绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 91
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 1808 条结果
[硕士论文] 蒋侃
交通运输工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:船舶在海上运输频繁,溢油事故发生的次数也逐渐增多。而频繁发生的海上溢油已经严重危害到海洋生态环境。如何有效地减少溢油事故的发生已是海上运输的重要环节,也是港口管理的一项工作。
  自20世纪80年代起,数据库和数据采集技术有了惊人的进展,这就导致数据量的爆发式增长,尤其是应用于海上运输的船舶自动识别系统(AIS)发展迅速,该系统内包含了与航运有关的丰富数据,可以为解决港口内相关事宜提供有效内容。面对诸多数据,如何从中挖掘出有效信息,亦是当前亟需解决的困难。在此背景下,各种数据挖掘技术应运而生,其中,聚类技术是一个重要方向,可以发现数据背后隐藏的规律。
  基于上述问题,本文主要研究了宁波港镇海港区的船舶溢油情况。首先,文中介绍了镇海港区的具体情况,以及甬江航道的地理位置、自然环境。在上述概况下,本文进一步介绍了宁波港码头的主要污染源,对船舶交通溢油风险进行了分析,并介绍了油船溢油的主要影响因素,认为船舶行为对溢油事故将会产生重要影响。为此,本文构建了基于AIS数据的船舶行为识别模型,对船舶轨迹聚类情况建立了有关的数学模型,采用DBSCAN聚类算法进行聚类,删除噪声数据,并介绍了船舶搁置点的识别方法。
  基于上述分析,本文利用上述模型和方法为依据对甬江航道进行了案例分析。对甬江航道具体航行条件做了介绍,并对甬江航道溢油事故风险进行了评估,主要从海损溢油、人为溢油及操作性溢油三方面进行了分析,认为船舶碰撞、搁浅是甬江航道引起溢油事故为主要因素。在提取宁波港镇海港区的AIS数据资料后,通过有关模型计算,发现甬江航道中有多处船舶容易发生碰撞的危险区域,可在往后的航线轨迹的规划中做有效的监控和合理的规划,以降低船舶发生碰撞的概率,减少溢油事故的发生。在案例分析的基础上,提出了相关的改善对策。本文的研究可为国内外港口管理提供有效的措施,为相关溢油事故的控制提供必要的借鉴。
[硕士论文] 满苗苗
地图学与地理信息系统 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:十八大以来,中国提出建设“海洋强国”的目标,要求推动海洋经济不断发展、海洋生态环境不断优化,而日益频繁的海洋溢油事故已成为制约海洋环境优化的主要问题。因此,加强海洋溢油预测与评估、建立海洋污染损失评估与赔偿体系显得极为重要。
  本论文在充分分析海洋溢油的发生背景、过程和影响因素的基础上,针对海洋溢油预测和评估中模拟预测精度不高、损失评估不准确等问题,研究总结了元胞自动机、COM组件、.NET框架、ArcGIS Engine等相关理论与技术,构建了基于元胞自动机的海洋溢油预测模型和多参数海洋溢油损失评估模型,并进行了实验验证。基于元胞自动机的海洋溢油预测模型中,改进了风流、水流的影响系数,引入岸边附着、溶解、乳化等因子对溢油的影响因子,并通过乳化含水率将乳化因子进行实际量化。所构建的海洋溢油综合损失评估模型从经济损失、环境损失、清污费用和评估费用等4个方面对溢油损失进行了多因素评估。最后在所构建的海洋溢油预测模型和损失评估模型的基础上,采用基于.NET的组件式ArcGIS Engine技术设计开发了海洋溢油系统,实现了地图基本操作、溢油预测、损失评估等功能。
