[發明專利]一種縱向分布海洋溢油吸附材料及其制備方法和模擬裝置

有效

• 申請號: 201610159738.1
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105618009B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 趙林;溫曉晴;高平強;李鑫斐
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;E02B15/04;E02B1/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明屬于環境模擬領域，公開了一種縱向分布海洋溢油吸附材料及其制備方法和模擬裝置，將納米二氧化鈦、碳纖維粉和空心玻璃微珠加入環氧樹脂體系中攪拌至完全浸潤，繼續攪拌直至得到泥狀漿料即為海洋溢油吸附材料；模擬裝置包括透明的柱體水槽，柱體水槽內填充有投加石油污染物的真實海水或模擬海水；柱體水槽設置進水系統和排水系統并安裝攪拌器；柱體水槽內放置有海洋溢油吸附材料制成的吸油球體以觀察其位置和吸油情況。本發明通過控制不同質量比得到不同密度的吸附材料，實現不同層面殘留油類物質的特異性去除，同時構建一種縱向分布海洋溢油吸附模擬裝置，用于海洋溢油縱向分布及吸附材料不同位置情況的研究。

技術領域

本發明屬于環境模擬領域，具體的說，是涉及一種利用梯度法去除海洋溢油的吸附材料及其制備方法，和不同層次縱向梯度海水環境的溢油吸附模擬裝置。

背景技術

海上溢油事故頻發，并且石油在開采、存儲和使用過程中都可能造成溢油事故的發生，這不僅給環境帶來危害，而且在海面的凝結油還可能燃燒產生安全問題。更嚴重的是，不僅污染海面對水生生物產生危害，而且石油還會沉到海底，其危害更是難以預計。2011年6月4日和17日，位于渤海中部的蓬萊19-3油田先后發生溢油事故，初步估計共造成劣四類海水面積840平方公里，油田附近海域海水中石油類的平均濃度超過歷史背景值40.5倍，對渤海海洋生態環境造成嚴重的污染損害。

溢油在海洋環境中會發生一系列的物理、化學、生物等風化過程，其在海洋中的存在形式主要分為三種：(1)漂浮在海面的殘油；(2)溶解分散態，進入海洋水體的過程。(3)凝聚態殘留物，一旦原油沉積在底部，通常會被其他沉積物覆蓋并且降解十分緩慢。由于海洋溢油的危害性，海洋石油污染治理已成為一大研究熱點，迄今為止也取得了可喜的研究成果。目前，通常處理海洋石油污染修復的方法主要有物理、化學、生物法等。物理方法主要利用清污船、圍油欄、吸油材料等。化學處理法通常利用消油劑、凝油劑、集油劑、沉降劑等。生物法主要有酵母菌去除溢油、微生物分解石油等。但是在溢油事故發生后，石油成分會于不同水體深度有不同分布。現今對海洋石油污染的監測主要是海水或底泥中總石油烴、飽和烴或芳香烴等成分的量化研究，沒有研究海水深度對石油成分分布的影響，也沒有對各梯度石油成分變化進行監測，對海洋石油污染治理沒有針對性。且國內外發表了許多有關海洋溢油分析的模擬裝置，較好研究漂浮在海面的殘油與凝聚態殘留物，但針對海水中石油縱向分布研究較少，Faksness等人在室外進行了高度約為1m的極地海水中石油成分分析，因此設計能夠用于室內實驗的縱向分析裝置具有重要的意義。

發明內容

本發明要解決的是海洋不同深度梯次中污染物存在形式差異性的技術問題，提供一種縱向分布海洋溢油吸附材料及其制備方法，通過控制不同質量比得到不同密度的吸附材料，實現不同層面殘留油類物質的特異性去除，從而獲得能位于不同深度層次的縱向分布海洋溢油吸附材料及其制備方法，同時構建一種縱向分布海洋溢油吸附模擬裝置，用于海洋溢油縱向分布及吸附材料不同位置情況的研究。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種縱向分布海洋溢油吸附材料，該縱向分布海洋溢油吸附材料由環氧樹脂體系、150-200質量份的納米二氧化鈦、25-50質量份的碳纖維粉、0-200質量份的空心玻璃微珠組成；其中所述環氧樹脂體系由100質量份的脂環族環氧樹脂、100-120質量份的酸酐類固化劑、1-2質量份的偶聯劑、1質量份的固化促進劑混合而成。

該縱向分布海洋溢油吸附材料的密度為0.90-1.85g/cm³。

該縱向分布海洋溢油吸附材料的吸油率為50-70％。

當所述空心玻璃微珠的質量份為70-200時，可使該縱向分布海洋溢油吸附材料位于容器中的真實海水或模擬海水液面上。

當所述空心玻璃微珠的質量份為0-25時，可使該縱向分布海洋溢油吸附材料位于容器中的真實海水或模擬海水底部。