分散劑作用下溢油乳化和生物降解效果研究.pdf

1、分散劑在海洋溢油污染的應(yīng)急處理中得到廣泛應(yīng)用，其對(duì)溢油的乳化效果受鹽度、溫度、pH、海洋水動(dòng)力、油品風(fēng)化程度等諸多因素的影響，且在實(shí)際溢油處理中經(jīng)常存在過(guò)量投加分散劑的現(xiàn)象。事實(shí)上，分散劑只是將油乳化并分散至水體中，并沒(méi)有完全消除溢油，溢油的最終去除還是要依賴(lài)降解石油微生物的作用。因此，研究投加分散劑對(duì)溢油的乳化及生物降解的影響具有重要的意義。
　　本文選用輕質(zhì)原油和重質(zhì)原油模擬溢油污染，首先探討了分散劑投加量、環(huán)境條件（水體鹽度

2、、溫度、pH、混合能量）和原油風(fēng)化程度對(duì)溢油乳化率的影響，并應(yīng)用Plackett-Burman(PB)和Box-BehnkenDesign(BBD)試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)這些影響因素進(jìn)行優(yōu)化，獲得原油的最優(yōu)乳化條件;其次，選取富集馴化后的石油降解混合菌作為生物降解的菌種，通過(guò)批量搖瓶實(shí)驗(yàn)研究了分散劑投加量對(duì)原油生物降解的影響;并探討了添加營(yíng)養(yǎng)鹽以及不同營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)型和不同營(yíng)養(yǎng)鹽配比對(duì)分散劑乳化后原油生物降解的影響。得出結(jié)論如下:
　　(1)原油的

3、乳化效果因其本身物理性質(zhì)不同而略有不同，輕質(zhì)原油比重質(zhì)原油更容易被乳化。
　　(2)在單因素作用下，20％～30％的分散劑投加量、30‰鹽度、較高的溫度、中性pH、高強(qiáng)度混合能量以及低風(fēng)化程度均有利于分散劑乳化原油，且可達(dá)到分散劑乳化標(biāo)準(zhǔn)（10min乳化率＞20％）。
　　(3)不同因素相互作用下，原油風(fēng)化程度、分散劑投加量、混合能量、鹽度成為乳化率的顯著性影響因素，其影響程度按這個(gè)順序依次減小，且最優(yōu)操作條件為:風(fēng)化程度0

4、％，投加量28.90％，混合能量150rpm/min，鹽度31.27‰，此時(shí)乳化率可達(dá)42.20％。
　　(4)投加分散劑有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖和原油的降解，但不是投加量越多越好。投加量為10％時(shí)，對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖促進(jìn)作用不明顯，原油降解率為37.58％;投加量為40％時(shí)，不利于微生物的生長(zhǎng)繁殖，原油降解率僅有27.32％，還不如未投加分散劑時(shí)的原油降解效果（降解率為28.04％）;分散劑投加量為20％和30％時(shí)，促進(jìn)微生物的生

5、長(zhǎng)繁殖，對(duì)原油的降解最有利，其降解率分別可達(dá)44.61％和42.90％。
　　(5)添加營(yíng)養(yǎng)鹽可以顯著提高分散劑乳化后原油的生物降解速度。不同形式的營(yíng)養(yǎng)鹽下，分散劑乳化后原油的生物降解效果略有不同，其中，無(wú)機(jī)氮源比有機(jī)氮源更容易被微生物利用，硝態(tài)氮比銨態(tài)氮更容易被微生物利用，此時(shí)微生物的量最大，原油的生物降解效果最好。營(yíng)養(yǎng)鹽存在一個(gè)廣泛的濃度范圍可提高分散劑乳化后原油的生物降解，當(dāng)固定P濃度為2mg/L，N/P為6∶1或者8∶1時(shí)