波浪作用下溢油分散沉降的实验研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:soul678
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海上溢油事故时有发生,给海洋生态系统造成严重的危害和经济损失。溢油事故发生后会有部分油膜被波浪打碎进入到水体中,形成分散油。分散油与海水中悬浮颗粒物形成悬浮或沉降的油-悬浮颗粒物聚合体(OSA),悬浮性OSA会加速生物的降解及自然风化过程,而沉降性OSA则会沉积到海床上,并对海洋底栖生物产生污染和危害。本论文针对OSA形成的影响因素开展研究,为揭示沉潜油的形成规律以及制定防治对策提供理论支持。本文采用波浪水槽模拟真实海况,选取阿曼原油、伊朗重油、荣卡多原油、马瑞原油和180#燃料油五种油品作为实验油,以天然高岭土为悬浮颗粒物,研究不同油品的分散油量和粒径及沉降性OSA中所含的油(即沉底油)量及粒径的变化规律,并在此基础上增加了溢油分散剂对沉潜油形成过程的影响。主要研究结果如下:(1)当水温一定时,浮油的粘度越大,越不易向水体中分散,达到最大分散率(ODEmax)所需的时间越短。但油品存在一个粘度阈值,大于此值时油品的沉降率随粘度的增大而减小;(2)浮油向水体的分散效率随着温度的升高而逐渐增大,这是由于温度改变了油品的粘度,进而影响了浮油的分散效率;(3)溢油分散剂的用量在一定范围内时,水体中分散油量产生一定程度的上浮,一旦超过此范围,水体中的分散油量就会呈现大幅度的上升,油滴粒径也随之缩小;(4)适当的添加溢油分散剂可以有效增加OSA的形成,但过量的分散剂会增强表面活性剂在油滴外围形成的界面膜强度,抑制油与悬浮颗粒物之间的聚合;(5)随着水体中悬浮泥沙浓度的增加,相同时间段下的ODE呈递增趋势,并且随着混合时间的增加ODE的值逐渐增大直至稳定,主要是由于悬浮泥沙的存在降低了油-水界面张力;(6)在波浪作用相同时间条件下,OSA中包裹油量随泥沙浓度的增加而增大,并且较大粒径的OSA占比逐渐降低。这些研究成果可以为溢油防治及预测溢油迁移转化提供理论基础。
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