自然风化条件下原油中金刚烷的风化规律

以渤海2个原油作为研究对象进行自然风化实验,探讨了原油中金刚烷化合物的分布情况及其风化规律.结果表明,经过100 d的室外自然风化,原油中金刚烷的分布已经发生了较大的改变：风化损失程度与金刚烷化合物的沸点有关,风化初期单金刚烷损失严重,风化45 d,单金刚烷完全消失;双金刚烷浓度变化较小,有较好的抗风化稳定性;通过t检验分析,所选取诊断比值中,单金刚烷指标A6、A8、A12和双金刚烷指标A16、A17、A18较为稳定,能很好地指示自然风化20 d内油样的来源;双金刚烷指标A17、A18风化100 d非常稳定,可用于长期自然风化油样来源鉴别,金刚烷化合物诊断比值对于溢油鉴别具有重要的意义.     

液相色谱稳定特征峰比值鉴别模拟渤海溢油

考察室外自然风化对原油液相色谱稳定特征峰分布的影响,提出基于溢油液相色谱稳定特征峰比值结合聚类分析和"t-检验"分析进行模拟溢油鉴别.结果表明,液相色谱稳定特征峰比值结合聚类分析可以初步推测模拟溢油样品来源,进一步采用特征峰比值和"t-检验"分析可以实现模拟溢油样与可疑原油样品的成功判别.     

典型消油剂对溢油鉴别生物标志物指示作用的影响

在一定条件下,分别对添加消油剂的原油和重质燃料油进行了风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对风化样品中的生物标志化合物进行了检测,通过生物标志化合物特征比值的变化趋势,对以往溢油鉴别过程中常规生物标志化合物特征比值进行筛选.结果表明,在溢油经消油剂处理后,以往经常选用的指纹信息(主峰碳数、CPI、(C21+C22)/(C28+C29)、C21前/C22后、Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)、Pr/C17、Ph/C18)受到消油剂中相关组分的干扰,失去指示意义;消油剂加剧了某些多环芳烃及其烷基化系列生物标志化合物的风化作用,使与其相关的生物标志化合物比值(C2-D/C2-P、C3-D/C3-P、ΣP/ΣD、2-MP/1-MP、4-MD/1-MD)失去指示意义;绝大部分甾、萜烷类生物标志化合物的抗风化能力较强,相关比值仍具有较好的指示意义.     

长岛岸滩及岩石附着油污指纹特征比对

选择长岛典型的两个旅游景点的岩石和岸滩附着的8个溢油样品,对样品中的饱和烷烃、萜烷、甾烷及多环芳烃化合物的分布特征及典型生物标志物诊断比值进行了比对分析.t检验结果表明,置信度为95%时,8个油样的生物标志物诊断比值指标均不能够完全匹配,不可判定其来自同一油源.九丈崖溢油样品之间差异性高于月牙湾.可见,长岛九丈崖岩石和月牙湾岸滩附着溢油样品之间具有较大相似度,但指纹特征各不相同,部分样品差别较大,具有混合油的指纹特征,为多次溢油的混合油样.     

海洋风化溢油鉴别中特殊芳烃标志物的应用

对母质来源、沉积环境和成熟度各异的原油样品进行风化模拟实验,并对实验产物进行GC-MS分析,最后基于油气地球化学手段对多环芳烃风化溢油鉴别的可行性、原理、常用指标等进行探讨,结果表明,不同油样中同一芳烃生物标志化合物比值参数鼍值问有显著性差异;对同一油样的风化和未风化样品而言,同一烷基化多环芳烃特征比值参数的变异系数为6.51%-17.68%,而成熟度指标的变异系数通常小于8%;芳烃中烷基萘和"三芴"的分布特征、甲基萘指数、甲基菲指数和烷基化多环芳烃同系物的双比率可以作为重风化溢油鉴别的有效指标.     

