《利用人工小宇宙对原油的分散剂进行研究伊朗重质原油的风化特征.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《利用人工小宇宙对原油的分散剂进行研究伊朗重质原油的风化特征.docx（16页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、利用人工小宇宙设备通过添加和不添加分散剂来研究伊朗重质原油的风化特征摘要:在原位围隔中，已经使用了添加1000千升溢油分散剂和不添加任何溢油分散剂来研究伊朗重质原油的环境行为。使用了77天来监视油的物理风化和化学组分的变化。通过石油里的碳氢化合物总量，未分解的复杂混合物，链烷烃，藿烷，甾烷的变化，我们能观测出溢油分散剂这种特殊化合物的效果。随着油的风化，大多数烃类在减速和稳定之后的阶段出现快速的递减。对于顽固的生物标志物，则表现出不同的趋势。在使用溢油分散剂处理后，碳氢化合物的含量得到增加，其中增加的部分主要是未分解的复杂混合物。通过溢油分散剂，小分子量的多环芳烃的溶解度得到提高，从而降低了多
2、环芳烃向烷烃转化的半衰期。经过在海面77天的曝晒，使用和未使用溢油分散剂的油都表现出一定的风化现象。大多数原来的特征指数保持不变，风化指数显示蒸发，分解，分散是最主要的风化过程。那些大量的被风化的油的质量通过实验室和人工小宇宙的数据得到计算，其结果证明运用人工小宇宙来模拟真实环境下数据的重要性。1.简介:最近几年频繁发生的石油溢出情况和能源部门对石油使用量的增加有直接关系.不顾国际上关于石油污染的严格预防措施,石油溢出任在发生.这个问题可以从最近两个事故上得到验证,一个是2007年发生在韩国的“Hebei Spirit”号油轮原油泄漏事件,导致12547千升的原油泄漏,另一个是2010年发生在
3、美国的”深水地平线号”油轮漏油事件,导致780000千升原油泄漏.一旦进入海洋环境,这些泄漏的原油会马上经过各种各样的风化过程,包括蒸发，分解，乳化,微生物的分解,光氧化,吸附在悬浮物上,沉积在海底,最终完成它的宿命.这一系列过程影响着这些溢出原油的命运和它的浓度,组份,还有它的生态毒性影响.伴随着这些自然过程,使用溢油分散剂作为一种主要的解决办法,它能显著的改变这些原油的物理属性和提高原油衍生烃类中的水的浓度.为了应付发生在韩国和美国的这种空间的原油泄漏事件,大量的溢油分散剂被用于清除海面上的原油,他们加速了石油的分散和生物降解.大多数监视措施和随后的研究仅仅关注石油分散的过程,而极少研究石
4、油本身.发生”河北精神号”油轮漏油事件后,在韩国西海岸研究并仔细记录了关于这些搁浅石油的特征和风化特征.但是,在此次事件中,原油漂浮在海面上长达一个多月而没有被收集并研究其特征.此次事件发生后的前几天,多达300千升的溢油分散剂被使用,当时4米高的海浪加速了这些表面浮油的化学分散.通过监测生活在漏油区域的那些远洋和海底的鱼类,发现鱼的胆汁中的多环芳烃浓度显著提高.事件发生一年后,发现7-乙氧基-3-异吩恶唑酮-脱乙基酶和细胞色素氧化酶的活动也显著增强.这些结果表明那些生活在漏油区的野生鱼类仍然在受到溢油的影响.除此之外,通过收集事件发生5个月后生活在海岸旁水深20-30米的贝类生物体内的原油特
5、征也能证实这一点,尽管这时候的表面浮油已经分散了.这些结果表明经过物理和化学的分散,这些溢油已经到达靠近溢油区的海底.有趣的是,在靠近海岸的海底下的贝类生物的组织里的剩余油组分和生活在潮带间蚌类体内的剩余油组分稍微不同.因此,为了评估此次溢油事件对海洋环境和生态的影响,很有必要获得关于这些浮在海洋表面的溢油的最终归宿,有溢油分散剂和没有溢油分散剂的情况下这些溢油的分散等相关信息.一个封闭的人工小宇宙并不能准确的模拟和重演一个真实的伴随着海浪,潮汐,湍流,稀释条件的海洋环境.但是,这个人工小宇宙却能通过产生一个接近真实自然现象的模型来获得一些有用的信息,这比实验室条件下的研究更接近真实情况.此外
