海上溢油事故造成的海洋生态环境损害已成为全球性问题，并引起了各国的高度关注[1]。据不完全统计，全球每年生产的32亿t石油中约有1/1 000即320万t进入海洋环境[2]。近岸水体是溢油事故的频发区域，潮汐作用、高的浊度加上分散剂的大量使用等因素,均增大了溢油发生沉潜的风险[3-5]。一些在浅水区的实例也表明，溢油与水体中悬浮颗粒物相互作用，密度增加导致溢油发生下沉，是近岸区域溢油发生沉潜的主要机理[6]。

在当今世界，任何一个国家要获得快速发展，都离不开对外贸易。各国通过对外贸易参与国际分工，发挥本国优势，可以从中获得巨大的经济利益。作为世界上人口最多的发展中国家，我国拥有庞大的劳动力。改革开放以来，特别是我国加入世贸组织以来，我国对外贸易快速增长，大量农村劳动力转移到非农外贸部门，参与国际生产分工。劳动力低成本是我国参与国际分工和国际竞争突出的比较优势。

近年来，尽管未发生明显的溢油事件，渤海周边还是发生多起不明来源油块污染岸线的事件，可能来源于过往事故中溢油发生沉潜后重新上浮并搁浅上岸[7]。搁浅在岸线上的溢油粘附在岸滩的泥沙上，油沙混合导致密度变大而下沉是溢油沉潜的重要机制[8]。国内外几个典型的研究总结了海上发生的由各种因素造成的溢油沉潜，其中分散和粘附异物(悬浮物、海底沉积物)是重要过程。考虑实际的溢油事件，搁浅在岸线上的溢油与泥沙的混合情况、粘附效应及混合物的稳定性对研究溢油沉潜过程十分重要。本研究以2种燃料油和2种渤海原油为实验油，实验考察不同混合能和化学分散剂存在条件下油与泥沙混合的动力学过程，进而探讨搁浅在岸线上溢油的下沉和上浮的规律，以丰富溢油沉潜行为的研究。

1 实验材料与方法

选用2种船用燃料油(180、380号燃油，以下分别称为燃油1号和燃油2号)和2种渤海生产的原油(以下分别称为原油1号和原油2号)作为代表性油种进行试验研究，代表性油种的组成和物理性质见表1。

表1 代表性油种的特征组成和性质

油种180℃馏分/%200℃馏分/%沥青质(质量分数)/%密度(15℃)/(kg·L-1)黏度(49．2℃)/(mm2·s-1)原油1号1215未检出0．86921．1原油2号571．981．00321543．1燃油1号未检出<55．300．9963396．1燃油2号1<57．020．9892195．6

注：①燃油1号的180 ℃馏分未检出，是因为其初馏点为190 ℃。

分散剂选用市售的富肯-2号分散剂作为实验研究对象，其由高纯度油基及非离子表面活性剂(氧化脂类，所用原料是环氧乙烷)、偶合剂和渗透剂组成，质量分数约为0.85 kg/L。实验选用的泥沙取自于河北海域的翡翠岛，粒径平均约为100 μm；实验温度约为15 ℃。

试验过程如下。

胡耀邦同志长子、中共中央统战部原副部长、十一届全国政协常委胡德平表示，无论何时何地，父亲胡耀邦始终严于律己，严管家属子女，坚持清廉家风，树清廉之德。

为了进一步考察因分散而产生的下渗现象，选择燃油180为试验油，通过添加不同比例的化学分散剂，观察分散剂作用下泥沙中燃油180下渗深度(见表2)。研究结果发现，分散剂能够促进溢油下渗入泥沙中，下渗速率呈一级速率方程特征，分散剂含量为10%、35%、50%的油在6 d里分别下渗0.8、0.9、1.2 cm。由此可见，溢油冲到海岸上后，会下渗到干燥的泥沙中与其混合，在浸水部分基本不下渗，但是使用分散剂后能促使油与泥沙充分混合而下沉海底。

3)上浮实验。取原油2号10 mL，混合分散剂的比例为0、10%、35%、50%，然后与25 g泥沙混合均匀，再加入海水，通过观察上浮程度和上浮油厚度，研究油与泥沙的分离程度。