用正构烷烃分布特征鉴别海上混合原油

为鉴别海上混合型溢油,对混合原油的正构烷烃分布特征进行探讨,通过混油实验考察混合比对正构烷烃分布以及诊断比值的影响.实验中正构烷烃分布相异最大的大庆原油和沙特原油混合后,n-C_(10)—n-C_(18)的相对含量与大庆原油比例呈线性负相关,而n-C_(18)—n-C_(35)与其呈线性正相关,这种双向分布的特点明显不同于单油的单向分布.正构烷烃分布相近的阿联酋-伊拉克混油中n-C_(10)—n-C_(35)分布与单油几乎相同,但其n-C_(18)/Ph随着混合比而变化,据此可以判别是混油还是单油.混合原油的n-C_(17)/Pr、n-C_(18)/Ph和Pr/Ph取决于单油之间的差异性,相差较大的混合后与混合比呈线性相关.30 d短期风化实验表明,混油中的n-C_(10)—n-C13受风化影响下降明显,而n-C15—n-C_(35)变化不大.混合原油的n-C_(17)/Pr、n-C_(18)/Ph和Pr/Ph基本上不受风化影响,即诊断比值仍可作为鉴别风化混油种类的依据.     

原油及石油炼制品指纹特征差异性研究

采用气相色谱质谱联用方法(GC/MS),对原油及石油炼制品(包括柴油、机油、燃料油)进行了指纹图谱分析.通过对4种油品中烷烃类、生物标志物和多环芳烃类化合物的原始图谱及半定量浓度和诊断比值比对分析.结果显示,4种油品相互之间烷烃类化合物图谱具有明显差异,机油存在明显UCM(不可分辨的混合物)"鼓包",在n C17/Pr、n C18/Ph、n C17/n C18、Pr/Ph和(n C19+n C20)/(n C19+n C20+n C21+n C22)特征比值上存在显著性差异.4种油品在甾烷类、三芳甾烷类、萜烷类和藿烷类化合物的分布和含量上差异性明显;在多环芳烃化合物的含量和分布上,差异不明显.所选取的29个生物标志物特征比值,其中13.79%的特征比值可体现原油、柴油、机油、燃料油的差异性,可作为原油与石油炼制品之间油种鉴定的重点筛查指标.     

胶州湾南部溢油海域表层沉积物油指纹特征参数变化

2013年11月22日青岛黄潍输油管道发生了泄漏爆炸事故,为研究溢油在真实海洋环境中的风化过程提供了可能.本文以2015—2017年青岛胶州湾南部近岸海域的4次调查沉积物样品为对象,采用GC/MS等分析手段,研究了溢油海域表层沉积物中生物标志物的分布特征和特征比值的波动规律,分析了沉积物有机质影响的可能来源.结果表明,溢油海域表层沉积物各站位不同碳数的三环萜烷类和不同立体构型的藿烷类,胆甾烷、甲基胆甾烷和乙基胆甾烷均有检出,Ts/Tm比值较低,可能与生物降解作用有关,比值C31αβ(S/(S+R))、C29甾ααα(S/(S+R))均接近于0.6,指示该区域受到石油输入的影响;溢油海域沉积物各站位甾烷、萜烷特征参数比值分布模式基本一致,表明调查海域有机质组成具有一致性,甾烷、萜烷类特征参数比值随着时间的变化呈现不同规律性的变化,表明溢油污染的海域沉积物受石油污染控制已经较弱,主要受海洋环境有机质输入等自然因素的影响.调查海域沉积物甾烷类物质主要来源于高等植物、浮游生物和藻类共同输入的混源有机质.     

含氨基酸的润滑油生物降解性及降解速率方程模拟

在HVI 350矿物润滑油中加入少量月桂酰基甘氨酸,对比研究了加入月桂酰基甘氨酸前后矿物润滑油在土壤中的生物降解特性,并采用指数速率模型对润滑油生物降解动力学进行了模拟.结果表明,月桂酰基甘氨酸可促进HVI 350矿物润滑油生物降解,试验条件下HVI 350矿物润滑油生物降解速率方程为S_t=50.4e~(-0.0155t),半衰期为44.72 d;含月桂酰基甘氨酸的HVI 350矿物润滑油生物降解速率方程为S_t=51.6e~(-0.0224t),半衰期为30.94d.     

海洋溢油污染的生态与健康危害

随着溢油事故的频繁发生,海洋溢油污染备受关注.本文在阐述国内外海洋溢油污染现状的基础上,针对溢油污染对人类健康的影响进行了初步分析,并针对海洋环境中溢油的环境行为以及对海洋生态系统、沿岸滩涂生态系统的毒性效应进行了概述.最后,对海洋溢油污染研究的发展趋势进行了展望.     

