發(fā)布時間：2017-10-16 11:48

  本文關(guān)鍵詞：石油與海岸帶懸浮顆粒物的相互作用研究

  更多相關(guān)文章： 溢油 海岸帶環(huán)境 石油-礦物顆粒凝聚體 海洋石油雪 石油捕獲量

【摘要】：現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展對石油的需求量越來越大,而在海上石油的開采和運輸?shù)倪^程中不可避免的會發(fā)生溢油事故,導(dǎo)致海岸帶油污染越發(fā)頻繁。溢油和海洋環(huán)境中的懸浮顆粒物會生成油和懸浮顆粒物的凝聚體(Oil-Mineral Aggregates,OMA),同時,溢油也會與海洋中的顆粒物、浮游生物、細(xì)菌、生物碎屑等相互作用形成海洋石油雪(Marine Oil Snow,MOS)。OMA/MOS的形成可以促進(jìn)溢油從沙灘向海水中的擴(kuò)散,有利于油污染物的自然清除。溢油后通常會施加分散劑來進(jìn)行應(yīng)急處理,已有的研究主要集中在OMA的形成機(jī)理及其影響因素方面,對MOS形成的影響以及分散劑對OMA/MOS的影響缺乏系統(tǒng)研究。本研究采用模擬實驗,選用沙灘表層沉積物以及石英砂和高嶺土三種顆粒物,對不同條件下油-顆粒物凝聚體(OMA)以及加入細(xì)菌后形成的海洋石油雪(MOS)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,分析了混合能量、顆粒物濃度、鹽度、是否添加分散劑等條件對OMA/MOS形成的影響。得出的主要結(jié)論有:(1)青島匯泉灣沙灘表層沉積物對凝聚體形成的影響在粒徑為75μm以下的礦物顆粒開始凸顯,篩分后的細(xì)沙中,粒徑越小,越容易與油滴形成凝聚體。(2)礦物顆粒的種類對凝聚體的形成有顯著影響,高嶺土與油滴相互作用形成凝聚體的效果遠(yuǎn)大于石英砂和青島匯泉灣沙灘表層沉積物;石英砂顆粒與油滴形成凝聚體需要較大的混合能量。(3)混合能量對于OMA的形成有著很強(qiáng)的控制作用。當(dāng)?shù)陀谝欢ǖ幕旌夏芰?搖床轉(zhuǎn)速小于120r/min),即使有足夠的礦物顆粒,凝聚體也不會在短時期內(nèi)形成。沉降的凝聚體對油的捕獲量隨混合能量的增大不斷增長,直到最后趨于某個平衡值。增大混合能量能顯著縮短凝聚體形成的時間。(4)通過對OMA/MOS的結(jié)構(gòu)特征研究發(fā)現(xiàn),OMA主要是單滴狀和短桿狀,而MOS則是邊緣毛糙的茸狀或是分叉的纖維狀,OMA大小在微米級,最大的有200μm,MOS相對較大,有的纖維狀的MOS能達(dá)到毫米級。(5)海水鹽度對凝聚體的形成影響不大,形成OMA的最適鹽度在20‰左右,形成MOS的最適鹽度在35‰左右。(6)溢油分散劑對OMA/MOS的形成產(chǎn)生影響。溢油分散劑對油滴的表面特性產(chǎn)生影響,進(jìn)而對OMA/MOS的形成產(chǎn)生影響。分散劑能促進(jìn)油分散成油滴,在低濃度(DOR1:2)范圍內(nèi)表現(xiàn)為促進(jìn)凝聚體的形成,分散劑投加量并不是越多越好。(7)細(xì)菌在石油的去除過程中有著至關(guān)重要的作用。與沉降OMA中捕獲的油相比,沉降MOS中捕獲的油量更多。沉降OMA對油捕獲率在10%以下,而沉降MOS對油的捕獲率最高能達(dá)到95.24%。
【關(guān)鍵詞】：溢油 海岸帶環(huán)境 石油-礦物顆粒凝聚體 海洋石油雪 石油捕獲量
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X55
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 海洋溢油污染現(xiàn)狀及其危害12-13
• 1.1.1 海洋溢油污染現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 海洋溢油的危害13
• 1.2 近海溢油處理技術(shù)及發(fā)展13-16
• 1.2.1 海面溢油處理技術(shù)13-15
• 1.2.2 海岸帶油污染處理技術(shù)15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 油-礦物顆粒凝聚體OMA及其形成機(jī)制16-17
• 1.3.2 海洋石油雪MOS的形成機(jī)制17
• 1.3.3 OMA/MOS的形成對溢油歸宿的影響17-18
• 1.3.4 OMA/MOS形成的影響因素18-21
• 1.4 研究意義及主要內(nèi)容21-23
• 1.4.1 研究意義21
• 1.4.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線21-23
• 第二章 材料與方法23-36
• 2.1 實驗材料23-27
• 2.1.1 顆粒物的準(zhǔn)備及其性質(zhì)23-25
• 2.1.2 其他材料與試劑25-27
• 2.2 主要儀器設(shè)備27-28
• 2.3 實驗方法28-30
• 2.3.1 OMA/MOS的形成28-29
• 2.3.2 沉降OMA/MOS的分離和萃取29-30
• 2.4 測試及計算方法30-36
• 2.4.1 沉降顆粒物對油的捕獲量30-32
• 2.4.2 顆粒物和油滴粒徑的測量32-33
• 2.4.3 OMA/MOS形態(tài)大小的儀器觀察33-35
• 2.4.4 鹽度與pH的測定35-36
• 第三章 OMA的形成及其影響因素研究36-52
• 3.1 OMA的形成36-37
• 3.2 OMA的形態(tài)及大小37-39
• 3.3 混合能量對OMA中油捕獲量的影響39-44
• 3.4 顆粒物濃度對油捕獲率的影響44-46
• 3.5 鹽度對OMA中油捕獲量的影響46-48
• 3.6 分散劑對OMA中油捕獲量的影響48-51
• 3.7 小結(jié)51-52
• 第四章 MOS的形成及其影響因素研究52-63
• 4.1 MOS的形成52-53
• 4.2 MOS的形態(tài)及大小53-58
• 4.3 細(xì)菌量對沉降MOS中油含量的影響58-59
• 4.4 鹽度對沉降MOS中油含量的影響59-60
• 4.5 分散劑對沉降MOS中油含量的影響60-62
• 4.6 小結(jié)62-63
• 第五章 結(jié)論與建議63-65
• 5.1 主要結(jié)論63-64
• 5.2 建議與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況71-72
• 致謝72

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本文編號：1042529