苏婷婷回家，苏母拦住她，问：你什么时候生？苏婷婷不解地：生什么？苏母说：你不是怀孕了吗？苏婷婷惊愕地：谁怀孕了？苏母看着她：你呀！你不是说怀孕了吗？苏婷婷越发惊愕地：妈，你瞎说什么？我啥时说怀孕了？轮到苏母惊愕了：你亲口说的，还拿了诊断书。苏婷婷明白了，故作懵懂地：诊断书？忘了。苏母斥责她：这孩子，怎么这么大忘性？不信问你爸，她是不是怀孕了？苏穆武不满地皱眉头：她怀没怀孕我咋知道？苏母说：她是不是说过她怀孕了？说不久要给我们生一个蓝眼睛黄头发的宝宝，叫我们选择A还是选择B？苏穆武埋怨她：我要选择B，你偏要我选择A。

2)混合实验。分为2组，其中一组将10 mL油倒入装有25 g泥沙和海水的烧杯，振荡(120，300 r/min，模拟波浪的影响)，观察油与泥沙的混合现象；另一组将充足的油与25 g泥沙进行搅拌,使其充分混合，然后放入海水中，搅拌，去掉上浮油，60 ℃烘干，称重，测量被泥沙固定的最大油量(最大滞留油量)，以此考察油与泥沙的粘附效果。

2 结果与分析

2.1 下渗实验

乾隆帝每次游赏西湖十景时都要作诗，先后题诗60多首。“苏堤春晓”是乾隆帝题诗最多的景观之一，苏堤上架有六桥，堤旁遍植柳树和桃树，形成“花柳六桥皆入画”的美景㉙;“花港观鱼”最突出的景观意象是荷与鱼，诗有“花家山下流花港，花著鱼身鱼嘬花”之句㉚;“双峰插云”的景观意象是双峰和云，“一双长剑倚天垂，云作衭襓片片披”㉛;“三潭印月”的标志性景观为湖中三塔，景观意象以赏月和水上园林著称，所谓“湛净空潭印满轮，分明三塔是三身”㉜;“平湖秋月”所在地是观赏西湖水域全景的最佳地点之一，尤其是皓月当空之际，“春蟾漪影惠风柔”㉝。这些诗作及其反映的意境，也已成为西湖十景的文化元素。

图1 试验油品在干燥泥沙中的下渗深度

在烧杯底部放足够量的泥沙，加入海水，加入试验用油，振荡模拟波浪作用下油与泥沙的混合作用。在频率为120 r/min的条件下振荡，海水变浑浊，部分泥沙颗粒悬浮在水中，与油接触，油的密度有所增大，部分半潜在水中，振荡30 min后，油不下沉，且静置1 min油就会在水面慢慢摊开。在频率为300 r/min的条件下震荡，油可与泥沙充分混合，振荡15 min后，油分为两部分:60%的油形成直径3～8mm的乳化油球悬浮在水面位置，40%的油形成细小的油颗粒沉底。针对不同试验油种，实验发现原油1号的密度最小，最易上浮，且粘附性小，不容易结合颗粒物下沉。原油2号、燃油1号、燃油2号能通过波浪的作用半潜于海中，与泥沙充分混合而沉于海底，且有一定的稳定性。表3是试验油种的最大滞留油量测试结果，与混合实验结果类似，原油1号由于粘性小，最大滞留油量最低，不易吸附下沉，其他3种试验油最大滞留油量均超过0.5 g。

通过下渗实验，考察溢油与泥沙的自发混合程度，见图1。

1)下渗实验。在1 000 mL量筒中装入适量泥沙(干燥泥沙或浸没海水泥沙)，泥沙深度要大于实验时间内油下渗的最大值，再倒入20 mL油，无搅拌作用，静置观察油由泥沙的表层下渗而与泥沙混合的程度。在此基础上，选择原油2号与分散剂，油与分散剂的预混合比分别为0%、10%、35%、50%，油与分散剂的混合方式为搅拌，以考察分散剂对油-下渗过程的影响。

表2 分散剂作用下泥沙中燃油180下渗深度测试

分散剂含量/%以下时间(h)下渗透学度/cm123456700000000100．10．20．40．60．70．80．8350．10．40．50．70．70．91．0500．30．60．60．81．01．21．2