海面溢油样品指纹解析

在2010年7月16日大连输油管道爆炸事故发生后,在24 h内分别于事故油罐、不同海面厚油膜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检测,通过生物标志物特征比值的变化趋势,对以往溢油鉴别过程中常规生物标志物特征比值进行评价和筛选,并对溢油样品的指纹特征和风化规律进行解析.溢油样品的分析结果表明,在多种因素共同作用的不超过24 h的短期风化过程影响下,筛选排除的生物标志物比值均为国标GB/T 21247—2007中建议的nC17/Pr、nC18/Ph特征比值.化学消油剂与生物消油剂的盲目使用,有可能导致溢油指纹特征的显著变化.     

利用GC和GC/MS对溢油风化的鉴定

对重质燃料油泄漏两个月后现场采集的溢油样品进行分析,通过对比可见:各样品的风化程度不一,碳数较低的烷烃明显减少,特征比值C19 20/C21 22和Pr/Ph较为稳定,能很好地指示油样的来源;但C17/Pr和C18/Ph已明显降低.通过对1*油样与泄漏的重质燃料油中芳烃比较可知:芳烃CnB,C0N,C1N,C2N和C3N基本消失,油样与泄漏的重质燃料油中C3D(m/z 226)的分布几乎完全一致,说明C3D的分布对溢油鉴定有十分重要意义.     

合成有机化合物的生物降解性研究

合成有机化合物的生物降解性研究,为预测各类化合物在环境中的滞留与影响,为某些化合物的生产、实用及向环境中排放提供立法的依据,以及对开发更有效的生物处理技术均有重要意义。本文从合成有机化合物生物降解性研究的意义、研究方法、化合物化学组成和结构与生物降解性的关系等方面,介绍了国内外研究工作的进展情况,并对苯及烷基苯类、芳香酸及其脂类、酚类、含氯有机物和含氮芳香化合物的生物降解规律和降解途径进行了综述。     

基于物种敏感性分布的保护海水水生生物的石油烃急性毒性基准研究

溢油污染对水生生物的危害以及分散剂使用对原油毒性的影响一直是溢油应急响应及危害评估时关注的焦点。本研究收集筛选了基于标准测试方法的90组急性毒性数据(LC50/EC50),其中37组毒性数据来自15种油品的水容纳组分(water accommodated fraction,WAF),53组来自11种化学分散剂与15种油品的分散液(chemically dispersed water accommodated fraction,CEWAF),应用物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)方法推导了基于水生生物保护的石油烃总量(total petroleum hydrocarbon,TPH)的急性毒性基准值,同时还分析了分散剂和不同暴露方式对原油毒性的影响。结果显示,以名义浓度(nominal concentrations)所表示的毒性结果可能高估分散剂对原油毒性的影响,基于CEWAF和WAF的LC50/EC50所推导的有害浓度(HC5s)差异较小,计算出的保护水生生物TPH急性毒性基准值为0.38 mg·L-1(TPH);鱼类对原油污染的响应明显敏感于甲壳类;同时证明了SSD方法在溢油毒性评估及风险阈值推导中具有可行性和合理性。     

水环境中尼泊金酯类防腐剂的赋存及生物降解研究进展

尼泊金酯类防腐剂(parabens)具有潜在内分泌干扰效应,近年来开始受到环境学者关注.这类化合物使用广泛且具有亲脂性,易通过污水排放进入水体/沉积物体系.本文综述了parabens在水环境中的赋存特征,以及在水环境中的生物降解转化行为,并对今后研究趋势进行了展望.国内外最新文献总结表明,parabens在水环境介质中分布广泛,检出率高,母体化合物虽然可以被生物降解,但在污水处理系统中仍不能被完全去除,尤其parabens卤代转化产物的半衰期及潜在毒性不容忽视.此外,对于parabens在水体/沉积物中好氧及厌氧降解过程中的功能微生物鉴定及群落结构分析还有待深入揭示.因此利用功能微生物开发出污水中尼泊金酯类防腐剂高效痕量去除工艺将是今后研究主要方向,后续研究工作的开展将为今后针对水体/沉积物中这类痕量污染物利用微生物群落进行污染场地原位修复提供基础科学依据.     

