化学消油剂在溢油污染控制中的应用及其今后发展方向

简要综述了化学消油剂的作用机理及其发展历史,详细概述了溢油事故处理中使用消油剂的优缺点,特别介绍了学者们对化学消油剂的毒性效应的不同看法以及各国对使用消油剂的态度,并结合我国国情和海洋石油勘探开发现状,提出了消油剂使用和管理的具体改进措施,阐述了今后消油剂的发展方向。     

海水中消油剂／渤海原油的定量分析

提出一种同时测定海水中原油及消油剂浓度的定量分析方法。由于油与消油剂之间有较强的相互作用,采用一种前处理方法,定比例地将样品中的原油萃取除一部分,以钴硫氰酸铵将消油剂中非离子表面活性剂显色,用氯仿溶液分剐在268nm及317nm波长读取两个吸光度,即可同时定量海水中的原油及消油剂浓度。所提供的工作曲线,只适用于原油与消油剂在一定比例范围内,超出此比例范围,需另做工作曲线进行分析。     

国外使用消油剂的立法管理概况

鉴于消油剂处理溢油可弥补机械回收等方法的不足,而且清除成本又远较其它处理法经济,所以尽管科学界对消油剂的毒性和二次污染问题存有争议, 但大多数国家迄今仍在用消油剂处理海上溢油。同时,为了防止消油剂的滥用,各国都颁布了一些控制使用消油剂的法律条文。本文对此作了简要介绍。     

影响消油剂使用效果的因素研究

针对我国北方海域当前应用消油剂存在的问题,在实验室内考察了水温、原油与消油剂的比例、搅动、巧克力奶油冻的形成等因素对乳化率的影响。结果表明,水温低及某些原油的特殊性质是影响消油剂使用效果不理想的主要因素。一旦形成包水率在20%以上的奶油冻(颜色变浅),就不应使用消油剂,反之如事先应用消油剂可防止奶油冻的生成。根据实验结果,文中对我国北方海域的溢油治理问题提出一些建议。     

波浪槽模拟海况检验消油剂的乳化性能

采用波浪槽模拟海浪的运动状况,研究了波浪对消油剂清除海面溢油的作用,检验了海环牌1号消油剂海上使用的乳 化率性能,阐明了消油剂在波浪作用下的乳化分散规律。     

几种常用消油剂对海洋生物的毒性影响

本文测定了双象Ⅰ号、Gamlen、奥妙能、碧浪宁868、Nalfleet 9—010和Correxit 9527六种常用消油剂对菲律宾蛤仔,阿匍鰕虎鱼,中华哲水蚤的96hLC_(50)值及对中肋骨条藻生长的影响。结果表明,六种消油剂对四种海洋生物都有一定的毒性,按96hLC_(50)值其毒性大小的顺序为:Correxit9527>Nalfleet9—010>碧浪宁868>奥妙能>Gamlen>双象Ⅰ号。     

消油剂在低温条件下应用的研究方法

本文对目前国际上常用的研究消油剂低温使用性能的几种方法作了较详细的介绍,包括Labofina法、Mackay法、Sunbery罐法、Kruss界面张力测定法等。其中Labofina法为欧洲各国公认的评价消油剂在常温下使用性能的实验室方法,其他几法则刚刚推出。通过对这些方法与其海上实验效果的直观比较,作者认为Mackay法较为理想。     

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。     

英国消油剂批准和认可制度及对中国的启示研究

喷洒消油剂作为溢油应急的一种方法,简单、快速且能在大多数的海况下使用,在溢油应急中发挥了不可替代的作用。但由于消油剂是一种化学物质,对环境具有二次污染危险,所以消油剂的使用广受质疑。英国将消油剂作为主要的溢油应对措施,经过30年不断改进已形成了完善的包括消油剂在内的溢油处理产品批准和使用许可制度。通过对英国消油剂制度总结和分析,梳理并提出对中国政府主管部门改进、完善消油剂管理制度的建议。     

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。     

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。     

四种石油分散液对栉孔扇贝和刺参的急性毒性研究

选择栉孔扇贝（Chlamys farreri）和刺参（Apostichopus japonicus）作为受试生物,采用半静态试验法测定了原油、燃料油分散液（WAF）以及添加消油剂后的乳化液（DWAF）对两种生物的毒性效应。采用概率单位算法并利用SPSS 13.0进行数据处理,计算出96h-LC₅₀。结果表明,4种石油烃对栉孔扇贝和刺参的96h-LC₅₀为:DWAF_燃料油（1.14 mg/L,0.16 mg/L）> DWAF_原油（1.39 mg/L,0.74 mg/L）> WAF_燃料油（1.80 mg/L,4.10 mg/L）> WAF_原油（3.40 mg/L,6.44 mg/L）。4种石油分散液对两种生物均有明显致毒效应;轻质油（燃料油）的毒性效应较重质油（原油）大;加入消油剂后石油烃毒性增强,并且对刺参的毒性增强更明显,建议使用栉孔扇贝和刺参共同评估海洋溢油生态损害。     

海面溢油分散剂的研制

分散剂是处理海上溢油的主要手段之一，它包含的化学成分能减少溢油和水之间的表面张力，对油膜产生破碎的分散作用，进而使油进入水体中形成水包油乳状液，加速了油膜在海上的扩散和风化过程。为进一步研制和应用该产品，本文详细叙述了分散剂的扩散机理，发展历史，组成及应用，并对已研制的消油剂产品性能，应用特点等进行阐述。     

关于消油剂合理使用和执法管理现状的探讨

从科学角度出发，详尽阐述了消油剂的扩散机理，发展历史，今后的动向，影响乳化效果的各种因素以及使用和管理方面的科学问题。并结合我国国情和海洋石油勘探开发的现状对消油剂的管理提出具体的改进措施。     

钻井泥浆和消油剂对合浦珠母贝的急性毒性效应

采用96h急性毒性试验配合滤食率和微核检测等方法，比较了石油勘探开发用3种钻井泥浆和3种消油剂对合浦珠母贝成贝急性毒性效应。实验结果表明：3种钻井泥浆对合浦珠母贝的半致死浓度均大于10^5mg/L；3种消油剂的半致死浓度分别为1047、5011和2630mg/L；滤食率与钻井泥浆和消油剂的浓度呈负相关；微核细胞率则与之呈正相关。     

分散剂对脱水污泥流动性能的影响

采用旋转粘度法研究了高速搅拌时间以及有机、无机分散剂对脱水污泥流动性能的影响,结果表明:采用高速机械搅拌的方法能够使污泥的表观粘度降低,经过30s后表观粘度可由8500mPa·s降低到2740mPa·s,流动性增大;在此基础上掺加1%的萘系磺酸盐或2%的酒石酸钾钠可使污泥的表观粘度由2740mPa·s分别降到1840mPa·s与1640mPa·s,并且将这两种分散剂复合后加入到脱水污泥中,可以使污泥的表观粘度由2740mPa·s降到1360mPa·s,表观粘度明显降低。此课题的研究为脱水污泥的处理与处置提供了有利的试验依据。     

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。