Critical aspects for collision induced oil spill response and recovery system in ice conditions: A model-based analysis

The recovery effectiveness for oil spills in ice conditions depends on a complex system and has not been studied in depth, especially not from a system risk control perspective. This paper aims to identify the critical aspects in the oil spill system to enable effective oil spill recovery. First, a method is developed to identify critical elements in a Bayesian Network model, based on an uncertainty-based risk perspective. The method accounts for sensitivity and the strength of evidence, which are assessed for the different Bayesian Network model features. Then, a Bayesian Network model for the mechanical oil spill recovery system is developed for the Finnish oil spill response fleet, contextualized for representative collision accident scenarios. This model combines information about representative sea ice conditions, ship-ship collisions and their associated oil outflow, the oil dispersion and spreading in the ice conditions, and the oil spill response and recovery of the fleet. Finally, the critical factors are identified by applying the proposed method to the developed oil spill response system model. The identified most critical system factors relates collision aspect: Forcing Representative Scenario, Representative Accident Location, Impact Speed, Impact Location, Impact Angle and response aspect: Response Vessel Operability.     

事故致因“2-4”模型中“事件”与“动作”的关系探讨

为进一步完善和简化事故致因"2-4"模型,对模型中的"事件"和"动作"之间的关系进行探讨。首先,通过文献分析,确定了事件、动作和状态的定义及属性,提出了动作是事件的观点并加以图示说明。然后,以北京交通大学"12. 26"较大实验室爆炸事故为案例,对图示进行解释,详细分析了上述观点的合理性。结果表明:动作和状态是人和物都具备的,并且状态包含在动作过程中;动作、状态、事故都是事件,事件是人或物的动作,或者动作过程中的某一瞬时状态,故"2-4"模型中动作和事件是等价的,可以相互替代或混用。     

MAP法沉淀回收装置的运行条件优化研究

采用一种简易的MAP回收装置,研究了间歇运行条件下反应时间和曝气量对MAP法除磷效果的影响,确定出最佳反应时间为90 min,最佳曝气量为1.2 L/min,相应的除磷率可达98.26%,沉淀回收率为74.54%。当增加一个漏斗形隔板分离反应区和沉淀区并连续运行时,除磷率和沉淀回收率分别为92.11%和63.66%。当不投加镁盐和铵盐而仅调控实际污泥脱水滤液的pH值为9.8时,其连续运行的平均除磷率和MAP回收率分别可达95.16%和70%,运行性能比较稳定。     

石油污染土壤中高效石油烃降解菌Y-16的筛选及其降解性能

通过富集和驯化培养从石油污染的土样中筛选出一株高效石油烃降解菌Y-16,其对胜利原油7 d降解率达到51.98%。在好氧条件下,对Y-16菌株的最优降解条件进行了探索,结果表明,在pH值8.0,温度30℃,接种量10%,摇床转数160 r/m in和3 000~7 000 mg/L的底物浓度下,Y-16菌株的最高降解率可达到60.34%。通过Y-16菌株对石油烃降解规律的探索,发现Y-16菌株对石油烃的降解符合一级反应动力学模型。     

一株氧化亚铁硫杆菌的筛选及生长条件研究

从广东省大宝山矿区尾矿中分离纯化得到一株嗜酸细菌,对其进行DNA提取和16S rRNA扩增后测序,将测序结果与国际基因数据库Genbank中已有相关菌株序列进行相似性比对后,发现该菌株与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacil-lus ferrooxidans)Tf-49菌位于系统发育树的同一分支中,二者相似度高达99%以上,确定其为氧化亚铁硫杆菌并命名为DBS-8菌。另外,通过设计5因素4水平的正交实验,研究了接种量、培养温度、硫酸铵浓度、初始pH和初始亚铁浓度对该菌株生长状况的影响。结果表明适宜该菌株生长的最佳初始条件为:20%的接种量、3.0 g/L硫酸铵、9.0 g/L初始亚铁、pH=2.0和28℃培养,各初始条件对细菌生长影响的顺序为:pH初始亚铁浓度接种量温度硫酸铵浓度。     

