海上石油蒸发过程的研究

通过室内模拟及海上现场实验表明,海上溢油的蒸发损失在最初几天最大.影响蒸发速率的因素第一是风速,其次是环境温度,第三是油类的组成.以蒸发速率的大小可将石油分成三类.第一类是蒸发率较大的,半衰期在10天左右的燃料油,如0#轻柴油.第二类是基本上不存在蒸发半衰期,即可挥发部分(18)不超过50%的某些原油,如大庆原油.第三类是对蒸发过程相对惰性的润滑油,如15#机油.本文采用了Moore的质量平衡原理和一级衰减定律,对海上和室内石油的蒸发过程建立了数学模式,并计算了石油烃中n-C₉—n-C₁₈,可挥发的异构烷烃、环烷烃和芳烃的蒸发系数.理论计算数据与实验室结果最大相差4%,与海上现场实验最大相差12%.     

溢油物理化学性质灰色模式的研究

应用灰色系统理论对海面溢油物理化学性质(蒸发率、溶解率、表面张力、黏度和密度)在风化过程中的变化进行研究,建立了溢油物理化学性质在风化过程中的预测模式GM(1,1)和GM(0,m).结果表明,在风化过程中,溢油物理化学性质的GM(1,1)和GM(0,m)模式预测精度令人满意,皆符合统计学检验的要求;在风化过程中,溢油物理化学性质所具有的灰色相关性可用GM(0,m)模式的灰色辨识参数来表征;在风化过程中,溢油的蒸发率和溶解率可分别用表面张力、黏度和密度作为预报因子。     

渤海石油污染:来自表层沉积物中生物标志物的证据

通过对渤海表层沉积物中饱和烃的分布、来源和分子组成特征的系统分析,探讨了沉积物中生物标志物对石油污染的指示意义。研究表明,沉积物中色谱不可分辨的混合物(UCM)和正构烷烃的分布及组成特征显示出沉积物不同程度地受到了石油烃输入和细菌微生物作用的影响,其中以渤海湾沿岸区域最为明显。渤海湾近岸区和黄河口附近沉积物中正构烷烃平均碳链长度(ACL)低于其他地区,姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)也普遍低于1.0,表明可能受到来自于石油平台开采活动、船舶航行、河流输入的石油烃的影响。C₂₇-18α(H)-三降藿烷(Ts)与C₂₇-17α(H)-三降藿烷(Tm)的比值(Ts/Tm)、C₃₁升藿烷22S/(22S+22R)和αααC₂₉甾烷20S/(20S+20R)的比值表明该区域沉积物中有机质成熟度较高,可能受到外来石油烃输入及其衍生物的影响。通过与周边环境中生物标志物分子组成特征的对比发现,沉积物中甾烷和萜类化合物主要来源于石油及其衍生物。将饱和烃各参数进行归一化处理,得到了石油污染的综合替代性指标,并初步圈定了石油污染相对较重的区域。     

灰色关联分析鉴别海面溢油

建立了灰色关联度分析的海面溢油鉴别模式,给出了常见的14种油鉴别的灰色关联度分析值,提出了油种受风化和实验误差影响而造成其关联度不可辨识的模糊区的概念.任丘原油和0#轻柴油实验误差和风化的关联度模糊区分别为1≥r_0i≥0.9805和1≥r_0i≥0.9149,30#重柴油风化的关联度模糊区为1≥r_0i≥0.9647,大庆原油和20#重柴油实验误差的关联度模糊区分别为1≥r_0i≥0.9359和1≥r_0i≥0.9363.使用油种的关联度模糊区域值和关联度的择近原则,可以鉴别常见的14种油.海面溢油案例的鉴别结果表明,本方法同Euclid贴近度聚类分析一样,较指纹谱图辨识法的准确度高.     

