1、溢油模拟风化试验中物理性质检测探讨摘要：本文介绍了更真实的溢油仿真模拟装置，模拟海面上典型的气候条件，对轻柴油以及燃料油（重油）在模拟风化试验中的物理性质检测做了详尽地研究，积累了不少经验。为致力于溢油模拟风化试验的研究人员在检测研究上提供丰富的信息。 关键词：溢油 模拟风化 物理性质 Abstract： The article introduced a more practical Oil spill simulation device. The research had been well studied about the property test of light diesel oi
2、l and fuel oil （heavy oil） in the simulated weathering experiments which are simulated in the typical sea weather condition. It was gained rich experience through the research and offered much information for those who are striving to the study of simulated weathering experiments of oil spill. Key w
3、ords： oil spilling simulated weathering experiment physical property 前言： 随着各国对石油需求的日益增长，石油海上开采、运输也呈快速的增长。然而，由于战争、自然、人为事故等原因，海上溢油事故也频繁发生。据统计，从 1974 年到 2004 年，全球共发生船舶溢油事故 9266 起，其中：超过 700 吨的事故有 442 起。在我国沿海，1976-2000 年间共发生大小船舶溢油事故 2353 起，总溢油量约 3 万吨 1 溢油事故污染的带来的危害触目惊心。油污所含的有毒化合物不只是污染海滩和港口，同时也会造成大量海洋生物的死
4、亡，还有未死亡的生物都将因油污而累积相当的毒性化合物，并可以经由食物链食物网传递给人类。 然而，溢油污染带来的最严重的威胁还是在于它能够改变或破坏海洋环境中正常存在的生态系统。溢油污染对生态系统的初步影响是造成生物物种多样性、丰度、均匀度下降，进一步则是敏感物种消退，另一些物种大量繁殖，群落结构受到扰动。受到溢油污染后的生物群落的变化和恢复过程通常呈现的是多种因素共同作用的结果。溢油作为一种外来的扰动因素，对生态系统的发展强行加注了一种相对统一的发展模式，生态系统会经历一些优势种之间强烈的相互作用，种群数量出现大幅度的波动，系统变得敏感脆弱，生态恢复需要很长的时间。2 一直以来，溢油风化的模拟
5、试验都是海洋环境保护的重要课题。本文为了能真实地反映溢油风化过程，建立了典型溢油风化的实验室模型，注入燃料油和柴油进行试验。详细记录风化条件，并对不同风化时间间隔的溢油采样进行适当的理化项目的检测。 1、溢油仿真模拟装置 溢油仿真模拟装置，分为溢油池以及水流模拟装置。其中的水流模拟装置包括拨水板以及侧面推进器，拨水板设置在该溢油池内，侧面推进器设置在该溢油池的侧面，所述的拨水板以及侧面推进器的运动使得溢油池内的水流产生不同方向的流动。运行时使池中的海水形成平流、局部环流或湍流。拨水板设置不同位置和孔径的孔，使溢油池的海水流动剧烈程度从上到下依次减弱，加上拨水板以及侧面推进器能控制速度，所以此模
6、拟装置可以较真实地模拟海洋中海水的流动状态。溢油池位于室外，自然条件和气候条件真实。 注：1.1 装置主体：增强的双层耐海水腐蚀氯丁橡胶； 1.2 装置主体尺寸：长约 500cm，宽约 300cm，高 120cm； 1.3 试验用水：海水，水位高 90cm； 1.4 装置其他配置：拨水板、侧面拍打装置、监控装置； 2、溢油样 溢油样为燃料油（重油）和 0#轻柴油 .每个溢油池注入一种油样，注入体积约 50L. 3、风化时间 溢油在海洋环境中一般都经历蒸发、溶解、乳化、吸附沉淀、光氧化、微生物降解这 6 个风化过程。风化过程是十分复杂的，加上难以掌握的复杂多变的海洋环境，几天的实验时间显然对研究
7、工作是远远不够的。3本次试验时间定为 1 个月。选择的季节为夏季。因为试验所在地区的夏季环境较为复杂（晴天、阴天、雷雨、台风） ，这使得得出的结果更接近现实情况。 4、物理性质测定方法 本次试验选择了外观状态、密度、运动粘度、折射率、倾点、油中水分含量、凝点、色度项目的检验。 测试项目 检验方法 外观状态 密度（20） GB/T 2540-1981石油产品密度测定法（比重瓶法） 运动粘度（50） GB/T 265-1988 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法 GB/T 11137-1989 深色石油产品运动粘度测定法（逆流法）和动力粘度计算法 折射率 SH/T 0724-2002液体烃的折
8、射率和折射色散测定法 倾点 GB/T 3535-2006 石油产品倾点测定法 油中水份含量 GB/T 11146-1989原油水含量测定法（卡尔?费休法） 凝点 GB/T 510-1983石油产品凝点测定法 色度 GB/T 6540-1986石油产品凝点测定法 5、模拟风化试验气候条件记录 每天记录试验条件及气候条件，如水温、空气温湿度、风向风速、降水、天气状况等 。 6、溢油采样及前处理 采样目的为采得具代表性之溢油，包括适宜采样点，含最少量之水，及维持样品完整性。另外，所采集样品位置需为不同区域且应是最厚油层处。 采样时间：由于溢油中容易挥发的轻组分集中在前期蒸发，物理性质也变化较大，因此
9、溢油样品刚倒下去的前两天取样时间间隔不应太长，特别是刚开始 0.5 小时可以取样。逐渐放宽到间隔 2 小时，4 小时，1 天，3 天，5 天。 采样工具：不锈钢表面取样器.这种采样工具适合表面样品的采集，容积 100ml，杆长 50cm。另外，对于柴油油样，由于油层较薄，为了方便采样，将油水混合物盛于 250mL 分液漏斗中，弃去水层后，取得油样。采样体积：保证每一样品数量够分析，尽量不浪费，采样的溢油样（油水混合物）约为 0.3L。 样品保存：取样后保存在 0.5L 棕色玻璃瓶（或塑料瓶）中，同时在瓶上贴上每个样品的标签，标签包含样品编号、溢油种类、取样日期、取样人签名等信息。 采集的样品需
10、要及时试验。且样品部分项目的测试须经过前处理。前处理目的是为了除去连同采上来的海水而得到代表性之溢油。在运动粘度项目的测定中，水分过多，会分相。达不到测试标准要求。而在油中水的测试项目中，如果水分过多，结果误差很大。取一定量溢油样品注入预先洗净烘干的 50ml 离心管中。用离心机进行低速离心（低速离心是为了尽量保持溢油样品的完整性） ，以分离水分和溢油样品。 参考文献： 1基于溢油模拟的船舶溢油污染风险评估 施欣 陈维皓 赵文朋 周舫震系统仿真学报2007 年 13 期 2海洋溢油污染对生物群落和种群的影响及生态系统的恢复 景伟文 杨桂朋 康志强 海洋湖沼通报 2008.01 3溢油在海洋环境中的风化过程 赵云英 杨庆霄 海洋环境科学 1997 年 1 月 第 16 卷 第 1 期