6、,人工小宇宙模型的花费也比一个全方位的研究更省钱.自从上个世纪70年代,人工小宇宙已经开始用于石油转化的研究.上世纪80年代以后,人们对溢油分散剂毒性的担忧开始逐渐增加,一些旨在研究溢油分散剂对于微生物和海洋生态系统的毒性的工作也开始实施.重质原油,溢油分散剂和多环芳香烃在环境中的转化也利用人工小宇宙设备进行研究.但是,关于风化和溢油在有没有溢油分散剂作用下的特征,到目前为止,研究的成果也很有限.我们试图通过将伊朗的重质原油放入原位围隔系统中来模拟一种溢油现象,从而评估溢油在海面上的转化情况,这种伊朗的重质原油正是”河北精神”号邮轮所泄露的那种原油.通过人工利用小宇宙系统的研究,我们发现了原油
7、风化的特征,重质原油在有没有溢油分散剂作用下的分散情况,以及原油在水中的垂直分布情况和当时石油中烃类的转化情况,同时也研究了石油中烃类对野生浮游微生物群落的毒效.这次特殊的研究主要想观察原油的风化特征和在有没有溢油分散剂作用下的溢油的特征,并评估蒸发,分散,分解这些占主导因素的物理风化过程在整个溢油风化过程中起多大作用.很多作者已经公布了分散的原油对于浮游生物群落的影响.2材料和方法 2.1 实验 这次人工小宇宙实验的实施由位于韩国的巨济市的隶属于韩国海洋科学技术研究院的南海研究协会主导.这个人工小宇宙由9个聚乙烯袋子(直径0.5米,长5米)组成,每个袋子里边都装1000升海水(33gNacl
8、/1Kg海水),这些海水取自长木湾(见图1). 图1 a和b为人工小宇宙设备的图像。c为仅添加原油的袋子，d为添加溢油分散剂和原油的袋子。其中袋子的容量为1000L该实验从2009年4月17日开始,直到2009年7月2日结束.每个袋子的设置和条件在表格1中经行了总结.我们经行了三种条件下的研究,分别是没有添加原油,仅添加油,添加油和分散剂的均匀混合物,每种条件下用三个袋子进行实验.其中,伊朗重质原油由韩国现代石化公司友情提供,从韩国大一株式会社购买了油基溢油分散剂.对于没有添加原油的聚乙烯袋子,里边仅仅装了1000升海水,对于仅仅添加了原油的聚乙烯袋子,1000升海水里边还混合了1升原油,添加
9、了原油和分散剂的聚乙烯袋子,每一升原油和分散剂的均匀添加物里有100ml分散剂.这些原油停留在袋子里的海水表面,直到实验结束.从理论上讲,漂浮在袋子里的原油的厚度是5mm,这和”河北精神”号邮轮漏油所造成的浮油在海面上的厚度相同. 用无污染的钢制铲子从袋子里的海水表面以一个恰当的时间间隔经行二次采样收集,并记录在表1中. 2.2 化学分析我们通过”Wang et al”的方法，进行了一些修改，用于分析原油中的烃类。简单的讲，就是准确的称取10mg原油样品，将其混溶在己烷里，配成2.0ml的混合液。然后，从这2.0ml混合液中取出200 ul 溶液，再往该样品里添加同样体积的替代溶液（100 u
10、l 的浓度为20ppm的油基三联笨，50 ul的含重氢的萘，苊，菲，屈，二萘嵌苯的混合液，其中每种物质的浓度均为10ppm）。然后，将该样品转移到3g的活化的硅胶里边，硅胶顶部有一层1cm厚的颗粒状的无水硫酸钠，用于样品的清除和分离。取一半的己烷用于分析饱和烃和生物标志化合物。取一半的笨用于分析已经烷基化的多环芳香烃的同系物和其他一些多环芳香烃。然后，把各自剩余一半的己烷和笨混合用于测定GC方法能够测量出的所有石油烃类,GC能够分离的物质,GC不能分离的复杂烃类混合物.这三部分混到一起,配成一定的量,再添加一些试剂(分别往己烷里添加5-雄烷和C30-草禾烷,往笨里边添加三联苯-d14,往己烷和