东海沿岸不同区域贝类体内石油烃含量的分布特征及其评价

根据 2006 年 5 月对东海沿岸 9 个区域贝类的监测结果,探讨分析了调查海域的6种贝类体内石油烃含量的分布特征,采用单因子污染指数法按照海洋生物质量 ( GB 18421 - 2001 ) 评价标准评价了监测海域贝类的石油烃污染状况.结果表明,东海沿岸的9 个海域的 6 种受测贝类体内石油烃含量分布范围1.28 ～ 37.6 mg / kg ( 湿重 ),平均含量10.78 mg / kg,总体上符合<海洋生物质量>一类标准 ( 15.0 mg / kg );6 种贝类体内种间石油烃平均含量分布从大到小依次是:牡蛎＞毛蚶＞四角蛤蜊＞文蛤＞贻贝＞泥蚶,其中牡蛎平均含量达到 15.62 mg / kg,超出海洋生物质量一类标准.从区域分布看,长江口和江苏如东沿岸海域的牡蛎石油烃的平均污染指数较高,分别为 1.91 和 1.19,受到重度污染.     

两种池塘养殖模式下异育银鲫(Carassius auratus gibelio)养成品质及脏器相关生理特征的差异

水产养殖动物的生存策略往往会因养殖模式的变更而发生改变,并导致其养成品体色、肌肉品质和脏器生理特征等均出现一定程度的差异。以池塘生态主养模式(M₁)和池塘生态套养模式(M₂)下养殖7个月的异育银鲫夏花苗种为研究对象,以体表色差、背肌物性、全鱼营养成分和排氨率、耗氧率、窒息点以及脏器消化酶和抗氧化酶活力为测定指标,较系统开展了两者间养成品质及脏器相关生理特征的差异研究。结果表明:(1)两者间在体表色差上具较好的区分度,其中M₂实验个体的体色更接近于池底背景色,具更好的拟境隐蔽性;(2)在所测7项背肌物性指标中,两者间具有显著差异的为硬度、弹性、胶黏性和耐咀性,且均呈M₁>M₂ (P<0.05);(3)全鱼一般营养成分中,除灰分和粗蛋白含量均呈M₁≈M₂ (P>0.05)外,水分和粗脂肪含量分别呈M₁>M₂ (P<0.05)和M₂>M     

赤道太平洋沉积有机质物性、源性的地球化学及其沉积环境对比研究

对赤道中东太平洋和赤道西太平洋4个柱状样中有机碳、可溶有机质(即氯仿沥青"A")及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃)、某些生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯烃和萜类)分布特征进行物性和源性的地球化学对比研究,并对它们的共性和差异性进行了探讨。结果表明:它们的共性是非烃含量高,而饱和烃和芳烃含量低,饱和烃与芳烃的比值小,类异戊二烯含量高,样品的碳优势指数CPI值为0.812~1.380,Ts/Tm的比值在0.99~1.50,反映了检测出的分子化石经历了一定的成岩作用改造,具有低成熟烃特点。4个站位的有机质都处于低演化阶段,演化程度大小为WP02-1>ES0103>W2001-2>MP2001-01。由于物性、源性以及沉积环境的差异,正构烷烃的特征可以分为两类:MP2001-01柱样沉积物中正构烷烃谱图呈双峰型分布,前低碳峰群以nC17和nC18为主峰,后高碳峰群以nC₂₇和nC₂₉为主峰,nC₂₃-/nC₂₄+为0.631~0.950,表征了主要以海洋低等菌藻类和陆地高等植物两种混合来源;而W2001-2,ES0103和WP02-1三个站位的谱图呈单峰型,并以与水生大型植物有关的C₂₅为主峰(nC₂₅为主峰,nC₂₄次之,个别为nC₂₃)的中等碳链长占优势,nC₂₃-/nC₂₄+为0.081~0.234,表明正构烷烃主要来源是海洋水生大型植物,藻类对这些海域低熟烃的形成作出了巨大贡献。这3个站位Pr/Ph为0.215~0.901,反映出这些站位处于强还原、还原或少数弱氧化环境,还原环境在低熟烃形成和保存过程中发挥了重要作用。     

