[发明专利]一种模拟溢油风化对水质影响的实验系统与方法

摘要

一种模拟溢油风化对水质影响的实验系统与方法。包括缩比仿真溢油风化对水质影响的实验装置、溢油案例比对模块及数据库、适用区域匹配模块及数据库、水质评估分析模块，以及专用的实验方法，用于在缩比仿真环境中模拟溢油风化(包括溢油分散)对水质的影响，并将特定油品和缩比仿真环境条件下的实验结果还原换算为同类溢油在真实环境风化中造成的分阶段水质指标变幅及影响程度和范围。本发明为科学地认识溢油及其分散后的环境归宿与危害，开展溢油环境影响评价和环境风险评估，积极有效地采取污染防备、应急处置、环境修复对策措施提供实验技术支持。

主权项

一种模拟溢油风化对水质影响的实验方法，其特征在于：该方法中采用了一种溢油风化对水质影响的缩比仿真与真实还原分析的完整实验系统，该实验系统的组成包括缩比仿真溢油风化对水质影响的实验装置、溢油案例比对模块及数据库、适用区域匹配模块及数据库、水质评估分析模块及数据库，所述缩比仿真溢油风化对水质影响的实验装置包含溢油风化模拟装置、油品及分散剂计量添加模块、水质取样分析模块，该实验系统的主要构成及其联接关系如下：第1.1溢油风化模拟装置包括安装于室外的拼接式圆柱形水池框架、多契型推水板、水池圆心轴固定杆、圆柱形整体外包橡胶水池、水池顶部滑轨及配有拖带固定器的电动滑轮、电动滑轮速度频率控制器，所述多契型推水板设置在圆柱形实验水池内，中心套在水池圆心轴固定杆上，两端连接水池顶部滑轨上的电动滑轮的拖带固定器，当该电动滑轮在水池顶部滑轨上往复滑动，与其配有的拖带固定器相连的多契型推水板就会在水池内部做正向或反向圆周运动，带动水体接近于实际海况地流动及形成一定的波浪；油品及分散剂计量添加模块配有专用输送计量泵以及专用的计量添加计算模块；水质取样分析模块包括对实验水体的取样分析单元和探测分析单元，以及专用的缩比仿真效果判别模块，所述取样分析单元带有专用输送计量泵，自实验水池自动计量抽取一定体积的水样并输送至储样瓶，经带至实验室采用标准方法分析COD、BOD5、以及含油量这些水质指标；所述探测分析单元选用集水温、盐度、pH、溶解氧、浊度、电导率检测传感器为一体、经权威机构检测认证合格的多功能水质测试仪；溢油风化模拟装置+油品及分散剂计量添加模块+水质取样分析模块即形成了溢油风化对水质影响进行缩比仿真的实验装置；第1.2溢油案例比对模块及数据库包括溢油案例数据库、实验条件优化数据库和相似比对检索优化模块，可检索出与风化实验油种和环境条件较为相似的溢油案例及提取其水质监测的真实数据，用于为油品及分散剂计量添加模块提供经相似比对检索适宜的实验油品油膜厚度、以及水中溶解度及饱和系数这些参数；为水质取样分析模块、水质评估分析模块及数据库反推水质指标浓度变幅调整因子、计算缩比仿真比值、验证分析评估结果准确性提供同类油品和相同环境条件下的真实溢油事故环境参数；根据水质评估分析模块及数据库判别的缩比仿真不失真效果及其优化建议，更新和完善实验条件优化数据库；第1.3适用区域匹配模块及数据库包括溢油风化实验数据库、区域风险基础数据库和实验适用匹配模块，可检索出与区域溢油的油种、水流、气温、光照、水质背景综合匹配的溢油风化实验数据及提取区域环境条件基础数据，用于为水质取样分析模块计算真实环境溢油水质指标浓度变幅、水质评估分析模块评估溢油对水质影响的程度和范围，提供经匹配适宜的影响评估区域水深和溢油规模的参数，以及匹配的溢油风化实验数据；根据水质取样分析模块提供的溢油风化对水质影响的缩比仿真实验结果更新和完善溢油风化实验数据库；第1.4水质评估分析模块及数据库包括实验数据换算校正模型及数据库和适用区域影响评估模型及数据库，形成了估算风化实验水质指标浓度变幅调整因子和缩比仿真比值、评估区域溢油油膜覆盖区域范围和进入水体的溢油量及其不同时段水质指标浓度变幅、分析单因素水质指标及综合水质指标的影响程度和面积的水质影响评估模型系统。