  论文构建的基于元胞自动机的海洋溢油预测模型,考虑因子更加全面,能更好地模拟海洋溢油动态过程,提高了预测的精度,为决策者科学决策提供依据,以便及时采取措施对周边海域进行保护,减少溢油事故的影响;构建的海洋溢油综合损失评估模型实现了对损失进行多参数定量估计,便于政府快速评估溢油损失并进行索赔;基于以上模型的海洋溢油系统能对溢油事故进行快速预测和评估,并对分析结果进行可视化展示,为解决海洋溢油问题提供了一种技术分析手段和方法,具有积极意义。
[硕士论文] 刘鹏
公共管理 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,沧州市地方政府高度重视港口产业经济发展,积极推动黄骅港建设发展,全力打造地方经济增长极,沧州海域地方主要港口黄骅港迎来高速发展时代。在沧州海域港口产业经济发展的同时,沧州海事局积极加强溢油应急管理工作,并取得了一定的成绩,但是随着港口的快速发展,沧州沿海海域来港船舶数量持续增加,呈现出到港船舶多样化,大型化的趋势,给沧州海域带来了更大的溢油污染风险。
  在沿海海洋经济高速发展的同时,国家对海洋环境保护更加重视。2016年中国政府工作报告提出保护海洋环境,建设海洋强国。习近平总书记在十九大报告提出要加快生态文明体制改革,建设美丽中国,着力解决突出环境问题。加快水污染防治,实施流域环境和近岸海域综合治理。构建政府为主导、企业为主体、社会组织和公众共同参与的环境治理体系。2010年3月1日实施的《防治船舶污染海洋环境管理条例》对海事部门在应急能力建设方面提出了具体要求,而沧州海域目前面临的主要污染风险就是海域溢油。
  本文以沧州海域溢油应急管理为研究对象,在研究过程中,本文通过查找文献资料,实地调研,收集整理相关信息,分析了沧州海事局在海域溢油应急管理的现状,存在的问题,通过借鉴国内外有关地区溢油应急管理先进经验,提出了提升沧州海域溢油应急管理工作水平的建议措施。
[硕士论文] 李浩
机械电子工程 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:海上溢油事故频繁发生,严重阻碍了全球经济发展,使得溢油回收处理问题迫在眉睫。研发收油效率高、自动化程度好、人机交互性强的专业溢油回收装备已成为该领域的热点问题。本文以此作为研究背景,针对内嵌式溢油回收装备及集油井油位控制问题,研究了装备的电液控制系统;在提出油位检测方法的基础上,给出了油位动态分段转速调节策略;按照装备设计要求开发了控制程序及组态监控界面,解决了溢油回收装备自动化作业及运行监控问题。
  首先,阐述了装备的系统组成及动作流程;在结合装备实际工况及运行要求的基础上,给出了装备不同动作执行时的液压控制方式;依据电气控制原理,研究了装备的电气控制系统;将电气控制与液压控制相结合,提出了比例调压、电液比例及普通开关量控制的控制方式;分析了实现溢油回收装备自动化作业及运行监控的关键技术。
  其次,针对内嵌式溢油回收装备集油井油位动态控制问题,对动态斜面式收油机的系统组成及控制原理进行了阐述;揭示了油位与液压马达转速间的内在规律,在油位检测基础上,探讨了油位动态分段转速调节策略;构建收油机液压马达转速控制系统的数学模型,并运用MATLAB/Simulink软件进行仿真分析;仿真结果表明,控制系统响应迅速,且输出稳定、无超调,能够满足油位控制要求,为油位控制问题的解决奠定了理论基础。
  然后,针对装备自动化运行问题,依据控制系统的硬件组成及控制要求,提出了控制程序的模块化设计方案,重点解决了装备运行初始化、机身扫油臂自动运行及油井油位动态控制的程序设计问题,并对其控制思想进行阐述;针对装备运行监控问题,结合控制程序,设计开发了主参数监控界面、运行参数设置界面及收油机监控界面,并以收油机监控界面为例阐述了组态开发过程。
  最后,通过溢油回收模拟实验台,依据装备电液控制原理,采用数据分析及模拟实验法对有关理论、控制程序及组态界面进行测试,实验测试结果分析表明,装备电液控制系统满足设计要求,程序、组态达到控制目的。利用溢油回收装备样机进行了现场实际测试,测试结果表明,装备的电液控制系统响应迅速,动作平稳无抖动,能够在自动运行模式下进行浮筒的准确抓握及围油栏的自动布放,且组态监控功能完善,满足装备的运行监控要求。