两种池塘养殖模式下异育银鲫(Carassius auratus gibelio)的形质特征差异分析

探究引起银鲫在不同养殖模式下的形质差异原因及形质饰变途径和机制,进而揭示养殖模式致其改变生存对策的内在逻辑,对于指导银鲫养殖模式的改进与优化具重要现实意义。随机选取池塘生态主养模式(M1)和池塘生态套养模式(M2)下经7个月养殖的异育银鲫夏花苗种各70尾为研究对象,采用主成分分析和判别分析方法,系统开展了两种池养模式下异育银鲫形质差异研究,结果表明:(1)池养期间两实验群体的生长速度总体上呈M₂>M₁,在21项生物学表型性状中,M2实验群体显著大于M1实验群体的为L₁ (体长)、L₄ (头宽)、L₁₁ (肛后体长)和NM (净体质量)(P<0.05);(2)所涉20项形质评价性状中, M₁、M₂实验群体间具显著差异(P<0.05)的高达16项,聚类分析也指示两者间的欧式距离已达到显著水平(P<0.05),即M1、M2实验群体已在形质特征上出现显著分化;(3)经主成分分析,提取到的5个特征值均大于1的主成分,其累...     

北部湾东部沉积物中石油烃分布与累积

为揭示北部湾东部沉积物中石油烃的污染现状,分析了24个表层样和1只柱状样的石油烃含量,并运用210Pb法对柱状样进行了定年。结果表明2007年北部湾东部表层沉积物中石油烃含量范围为62.94~107.80μg/g,平均为83.03μg/g,总体污染较轻。石油烃含量的低值主要出现在海南岛西侧海域,而高值主要分布在海南岛西北泥质沉积区和湾北近岸海域,油气平台附近的石油烃也略微富集,距源区距离是决定沉积物中石油烃含量的重要因素。柱状样B349基于210Pb法获得的平均沉积速率为0.53 cm/a,其中石油烃含量范围为68.31~94.77μg/g,石油烃含量的2次重要变化可能分别与20世纪80年代涠洲海域石油开发初期的溢油和20世纪90年代以来经济增长所伴随的排污增加相对应。     

西太平洋WP02-1柱状样品有机地球化学特征及其与Fe、Mn成岩成矿作用

在较系统地定量分析了西太平洋WP02-1柱状样品中的有机碳、可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)、正构烷烃分子组合指数(nC^-₂₃/nC⁺₂₄、CPI)、类异戊二烯烃(Pr/Ph、Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈)的基础上,研究了它们的组成来源、正构烷烃生物标志化合物的地球化学特征,同时结合成矿元素Fe、Mn含量进行相关性分析。研究发现,有机烃类组分与成岩成矿元素有密切的成因联系,这一区域在Fe、Mn成岩成矿过程中,有机质起到重要作用。     

广西防城港湾水环境质量现状与石油烃环境容量的初步研究

环境容量是评估海域污染物最高容纳量的一个重要指标,污染物排放量控制指标的合理性取决于项目所在海域的环境容量的正确估算。本文首先根据近年来对防城港湾海水环境质量的现场调查资料,采用单因子指数法对防城港湾的水环境质量现状进行评价和分析,然后,通过模型和模拟对城港湾的水交换周期进行了计算,最后选取水质评价中出现超标的石油烃作为分析因子,采用改进的标准浓度法估算了防城港湾石油烃的环境容量。结果表明,防城港湾的水环境质量状况良好,石油烃环境容量在一、三、四类水质标准下分别为2023t/a、51334t/a、92896t/a。     

石油烃降解菌-盐生植物联合修复石油污染盐碱土壤研究

通过在天津油田区进行的生物修复石油污染盐碱土壤的现场实验,研究了添加肥料和接种菌剂,添加缓释肥料和种植碱蓬,及同时添加肥料、接种菌剂和种植碱蓬对石油烃的强化降解的影响。结果表明,2个月的生物修复期内,同时添加菌剂、肥料并种植碱蓬的体系中石油烃的降解率最高,达到47.3%,为油对照体系的3.1倍,该体系中土壤养分和石油烃降解菌总数的平均值也是最高的,表明植物-微生物共生体系能够利用混合肥料释放出来的营养元素而快速生长,加快石油烃的降解;其次为添加菌剂和肥料的体系,石油烃的降解率为38.6%,为油对照体系的2.6倍;然后为种植碱蓬并添加肥料的体系,石油烃的降解率为36.1%,是油对照体系的2.4倍。上述结果表明,所接种石油烃降解菌和碱蓬与所添加的肥料可协同提高盐碱土壤中的石油污染的生物降解。     