11、苯的混合液里添加5-雄烷),在没有注射前取出1.00ml,用于更深的仪器研究.我们利用安捷伦科技公司生产的装备火焰电离探测器的7890型气体色谱仪来分析-链烷和全部的石油烃.利用装备惠普5972型MSD的5890气体色谱仪来分析多环芳香烃和生物标志化合物.利用惠普的G1034C MS ChemStation软件来控制系统并采集数据.更详尽的色层分离的条件和定量化的方法,请参考相关文献.实验袋子 缩写 混合条件 风速（m/s）空气温度（）水温（）盐度（psu）取样时间（天）仅添加 OO 1000L海水 0.83.9 10.624.6 13.722.2 33.033.5 1,3,5,7,15,33
12、,77,原油 中添加1L 原油添加原油 OD 1000L海水 0.83.9 10.624.6 13.722.2 33.033.5 1,3,5,7,15,33,77和溢油分 中添加1L散剂 原油，100 ml分散剂表1 原油风化所用的人工小宇宙设备以及实验条件我们一批处理14个样品的复制品,并进行相应的实验室表格的处理,回收的代替标准参考实验室内部的质量管理.在样品中,全部石油烃的总量的最高值并没有超越传说的三倍的比例,在样品中的目标化合物的相对标准偏差在10%以内.回收的代替标准采用下边的指标是可以接受的: 萘-d8(6620%，平均标准偏差)，苊-d10（9521%），菲-d10(11417
13、%)，屈-d12(10517%)，二萘嵌苯-d12（8723%）。参考的标准材料（NIST 1941b，2260）由国际标准协会提供。我们利用工艺分析来监督分析方法的实施。多环芳香烃的回收在可接受的范围（公认的数值20%）3 结果和讨论3.1原油和溢油分散剂的特性“河北精神”号油轮所泄露出的伊朗重质原油被用于此次研究。这种油的密度为0.88g/ml，所以，按照标准，它被分到第三类别的石油中。实验室的乳状液测试产生了一个稳定的油和水乳状混合物。石油烃类，包括全部石油烃，难分解的复杂混合物，烷类（C8-C40），多环芳香烃，以及生物标志化合物均得到测量（见表格2）。在未被风化的纯净的原油里，短链的
14、烷类和低分子量的多环芳香烃很多。藿烷类化合物和甾烷表现出一种特别的分布方式（见图2）。原油 密度 API 饱和度 芳香族 树脂 沥青质 乳状液 TPH UCM 烷烃 PAHs名称 40 % % % 结构 mg/g mg/g mg/g mg/g （g/ml）伊朗 重质 0.88 30.0 53 30 11 6 稳定 291 171 49.4 13.5原油表2 原油的物理属性和风化特征图2原油和溢油分散剂的色谱图在“河北精神”号漏油事件的清理操作过程中，300kl的溢油分散剂被用于分散海面上的原油。在这次事件中，大多数的溢油分散剂是油基的，它们由70%的溶剂，30%的表面活性剂，还有一些特殊的组分
15、所组成.在国内市场上购置了溢油分散剂用于研究.它的碳氢化合物的成分已经得到分析(见表3), 类型 离子特征 TPH（mg/g） UCM（mg/g） 烷烃 PAHs 溢油分散剂 油基 无 613 525 14.7 1.22表3 溢油分散剂的特征一张由火焰离子检测器绘制出的溢油分散剂的色谱图呈现出通过风化和提炼而到的的柴油的特性。发现在一定范围内的碳，如C12C25,，全部石油烃的集中度高达613mg/g，可溶性的也仅仅是一小部分。难分解的复杂混合物在全部石油烃中所占的比例高达86.6%3.2通过GC/FID色谱图检查风化的状态GC/FID 色谱图提供好了一个鉴别未风化状态和风化状态的工具。在每一