  本课题在查阅整理大量中外密切相关技术文献基础上,解决了内嵌式溢油回收装备电液控制及集油井油位动态控制技术问题。基于装备电液控制系统,提出了油位控制的解决方案,建立了吸油泵比例控制的数学模型,并进行了仿真与分析,仿真结果表明,油位动态控制方案满足设计要求;对于装备自动化作业及运行监控问题,采用了“PLC+上位机组态”的控制方法,开发了控制程序与组态监控界面;通过溢油回收模拟实验台及装备样机进行了实验测试,实验测试结果表明,本文的设计思想与控制方案满足装备应对大规模海面溢油事故的需要,且装备的自动化程度高、运行监控效果好。本文所进行的研究可为同类工程问题的解决提供一定的参考。
[硕士论文] PHANMAHA ALEK(亚力士)
环境科学与工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:近年来三亚市经济迅速发展,旅游业、港口建设、交通运输业、及加工业等人类活动的加剧使三亚市近岸海域生态环境受到前所未有的压力,三亚湾有些海域已被严重污染,出现海水混浊、海滩变黑的现象。对三亚湾生态环境造成巨大压力的众多污染物中,重金属以其持久性、高毒性及难降解性,且容易被生物富集而对生态平衡造成破坏,日益受到人们的重视。本文测定了三亚湾及其珊瑚生长区海水、沉积物及滨珊瑚骨骼重金属(Zn、Cu、Pb、Cd、Cr),分析了其含量分布特征,评价了其污染状况,并探讨了滨珊瑚骨骼对重金属的富集作用,得到主要结论如下:
  (1)三亚湾及其珊瑚生长区海水中Zn、Cu、Pb、Cd、Cr元素平均含量分别为8.59、0.98、1.75、0.05、0.32μg/L,Zn、Cu、Cd、Cr含量满足海水水质一类标准,而Pb含量超出海水水质一类标准,Zn、Cu、Cd含量大致呈东高西低的空间分布趋势,而Pb、Cr含量则从东往西总体呈现先降低再升高的空间分布趋势。Zn、Cu、Pb、Cd含量与pH均呈显著负相关,可能与颗粒物的吸附有关;Zn、Cu、Pb、Cd含量与盐度均呈显著负相关,可能是因为经三亚河排入三亚湾的重金属在由河入海过程被稀释所致,Cr含量则与盐度呈显著负相关,可能是因为随着盐度增大,颗粒物对Cr的解吸作用增强;Pb、Cd则与溶解氧呈显著负相关,表明Pb、Cd含量的增加可能与颗粒物的氧化释放有一定关系。总体而言,研究区受重金属的综合污染程度属于基本无污染。人类活动已使得三亚湾海水重金属含量有所增加,但珊瑚生长区海水中五种重金属的含量水平暂时对珊瑚的生长无明显影响。
  (2)三亚湾及其珊瑚生长区沉积物中Zn、Cu、Pb、Cd、Cr元素平均含量分别为55.8、8.7、22.2、0.05、20.2μg/g,各重金属含量满足海洋沉积物质量一类标准,与其他海域相比处于较低水平,Zn、Cu、Pb含量从东到西总体呈先升高后降低的分布趋势,Cd含量则总体呈东高西低的分布趋势,Cr含量无明显空间分布规律。所有站位沉积物均受到一定程度的Pb污染。珊瑚生长区沉积物中重金属对珊瑚的生长暂时不会产生明显影响。
  (3)三亚湾珊瑚生长区滨珊瑚骨骼中Zn、Cu、Pb、Cd、Cr元素平均含量分别为8.92、10.07、1.02、0.04、0.41μg/g,与其他珊瑚生长区相比Pb、Cd含量处于较低水平。滨珊瑚骨骼各重金属元素在所有采样点呈现相似的组分分布规律,Zn、Cu所占比例最高,Cd所占比例最低。珊瑚生长区沉积物中Cd元素有最大的生物可利用性。在珊瑚生长区,珊瑚骨骼和沉积物对各重金属元素的富集均有不同的选择性,总体而言,滨珊瑚骨骼对Zn、Pb、Cr的富集能力弱于沉积物,而对Cu、Cd的富集能力强于沉积物。
  (4)三亚湾重金属污染来源主要可分为海水养殖活动,海洋捕捞与采挖活动,农业、生活及船舶等产生的废水废气、油污的排放活动,沿岸及海上的工程活动等四类。