海上溢油溶解过程的研究

本文研究了海上溢油的溶解过程.某石油烃成分在海水中的溶解量不仅取决于它的溶解度,也取决于该成分在石油中的百分含量,海水中浓度的垂直分布呈指数函数下降.海上实验中以0#烃轻柴油为例计算了C₁₂～C₂₁的每种正烷烃、总异构烷烃、总环烷烃和总芳烃主海水中的垂直扩散系数和溶解量,并建立了预报海水中油浓度和溶解量的方法.在平静海况下,溢油48h内油溶解量约为总油量的0.52%.     

三都湾网箱养殖鱼类体石油烃含量水平及其分布特征

本文报道了福建三都湾网箱养殖区的3种主要养殖鱼类体石油烃含量水平.结果表明:三都湾3种网箱养殖鱼类大黄鱼、鮸鱼和鲈鱼体中石油烃含量的范围是(0.69~7.48)×10-6(m/m,湿重,下同),总平均值3.63×10-6(m/m).3种网箱养殖鱼类体石油烃含量水平为大黄鱼>鲈鱼体>鮸鱼.养殖鱼类石油烃含量明显低于养殖贝类的含量,区域性和季节性的差异对养殖鱼类石油烃含量具有一定的影响.文中还将本研究结果与国内外其它海域鱼类石油烃含量水平作了比较.     

利用H/V方法研究琼北火山区的浅表层地质变化特征

海南琼北活火山作为华南沿海重要的第四纪火山, 一直受到国内外学者的广泛关注, 目前对该火山的形成演化已开展了大量深部地质结构的研究, 但对其表层地质结构特征仍然缺乏详细了解。水平-垂直频谱比法(简称H/V方法)已被广泛应用于浅表层地质结构的研究, 本文基于35个便携式微功耗地震仪组成的流动台阵观测数据, 采用经典全波场H/V_(full)和瑞利波椭圆率H/V_(Ray)分析方法, 获得了琼北火山区H/V曲线峰值频率(F₀)和放大倍数(A₀)的空间变化特征。琼北火山区H/V曲线峰值频率变化强烈, 以长流-仙沟断裂为界, 断裂西南侧很难从H/V曲线中获取清晰的F₀和A₀, 而断裂东北侧则存在明显的F₀和A₀。结合已有地质资料, 本文认为长流-仙沟断裂西南侧处于凹陷区, 其浅表层火山岩未发生明显的风化作用, 而东北侧位于隆起区域, 地表火山岩受到了比较严重的风化作用。这一研究结果表明, H/V方法可反映表层火山岩的风化状态, 火山岩出露场地H/V曲线的峰值频率和放大倍数随风化作用程度的增强而表现得更加明显。本研究为琼北火山区浅表火山岩风化状态和地震危险性评估提供了重要的信息支撑。     

河口港湾海水中石油烃的自然风化模式

在海洋石油污染中,最为普遍的并对海洋生态系产生直接危害作用的形式是溶解的或分散于水体中的石油烃.Lee和Gardner[1](1978)研究了在受控生态系中几种芳烃的归宿;Wakeham等[2](1983)和Hinga等[3](1980)研究了在海洋小宇宙中几种烃类的风化途径;Makay和Leinonen[4](1975)利用模拟实验研究了水体中烃类的挥发作用;永田进一[5](1983)和倪纯治等[6](1983)分别研究了盐度和温度及油含量等因素对微生物降解石油烃的影响.     