16、个实验的设置中，通过蒸发引起的风化是相似的（见图3）。图3 GC/FID 对原油风化过程的监测在向人工小宇宙设备中添加原油后，将一些短链的烷类（C8C11）移除。然而，溢油后经过77天，大部分从C12到C35的烷类保存下来，所占的比例也很大。77天之后，添加有原油和分散剂的袋子里的油比仅仅添加原油的袋子里的油风化程度更深，里边的烷类主要在C13C35范围内变化。仅仅添加原油和添加原油，分散剂的袋子里最明显的差别在于难分解的复杂混合物的形状。在仅仅添加原油的情况下，碳从C10到C40呈现单峰的变化，这对于已经风化的原油来说，是一种很典型的状态。然而，对于既添加原油又添加分散剂的情况，难分解的复杂
17、化合物呈现双峰的变化，其中，从C13到C26的变化形成第一个峰，峰值出现在C21。第一个峰的形状和溢油分散剂的形状完全一样，正如图2中显示的那样。随着风化过程的进行，难分解的复杂混合物在全部石油烃中的比例逐渐提高，但是通过实验发现，难分解复杂混合物的曲线形状却保持不变。仅仅添加原油和既添加原油又添加分散剂所形成的明显差别清除的表面了溢油分散剂对于烃类组分的影响。将溢油分解剂和原油混合形成了和原油不同性质的新的石油。虽然通过FID色谱图发现溢油分散剂并不影响整个风化过程，但溢油分散剂显著的改变了原油的特性。在海面上用溢油分散剂清除原油的时候，这种变化可能使溢油的鉴别变的复杂化。当利用GC/FID
18、方法作为检测原油特性的时候，应该通过FID色谱图的解释从而避免溢油分散剂的影响。3.3 石油烃的实时变化原油被曝露以后,我们对于6种不同类型的石油烃的实时变化已经监控了77天（见图4）.图4 烃类浓度的实时变化将每组烃的实时变化与使用相关性分析的其他组进行对比.除了生物标志化合物,大多数烃类表现出相似的趋势(0.69r20.99,p0.01):刚开始快速下降,然后在后边的一段时期里,下降的速度减缓或趋于稳定.然而,生物标志化合物(藿烷和甾烷)在下降速度减缓或趋于稳定阶段之后,表现出一种波动.通过对每种烃类的研究,发现将溢油分散剂和原油混合会对烃的浓度起到显著的影响作用.首先,溢油分散剂作为烃类
19、的混合物,它显著地增加了添加溢油分散剂和原油设备(p0.05)里的全部石油烃和难分解复杂混合物的浓度.在添加溢油分散剂和原油的设备里,全部石油烃的平均浓度为23638(平均标准偏差)mg/g,这比仅仅添加原油的设备(20936mg/g)高出13%.同样的，添加溢油分散剂和原油的设备里的难分解复杂化合物的浓度（17024mg/g）比仅添加原油的设备里的难分解复杂化合物的浓度（14423mg/g）高出18%。这种高出的效果持续了33天，然后各组的浓度趋于相同。然后，溢油分散剂在之后的15天内没有起作用。这这15天之内，添加溢油分散剂和原油的设备和仅添加原油的设备里的全部的链烷，多环芳香烃，以及生物
20、标志化合物的实时变化呈现相同的情况。之后，在这两种设备里的链烷类，多环芳香烃类，以及生物标志化合物开始出现差异。对于多环芳香烃，这种趋势比其他烃类变得更清晰，并且因不同的分子量，有不同的趋势（见图5）。图5 在原油样品中PAHs的浓度的实时变化低分子量的多环芳香烃,例如萘, 芴,以及菲的溶解度从0.4mg/L到30mg/L。溢油分散剂显著的增加了小油滴的聚集度，从而增加了小分子量的多环芳香烃的溶解度。大多数多环芳香烃的损失是由于萘的持续烷基化造成的，然而烷基化的多环芳香烃的浓度降低的很缓慢甚至保持不变。3.4 石油烃的降解速度和半衰期烃类的实时变化可用于估算这些曝晒下的原油的降解速度和这种环境
21、下的半衰期。我们通过将数据代入下面这个指数降解方程求得第一阶段的烃类的降解速度：任何时间的浓度 = 起点时刻的浓度 e-kt其中 t为原油泄漏的时间 ，k为降解速率常量某种环境下的半衰期被定义为浓度减少到原来浓度一半的时候所需要的时间，用t1/2 = 0.693/k。降解速度常量K随不同的烃类和具体的实验设备而不同（见表4）。仅添加原油 添加原油和溢油分散剂 降解速率常量 k 半衰期 降解速率常量 K 半衰期（每月） (月) （每月） （月） TPH -0.069 10.0 -0.162 4.3烷烃 -0.108 6.4 -0.246 2.816 PAHs -0.649 1.1 -1.074