[博士论文] 杨勇虎
交通信息工程及控制 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:海上溢油和目标的探测在海洋安全、海事搜救、监控非法行为等方面,都具有很重要的应用价值。运用现代化的监测手段和技术,可以提高对海上事件的应急反应能力和管理决策水平。雷达回波信号中包含了海面散射回波信息,通过对该回波信息的分析研究可以实现目标的探测与识别。本文研究了使用SAR图像进行溢油识别和使用海杂波信号进行小目标探测的方法。
  快速准确地识别SAR图像上溢油和疑似溢油是非常关键的。识别过程主要分为三个阶段:预处理、图像分割和溢油识别。首先,在图像分割阶段,本文使用本体的概念和推理在分割之前对黑色区域进行分析,事先排除一些疑似溢油的图像,筛选后的待分割图像使用KFCM算法进行分割,从而提高了效率。其次,在溢油识别阶段,本文使用BEMD方法将待识别的SAR图像分解为若干二维固有模态函数分量,再进行Hilbert谱分析,并通过Relief方法筛选,构建了全新的特征向量来识别油膜和类油膜,实验证明了该方法在识别正确率方面有了明显的改进。
  海杂波下小目标具有回波信杂比较低的特点,有效地探测海上小目标具有一定的挑战性,是目前雷达探测领域的热点研究问题。本文首先证实了海杂波数据经过EEMD分解后具有分形的特性,然后使用多重分形的广义Hurst指数作为特征来实现小目标的检测。其次,分析了(EEMD)分分解前后有无目标的相关系数的差异,将相关系数作为特征实现了小目标的(检)测,通过实测和模拟海杂波数据验证了这两种方法的有效性,并与同类方法相比性能有所提高。最后,针对海杂波数据缺乏、采集和标记困难以及历史数据浪费等问题,本文使用TrAdaBoost迁移方法和SVM分类器,通过不同域之间的数据迁移来实现目标的检测,实验分别证实了将历史数据和不同种类目标数据迁移时,该算法的有效性。
  总之,本文构建了海洋表面现象本体库,在分类特征选择方面做了不同类型特征向量的尝试,拓展了迁移学习的应用范畴,为未来的工作奠定了一定的基础。
[硕士论文] 王毅
环境科学与工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:近岸海域及入海口作为河海连接的枢纽,是一个具有复杂动态变化的环境系统,人类活动产生的大量污染物主要通过入海口输入近岸海域,进而向远海输运。在这些环境污染物中,重金属因其易蓄积、难于生物降解等特征而引起社会的普遍关注。近年来钦州沿岸港口和临海工业迅速发展,大量工业废水及生活污水的排放对钦州海域生态环境的污染负荷日趋严重。本文分析了钦州近岸海域及入海口的海水、悬浮颗粒物及沉积物中Zn、Cu、Pb、Cd、Cr的含量分布特征与污染状况,初步探讨了重金属的分配与富集,并分析了重金属的可能来源。得到主要结论如下:
  (1)钦州近岸海域及入海口溶解态Zn、Cu,Pb、Cd、Cr平均含量分别为29.95、1.96、1.47、0.09、0.40μg/L,Cu、Cd、Cr在所有采样点含量均低于海水水质一类标准,Zn、Pb平均含量高于海水水质一类标准。Cd含量由西向东呈先升高再降低的分布趋势,Pb总体呈由西北向东南升高的分布趋势,Zn、Cu、Cr含量空间分布相对较均匀。研究区78.79%以上区域属于基本无污染,部分地区轻度污染,Zn、Pb为其主要污染贡献元素。
  (2)钦州近岸海域及入海口颗粒态Zn、Cu,Pb、Cd、Cr平均含量分别为127.2、30.3、40.9、0.50、47.9μg/g。Cd元素空间分布最不均匀,Cu、Pb、Cr总体呈现海湾低于入海江河的趋势,Zn则在钦州湾东边近岸区域及入海径流含量较高。五种重金属的综合潜在生态风险等级在48.5%区域属于中等,主要污染区域为茅岭江、钦江、大风江及钦州港附近,Zn、Pb、Cd为主要污染贡献元素,其中Cd是最主要的生态危害因子。