全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)对比研究不同燃料油中烷烃和芳烃的图谱特征

采用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)方法对比研究不同沸程燃料油(93号和97号汽油、0号柴油和重柴油)中烃类组分的全二维谱图特征,经过对色谱和质谱条件的优化,较好地实现了不同汽油和柴油中烷烃、规则类异戊二烯烃、十氢化萘系、四氢化萘系、萘系、菲系等族组分分离和目标化合物分离,各族化合物均呈现显著的"瓦片效应"的特征.4类燃料油的烃类碳骨架分布、正构烷烃与姥鲛烷和植烷的比值以及不同族化合物的相对丰度等存在较显著的差异.     

暗处理对油菜子叶类囊体膜色素组成和荧光性质的影响

以蜀杂10号油菜为材料,播种7 d后分别置于自然光照条件和黑暗环境中进行暗处理,未处理油菜在d 5、d7、d 14、d 17、d 21、d 24和d 27时收集子叶,暗处理油菜于播种d 8、d 10、d 12和d 14时收集子叶.制备油菜子叶类囊体膜,分析色素含量,并进行类囊体膜丙酮抽提液窜温吸收光谱、叶绿素荧光发射和激发光谱以及蛋白质内源荧光光谱的分析.结果显示:与未处理油菜相比,暗处理引起油菜子叶类囊体膜光合色素Chl a和Chl b含量急剧减少,Chla/b比值和叶绿素/类胡萝卜素(Chl/Car)比值持续下降,类囊体膜对叶绿素的捕光能力和受激发能力降低,类囊体膜蛋白质内源荧光强度降低,以及色素蛋白复合物降解.上述结果表明,暗处理诱导油菜子叶快速进入衰老阶段,类囊体膜蛋白组成和色素的光合功能均发生了明显的变化.图10参23     

合成洗涤剂环境允许生物降解度的测定方法

合成洗涤剂生物降解程度可分为三种类型:初步生物降解;环境允许的生物降解;最终生物降解.本文试图探索和建立以综合指标测试洗涤剂环境允许生物降解度的新方法.具体做法是:将合成洗涤剂样品首先经过“半连续活性污泥法”的生物降解,再对降解产物进行大型蚤毒性实验.本研究对该方法的可行性和可靠性做了实验验证,并应用该方法对14种洗涤用表面活性剂进行了环境允许生物降解度筛选测试.     

秸秆干发酵沼气增产研究

研究了复合菌剂预处理秸秆和添加沼气发酵促进剂对秸秆干发酵的影响.结果表明,秸秆经菌剂预处理后的产气量比不加菌剂预处理(对照)提高29.54%;在菌剂预处理过的秸秆中加入促进剂,其产气量比对照提高35.28%,比单纯菌剂预处理提高4.43%.另外,菌剂预处理过的秸秆的TOC降解率和纤维素降解率分别比对照高136.32%和47.68%;秸秆经菌剂预处理后再添加促进剂的TOC降解率、纤维素降解率分别比对照高169.58%和49.62%,比单纯菌剂预处理高14.07%和3.36%.图2表1参8     

干粉菌剂保护剂对溶藻菌溶藻效果与稳定性能的影响

针对液体菌剂在使用过程中易受杂菌污染以及运输过程中存储不便等问题,选取蔗糖、甘油、谷氨酸钠、脱脂乳粉等4种常见材料做干粉菌剂保护剂,真空冷冻干燥条件下,以小麦粉作为载体,分析不同浓度保护剂作用下的活菌数量及冷冻干燥前后的活菌率变化,作为探究4种保护剂在干粉菌剂制备过程中保护作用与机理的依据.实验结果表明,浓度为10%蔗糖溶液、10%甘油溶液、4%脱脂乳粉溶液以及8%谷氨酸钠溶液做保护剂时活菌率最高、活菌数最大,蔗糖浓度为10%,冷冻干燥前液体菌剂中溶藻菌的数量约为9.65×10~9 CFU·mL~(-1),冷冻干燥后干粉菌剂中溶藻菌数量约为15.20×10~9 CFU·mL~(-1),溶藻菌成活率为157.51%,高于其他3种保护剂.整个溶藻过程大致持续8 d,在第8 d时,蔗糖作保护剂的菌剂溶藻率达96.04%,以甘油作保护剂菌剂溶藻率达96.11%,菌剂中含有谷氨酸钠和脱脂乳粉,溶藻率分别为94.14%和94.22%.蔗糖和甘油在菌体新陈代谢过程中对菌的保护能力较强,溶藻菌菌体数量多,成活率高,菌体稳定性好,溶藻效果比液体菌剂稍差.