2.2 混合实验

在无搅拌作用下，在干燥的泥沙中，仅依靠重力，油即可下渗到泥沙中发生混合。受制于粘度，燃油2号和原油1号下渗较燃油1号和原油2号速率快。而在浸海水的泥沙中，理论上油可因自发分散过程而下渗，进而油沙混合。由于实验用油的密度均低于实验海水的密度，故在浸海水的泥沙中4种试验用油均未发生油下渗的现象。

表3 每克泥沙最大滞留油量 g

原油1号原油2号燃油1号燃油2号0．33±0．060．66±0．050．76±0．080．90±0．05

由实验可知，实验用油在海浪的作用下都可与泥沙有效混合而发生沉潜，进而沉底。可推测：波浪较大的浅海区，海面油在波浪的作用下，油首先会发生半潜[9]，进而油与泥沙混合密度变大而沉底。

2.3 上浮实验

原油2号加入相应比例分散剂后的上浮实验观测到，未加或少加分散剂时，油上浮现象不明显，上浮油主要以液滴形态上浮。当分散剂用量大于35%时，分散的油大量溶于水中，分散的油主要以细丝状上浮，上浮油形态与文献报道结果一致[10]，上浮油百分比如图2a)所示。图2b)是上浮油厚度测试结果，发现未加分散剂的油与泥沙结合相对稳定，基本不会上浮。分散剂是油-泥沙混合物稳定性的重要控制因素，加入分散剂后促进了吸附的油在水中的分散，油与泥沙的结合程度下降迅速。油-沙相互作用形成的沉底油的稳定性是相对的，波浪等水动力条件下，油-沙会分离而上浮，分散剂可显著影响沉底油的稳定性而使其上浮，上浮程度和分散剂用量相对应。

图2 不同分散剂存在下原油2号 在浸海水泥沙中下渗实验

3 结论

油可在岸边干燥的泥沙中下渗，而在浸海水的泥沙中下渗不明显，分散剂的使用可促进油在浸海水的泥沙中下渗。波浪和化学分散剂均能促使油滴在海水中与悬浮泥沙碰撞后形成油和悬浮泥沙结合体，进而发生沉潜或沉底。分散剂的使用同时也会削弱油与泥沙的附着程度，增强油在水-泥沙中的迁移，降低油与泥沙混合的稳定性。

参考文献

[1] 周洪洋,尹晓楠,邴磊,等.关于近年渤海海域溢油污染的思考[J].中国海事,2015(12):23-26.

[2] 柳婷婷,田珊珊.海上溢油事故处理及未来发展趋势[J].中国水运:理论版,2006,4(11):29-31.

[3] 夏文香,杨乐,叶志波,等.化学分散剂对海洋溢油与颗粒物之间相互作用的影响[J].海洋环境科学,2016,35(4):623-627.

[4] 刘正江,李青平,熊德琪,等.渤海半潜和沉底油特性、漂移预测及回收技术[J].中国科技成果,2015(19):33-33.

[5] 孙娟.滨海环境石油-悬浮颗粒物凝聚体形成的动力学研究[D].青岛:中国海洋大学,2010.

[6] 贾新苗,张彤,田胜艳.海洋环境中溢油与沉积物间的相互作用研究概述[J].海洋信息,2016(3):34-42.

[7] 刘正江.沉潜油的成因及防治[M].大连:大连海事大学出版社,2014.

[8] 杨琳.石油勘探开发区风险评估及对策研究:以埕岛A区块为例[D].青岛:中国海洋大学,2014.

[9] LI Z, KEPKAY P, LEE K, et al. Effects of chemical dispersants and mineral fines on crude oil dispersion in a wave tank under breaking waves[J]. Marine pollution bulletin,2007,54(7):983-993.

[10] 段丽琴,宋金明,李学刚,等.海底溢油的归宿及输移扩散行为[J].Marine Sciences,2013,37(6):113.

（5）消音速流管件是特殊单立管排水系统中，用来连接上下层排水立管及卫生间洁具的管件。内带有导流叶片，水流通过管件内部叶片形成螺旋水流下水，水流贴管壁旋转减速排除，同时形成中空排，且该系统的噪音很低。