22、0.6烷基化的 -0.177 3.9 -0.405 1.7多环芳香烃表4 经过溢油分散剂处理和没有经过处理的伊朗重质原油的降解速率和半衰期石油烃的半衰期在仅添加原油的设备里为1.110.0个月，在添加溢油分散剂和原油的设备里为0.64.3个月。溢油分散剂显著的降低了石油烃在添加溢油分散剂和原油设备里的半衰期。全部石油烃在仅添加原油的设备里的半衰期为10.0个月，这是在添加溢油分散剂和原油的设备里的2.3倍。同样的，烷类，16多环芳香烃，烷基化的多环芳香烃在仅添加原油的设备里的半衰期是在添加溢油分散剂和原油设备里的1.82.3倍.16 多环芳香烃的降解速度比任然含有C3C4的烷基化的多环芳香烃更
23、快。在仅添加原油设备里的石油烃的半衰期数值一般比其他研究所得到的的数值更长。Yim et al 称“河北精神”号漏油事件发生后，滞留在海滩上的TPH，PAHs的半衰期为2.32.9个月。Boehm et al提出在Exxon Valdez溢油事件发生后的前17个月里，原油沉积物中的PAHs的半衰期为23.8个月。在这个研究中，通过与其他领域达到研究相比较后，推断出原油留存更长时间的原油主要和曝晒环境有关。由于这个研究仅仅考虑了在海水中风化的作用，却忽略了生物降解这种长期作用的影响。当原油滞留在海岸的时候，它与包含能降解石油的细菌的沉积物混合，从而极大的提高了生物降解石油的作用。在“河北精神”号
24、漏油事件发生后，经过夏季，生物降解作用去除了大部分的可溶性烷类化合物和一些PAHs,从而显著的改变了PAH的特性。3.5 原始特征系数和风化标志原始特征系数和统计分析通常作为一系列鉴定特性操作的最后一步.原始特征系数应该不随着风化而改变,而且是能够表明原始特征的特殊值.在各种各样的原始特征系数中,PAH 二倍系数和生物标记系数应经被广泛应用.经过在海水里的77天的风化, 在应经风化的原油和未风化的原油里,利用PAHs和生物标志化合物的比例绘制的图一样(见图6).图6 利用PAHs和生物标志化合物的比绘制的坐标图而且,添加溢油分散剂也不能影响原始特征系数.例如,将使用UZC原油,仅添加原油,添加
25、溢油分散剂和原油三种情况下的原始特征系数应该一致.在这个比例图中,UZC原油应该能被清楚的识别出来与生物标志物的不同.饱和烃,多环芳香烃的最终分解物,以及风化比例系数,如(C13+C14)/（C25+C26），N/16PAHs，（C0N+C1N）/C2N，C18/植烷，4-mD/1-mD，Chr/BaA和BaP/BeP等因素所组成的模型的变化决定着风化的特征和进展（见表5） 持续的 原油 仅添加原油 添加原油和分散剂 时间 （天） 1 3 5 7 15 33 77 1 3 5 7 15 33 77蒸发（C13 + C14）/(C25 +C26) 2.58 2.67 2.52 2.42 2.30
26、 2.02 1.71 1.05 2.77 2.54 2.50 2.43 1.91 1.14 0.61 蒸发+溶解Naph/16PAHs 0.65 0.61 0.53 0.48 0.41 0.28 0.13 0,03 0.59 0.50 0.47 0.40 0.16 0.03 0.00（C0N+C1N）/C2N 0.94 1.02 0.77 0.75 0.79 0.66 0.49 0.30 0.87 0.87 0.91 0.79 0.52 0.26 0.10生物降解 C18/Phy 1.52 1.50 1.50 1.48 1.48 1.49 1.48 1.47 1.56 1.56 1.54 1.