带周期项的海平面变化灰色分析模型及广西海平面变化分析

提出了一种带周期项的海平面变化灰色分析模型.该模型保持了GM(1,1)模型能较好反应海平面变化趋势的优点,不仅能求出海平面变化速率,还能方便求出海平面变化的加速度,同时,该模型能较好的模拟海平面变化中的周期现象,从而克服了GM(1,1)不能预报周期性显著的月平均海面的缺点,并提高了预报精度.模型用于广西沿岸海平面变化分析,结果表明北海、涸洲、白龙尾3站的相对海平面上升速率分别为1.67、2.51、0.89mm/a;石头埠相对海平面呈下降趋势,下降速率为0.5～1.0mm/a;广西沿岸绝对海平面上升速率为2.0mm/a.和线性趋势项与周期项叠加的海平面分析模型相比,两者模拟精度相当.     

三种最新全球海潮模型在中国沿海的精度评估

海潮负荷形变是我国沿海GNSS实时观测的重要误差源之一,分析和确定最优海潮模型进行负荷改正,有助于提高GNSS解算精度和可靠性。利用沿海33个验潮站连续3 a的实测潮位资料,以8个主要分潮(M₂、S₂、N₂、K₂、K₁、O₁、P₁和Q₁)的潮高和方根(Root Sum Squares,RSS)为评价指标,对最新全球海潮模型FES2014、EOT20和TPXO9在中国沿海的模型精度进行评估。结果表明：3种最新海潮模型相比其前期版本(FES2004、EOT11a和TPXO7.2),在中国沿海的模型精度整体改进幅度分别为72.39%、67.73%和31.37%;3种最新海潮模型中,FES2014在中国沿海的RSS均值和标准差分别为7.91和7.75 cm,模型精度相对最高,EOT20的模型精度略低于FES2014,二者精度均显著优于模型NAO.99jb和NAO.99b(后两处模型在先前研究中被认为在中国沿海精度较优),...     

大连“7·16”溢油事故后5年间烃的降解与细菌丰度变化研究

为了解大连新港7.16溢油事故发生后5年间大连湾受污染海区生态恢复程度,同时探究大连湾表层海水和沉积物中微生物对石油污染的长期响应策略,对大连湾表层海水和沉积物中石油烃含量的分布、异养细菌和石油烃降解菌丰度的年度变化特征,以及细菌丰度与环境因子间相关性进行了研究。结果表明,溢油事故发生后2年间,大连湾表层海水中石油烃含量由溢油初期2010年9月的0.22~0.67 mg/L降到0.0025~0.05 mg/L(2012年5月),海水质量也由三类海水转变为一类海水;沿岸站位BQ012表层沉积物中石油烃含量也由2011年12月的7 133μg/g降低到2014年的926μg/g,其表层沉积物质量也由三类转变为一类沉积物质量标准。溢油后2个月内表层海水中异养细菌及石油烃降解菌丰度升高至105CFU/m L和104CFU/m L,随着时间推移各站位细菌丰度基本呈下降趋势,5年后细菌丰度回落了1~2个数量级并恢复到溢油前的历史水平。表层沉积物中石油烃降解菌丰度由溢油后2个月的105CFU/g降低到2013年的102CFU/g。石油烃降解菌与异养细菌的比值(HDB/HB)与石油烃含量呈极显著的正相关(P0.01),而与营养盐和溶解氧等主要环境因子相关性不大,因此认为其可作为海水中石油烃类污染评价的指标。     

石油烃胁迫下3种微藻的生长动力学研究

为探讨石油烃对海洋生物的毒性效应机制,并对海洋石油污染的预防和治理提供理论依据,本文研究了0#柴油石油烃对3种海洋微藻生长的影响。实验结果表明石油烃对微藻有"低促高抑"的现象:当石油烃质量浓度10 mg/L时,抑制青岛大扁藻的生长;当石油烃质量浓度30 mg/L时,则抑制三角褐指藻的生长;抑制聚球藻的石油烃质量浓度范围为20 mg/L,且质量浓度越大抑制效果越明显。但低质量浓度石油烃污染物则易促进其生长。在Logistic生长模型的基础上,结合Lorentz方程和Exponential方程,引入石油烃污染物质量浓度项,建立石油烃污染物条件下的海洋浮游植物生长的模型。Lorentz方程可描述0#柴油烃对浮游植物生长速率参数的影响,Exponential方程可描述0#柴油烃对浮游植物生物量的影响,实验验证该模型是合理的。