了吸附机理。本文的研究为揭示水环境中石油污染机理、评价溢油对水环境的影响作了有意义的探讨。     

海上原油溢油油水快速分离的研究

模拟原油海洋溢油的状况,对油水快速分离进行了研究。分别对不同油水比、不同温度、不同破乳剂加入量及存在Ca2+、Mg2+离子的情况,进行了系列油水快速分离试验,并测定了ZB破乳剂作用下乳化液的界面张力。试验结果表明:原油溢油形成的乳状液比较稳定,油水分离比较困难,F系列的聚醚型对其达不到分离效果,对F系列破乳剂交联合成得到的Z系列破乳剂可以得到满意的结果,在油水比(v∶v)为1∶1,温度为60℃,破乳剂浓度为80mg/L,40～60 min可以达到分离效果,且不会造成海水的二次污染。界面张力的变化有效地解释了破乳剂存在最佳加入量,Ca2+、Mg2+离子对非离子聚醚类破乳剂的影响很小。可以将此类破乳剂广泛有效地应用在海洋溢油处理上。     

渤海海底管线溢油污染预测模型

鉴于目前的溢油模型主要是针对海面溢油的情况,本文提出了预测海底管道出现裂纹和腐蚀形成的小孔时发生溢油的模型.预测在海底管线上某一位置处的蠕孔漏油后,油的浓度超过某一规定浓度的范围,海面上形成油膜的起始位置,估计油膜是否能到达海岸线,以及被风浪携带到海岸线上的原油量.本文还给出了一个基于渤海自然状况及原油性质的算例.结果表明,该模型可以为海底管线上蠕孔溢油的污染情况预测提供参考.     

溢油应急处理的优化决策

提出了溢油应急处理的优化决策方法，并运用优化理论建立评价模型来对技术决策结果进行最优化处理，从而使得各港口的溢油处理设备能够得到合理的调配，同时使溢油处理的费用降低到最低程度，而溢油处理的效果最佳，为区域合作计划的制定提供了依据。     

发达国家海上溢油遥感监测现状分析

根据加拿大环境技术中心做的一个卫星遥感和航空遥感在溢油应急处理应用现状的调查，分析了发达国家海上溢油遥感监测现状。     

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 )。     

Fuzzy相似优先比鉴别海面溢油

建立了海南溢油鉴别的Ｆｕｚｚｙ相似优先比模式,提出了油种鉴别的Ｆｕｚｚｙ相似优先比置信水平λ↑－的模糊区概念。海面溢油鉴别主要受油种、实验误差和风化的影响。任丘原油风化１个月同其它１３种油可鉴别的Ｆｕｚｚｙ相似优先比置信水平的范围为０．００５８１９≤λ↑－≤０．０４６４１,大庆原油在海面上风化２８ｄ同其它５种油可鉴别的范围为０．１１０１≤λ↑－≤０．２５１０。海面溢油鉴别结果表明,本法较指纹谱图辨     

Modelling of the behavior of marine oil spills: applications based on random walk techniques

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆａｃｃｉｄｅｎｔａｌｏｉｌｓｐｉｌｌｓ,ａｎｄｔｈｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｑｕａｔｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎ,ａｒｅｇｒｏｗｉｎｇｃｏｎｃｅｒｎｓ.Ｔｈｅｒｅｉｓａｎｅｅｄｆｏｒｍｏｄｅｌｓｙｓｔｅｍｔｈ?..