27、55 1.55 1.54 1.544-mD/1-mD 2.15 2.15 2.14 2.18 2.18 2.19 2.16 2.20 2.16 2.17 2.16 2.17 2.16 2.17 2.17光降解Chr/BA 3.44 3.66 3.75 3.74 3.52 3.48 3.43 3.69 3.42 3.98 3.73 3.89 3.81 3.76 3.45表5 使用溢油分散剂处理和未使用处理的原油的风化指数。每一个风化比例系数代表着蒸发，溶解，生物降解以及光降解。风化所损耗的部分通过利用C30藿烷计算得到，而不能使用TPH的浓度去算。通过风化所损失的部分在仅添加原油设备和添加溢油分
28、散剂和原油设备里表现出显著差别。经过在海上77天的风化，仅添加原油的设备里损失了28%，而在添加溢油分散剂和原油的设备了损失了20%。在仅添加原油的设备里，当石油曝露出来以后，前7天风化的速度很快，之后减缓，直到77天已经过去以后。在添加溢油分散剂和原油的设备里，前7天有所波动，之后保持相对较慢的风化速度。此外，溢油分散剂在每一个风化阶段都有显著的影响作用。经过77天，在添加溢油分散剂和原油的设备里的蒸发和溶解速度为仅添加原油设备的1.73倍。在各种各样的风化过程中，生物降解和光降解始终没有形成主导因素。经过77天，纵观在人工小宇宙设备里发生的每个风化阶段，此次风化研究被定为等级，中等风化。”
29、河北精神”号漏油事件发生23个月后，大多数滞留在海岸的原油被定为等级原油，这个风化等级和本次研究的结果相同。3.6 质量平衡计算对于在不同的环境下的原油质量平衡的计算,我们针对风化模型,实验室,人工小宇宙方面,将一些列方法经行了对比(见表6).过程 方法 溶在水中油量（mg） 全部油量（mg） 占的百分比 ADIOS 2 34.6蒸发 旋转式蒸发器 2935溶解 WAF 0.31 44 0.00071溶解+分散 ADIOS 2 5.0 CEWAF 18 44 0.040溶解+分散（仅添加原油） 人工小宇宙 53 870 0.0061 系统溶解+分散（添加原油和 人工小宇宙 2900 870 0
30、.33分散剂） 系统表 6 伊朗重质原油的质量平衡计算NOAA ADIOS 2模型用于风化模拟.我们在人工小宇宙设备处测量了盐度,温度,风速和海浪高度的平均值,并将这些数据输入到风化模型中.根据ADIOS 2模型得出,最主要的风化过程是蒸发(35%),紧随其后的是分散(5%),假设溢油分散剂仅有10%起到作用,将全部原油分散.各种各样的实验结果被直接使用,或者被转换成代表一些特殊的风化过程.旋转式的蒸发方法被用于原油蒸发的计算.在水柱中的水溶性和经过化学剂处理后的水溶性的烃的浓度被测量出来,并用这些数据去估算溶解和分散的作用.经过2天,实验室的原油蒸发导致28%的原油损失,9天后,损失量达到3