新型碳源驯化的SRB去除酸性矿山废水中SO_4~(2-)最佳反应条件

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水缺乏有效有机碳源问题,运用生活污水、鸡粪和锯末质量比80∶7∶3混合物的发酵液作为新型有机碳源驯化硫酸盐还原菌SRB,并研究SRB以该新型有机碳源作为营养物质在不同COD/SO2-4(C/S)值、pH值、初始硫酸根(SO2-4)浓度、重金属离子(Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+)浓度条件下对SO2-4的去除效果,以确定SRB去除SO2-4的最佳反应条件。实验结果表明,在厌氧环境SRB接种量8%、生长温度35℃、转速50 r/min、C/S为1.5~2.0、pH值6~7、初始SO2-4浓度≤3 000 mg/L、Fe2+在100~300 mg/L、Mn2+为35 mg/L时反应条件最佳,SO2-4去除率均可达90%以上;其中Fe2+浓度≤500 mg/L、Mn2+浓度≤140 mg/L时均会促进SRB对SO2-4的还原,当Fe2+浓度≥600mg/L时会严重抑制SRB,Mn2+浓度140 mg/L时会抑制SRB;Cu2+、Zn2+的存在对SRB均有影响,当Cu2+浓度15 mg/L时、Zn2+浓度45 mg/L时对SRB均有抑制作用。新型有机碳源可作为SRB的优良有机碳源,同时可实现以废治废的目的。该成果为实际应用提供了参考。     

水中粪大肠菌群检测方法的比较

采用标准菌株、实际水样和国际标准样品,比较纸片快速法与多管发酵法的一致性。标准菌株试验表明,两种方法在粪大肠菌群的定性检测上没有显著性差异;实际水样试验表明,纸片快速法的检测结果略低于多管发酵法,但两种方法检测结果的回归关系显著;国际标准样品试验表明,两种方法的精密度与准确度均无统计学意义上的显著性差异。     

低温空管冷冻浓缩技术-GC-MS-FID法自动监测环境空气中VOCs

环境空气中VOCs的自动监测数据是研究重污染天气成因的一个重要依据。低温空管冷冻浓缩技术-GC-MSFID法,可用于环境空气中多组分VOCs复杂样品的自动监测,性能优于吸附管浓缩法。低温空管冷冻浓缩技术的采样流量、采样时间、冷冻温度等条件对环境空气中VOCs的测定有很大影响。实验结果表明:高采样流量低采样时间条件下,低沸点卤代烃捕集效率偏低;低采样流量长采样时间,-120℃捕集温度可满足各类VOCs的测试。降低采样流量增加采样时间,沸点较高的各类VOCs的捕集效率比较高。相同捕集温度下,降低采样体积,各类VOCs的响应同步降低,可用于高浓度C_5~C_(12)碳氢化合物、卤代烃和醛酮含氧化合物样品的测定。     

基于PEG/DEX双水相体系的餐厨垃圾乳酸发酵

利用聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(DEX)双水相体系分离餐厨垃圾发酵产物乳酸,分析了聚合物浓度和分子量的影响,以及餐厨垃圾多批次连续发酵时乳酸产率。实验结果表明,PEG/DEX双水相体系对乳酸菌生长影响不大,PEG和DEX浓度变化对乳酸产率、相体积比无显著影响;当DEX分子量由20 000升至40 000,乳酸生成速率由0.631 g/(L.h)降至0.518 g/(L.h),乳酸浓度由33 g/L降至22 g/L。多批次餐厨垃圾连续发酵可极大缩短发酵时间,在不投加缓冲剂的情况下,单批次乳酸产率仍大于0.30 g/g,累积产率大于0.45 g/g。     

pH对混合污泥水解酸化的影响

pH对剩余污泥和初沉污泥水解酸化的影响已有报道,但pH对混合污泥水解酸化的影响尚鲜见报道。为此对厌氧环境,(20±1)℃,pH=4～11以及不控制pH条件下混合污泥的水解酸化特征进行了研究。研究发现:对pH调控有利于污泥SCOD的溶出,在较强的碱性条件下污泥溶出的SCOD要大于其他条件下的,特别是pH=10和11条件下污泥溶出的SCOD要远高于其他条件下。碱性环境和酸性环境以及中性环境相比更有利于混合污泥产酸,最佳产酸pH条件为pH=10。在酸性和极端碱性条件下均有利于混合污泥中氨氮和磷的释放。碱性环境利于挥发性悬浮固体(VSS)的去除,但不利于总悬浮固体(TSS)的去除。在不同pH条件下将混合污泥的发酵特征和剩余污泥和初沉污泥发酵特征比较,发现3种污泥水解和产酸均在碱性条件下最好,且在20～22℃的条件下,产酸量均在pH=10的条件下达到最大。