31、5%,这和该模型的结果一致.当实验条件被严格限制的时候,这些水溶物提供了可循环利用的TPH浓度.在可溶物中的烃类,主要由小分子量的多环芳香烃组成,还有一小部分烷类.这些都说明水溶物可以被解释为是溶解所形成的.经过化学剂处理过的水溶物同样在限制的条件内完成,它的化学成分表明分散和溶解的混合作用,其中分散起着主导作用.水溶物表明了溶解导致了0.00071%的原油损失,化学可溶物表明了分散导致了0.04%的原油损失.实验室中分散的石油的量占整个损失的石油的量比该模型所得出的结果低130倍.由于化学性水溶物仅仅考虑了中性活泼的原油微滴,然而刚开始分散的原油的水体浓度比化学性水溶物的水体浓度高很多.AD
32、IOS 2 模拟最初的原油分散从而达到清理的目的,这个方案可以被认为是最差的.在相同的环境中,仅添加原油的设备和添加溢油分散剂,原油的设备能被视为水溶物和化学性水溶物实验的扩大版.石油烃在仅添加原油的设备里和添加溢油分散剂,原油的设备里的分布有着显著差别.仅添加原油的设备里的水溶物主要由小分子量的多环芳香烃以及一些烷类组成.然而,添加溢油分散剂和原油的设备里主要产生小的油滴,这些油滴的化学组成和原油的化学组成几乎一样.全部石油烃在仅添加原油的设备里和添加溢油分散剂,原油的设备里的浓度分别是53mg和2900mg,在整个原油损失的比重中分别占0.0061%和0.33%.当我们将人工小宇宙中所得到
33、的数据与实验室的相比较的话,在仅添加原油的设备里的溶解度比在水溶物中的高9倍,在添加溢油分散剂,原油的设备里的分散度比在化学性水溶物中的高8倍.包括原油组成,海水能量,原油的风化状态,分散剂的种类和数量,温度,海水的盐度等很多因素影响着原油的变化.其中,最主要的是原油的组成,然后是海水的能量以及分散剂的使用量.当将本次研究的结果与其他实验室,以及其他领域对于溢油分散剂效果的测试相比较的话,会低很多.由于本次研究仅仅考虑了经过很长一段时间后仍然具有中度的浮力的分散油滴,所有和旋转瓶法,隔板瓶法,场地测试法这些传统方法所获得的数据不一致.本次研究的领域是生态毒效,所以,水溶物和化学性水溶物成为本次
34、研究所产生的实验室副产物.由于实验室和人工小宇宙在相同的管理条件下使用相同的原油,剩下的占主导因素的为海水能量和混合能量.水溶物和化学性水溶物的报告推荐使用轻微的混合能量去产生可溶的分散油滴.这两个人工小宇宙实验设备相当于水溶物和化学性水溶物实验规模的扩大版,但结果所得到的浓度却比实验室的高很多.这更加强调了修改关于水溶物和化学性水溶物报告的必要性.否则,这些测验会低估水面上原油的毒性.4.结论人工小宇宙介于实验室环境和真实环境之间.本次研究利用原位围隔法探讨了”河北精神”号油轮泄漏出的伊朗重质原油在海水环境中的变化过程.我们用了77天的时间监测了使用和没使用溢油分散剂的原油的物理风化过程以及其化学组成的变化.用溢油分散剂处理原油后,原油中难分解的复杂化合物的数量显著上升,在原油的烃类中,溢油分散剂也发挥了特殊的混合作用.在海面上经过两个多月的风化,仅添加原油的设备和添加溢油分散剂,原油的设备里都表现出适度的风化.原油也保持着原来的特性.风化指数表明了蒸发,溶解,分散是主要的风化过程.原油的质量平衡是利用实验室和人工小宇宙设备的数据计算得来的,这证明了人工小宇宙系统能得出真实环境下的数据的重要性和修改水溶物,化学性水溶物实验规范的必要性.致谢:本次工作得到韩国国家海洋运输部的资金帮助和韩国海洋科学与技术协会的鼎力支持.