  (3)钦州近岸海域及入海口沉积物Zn、Cu、Pb、Cd、Cr的总含量均值分别为83.3、18.4、23.2、0.17、23.4μg/g,均低于海洋沉积物质量一类标准。Cd含量总体呈西高东低的趋势,Cu、Pb含量分布均为由河至海逐渐降低,Zn在靠近外海的区域含量较低,Cr含量高值区主要为靠近海岸的区域及大风江近上游区域。沉积物中Pb、Cr、Zn、Cu普遍以残渣态为主,Cd主要以碳酸盐结合态为主,可能会对环境产生较大的影响。沉积物仅对Pb元素未产生明显的富集作用。五种重金属的综合潜在生态风险等级在93.9%区域属于低等,污染区域主要为茅岭江、钦江及钦州港附近,Zn、Cu、Cd为主要污染贡献元素,Cd是最主要的生态危害因子,但暂时不会对研究区产生不良生物效应,而Zn、Cu则偶尔会对研究区产生生物毒性效应。
  (4)研究区溶解态Pb、Cr含量主要受到钦州外湾之外的海水影响,由河至海呈反向稀释作用。盐度的升高会增强Cu、Pb、Cr的解吸作用,pH的升高则会减弱Cr的吸附作用。溶解态Zn容易受到Fe-Mn氧化物及有机物的吸附而沉降至沉积物,溶解态Cr与悬浮颗粒物结合后会迅速沉降至沉积物,含Cu颗粒物与含Cu沉积物间会频繁地进行沉降-再悬浮等作用。
  (5)研究区重金属主要来源于工业排污、农业废水、生活污水、船舶运输、岩石风化与自然侵蚀等,受到人为来源和自然来源的共同影响。
[硕士论文] 张瑞玲
环境工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:抗生素被广泛用于人和动物细菌性疾病的预防和治疗,也是促进畜牧业和水产养殖业发展的饲料添加剂。近年来,随着抗生素滥用现象的愈发严重,抗生素污染问题逐渐成为国际学术界高度重视的研究热点之一。北部湾被称为我国最后一块干净的海域,因其优越的自然条件一直是我国最适宜开展水产养殖基地之一,快速发展的海水养殖业导致含有多种抗生素的养殖废水直接排放到北部湾水体中,加剧了北部湾及近海抗生素的污染。目前对于抗生素在北部湾养殖区的污染状况还鲜见报道。
  本文以磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类和氯霉素类等4类19种抗生素为研究对象,对北部湾典型养殖区的高位养殖池、开放养殖海域及自然水域不同介质(水、沉积物、饲料和生物样)中抗生素的污染现状及来源进行了较为深入系统的研究,并在茅尾海沿岸高位养殖池跟踪调查了不同养殖阶段抗生素污染来源及其行为归趋的动态变化特征,评估了海产养殖及入海河流对北部湾抗生素污染的影响,为北部湾抗生素的污染防治工作提供科学依据。主要研究结论包括以下几个方面:
  (1)北部湾养殖区的高位养殖塘、河口养殖区、近海岸及远海岸水体中检出抗生素的总浓度范围分别为43.2~885ng L-1、22.4~118ng L-1、22.7~24.5ng L-1和1.81~3.23ng L-1,其浓度依次降低,表明海水养殖塘是北部湾海岸抗生素污染的重要来源。养殖塘沉积物中抗生素的总浓度(3.2~83.2ng g-1)同样高于自然海域沉积物中抗生素总浓度(11.7~21.8ngg-1),可能受到水体或者饲料残留的影响。以上结果表明养殖塘的水体和沉积物中抗生素含量均高于自然海域。饲料中检测到的10种抗生素总浓度范围为0.03~95.4ng g-1,表明饲料中的抗生素普遍存在,其可能为人为添加或者来源于原料中抗生素的残留。
  (2)茅尾海近岸养殖塘的水体抗生素总浓度范围为0.81~1386ng L-1。养殖塘在受台风暴雨影响期间,病害爆发,致使抗生素,尤其是红霉素使用量剧增。在不受台风暴雨影响时,钦江河流抗生素含量整体上高于养殖塘,表明钦江河流对茅尾海抗生素污染的影响可能还有高于养殖塘。对沉积物、饲料和生物样而言,诺氟沙星在所有样品中均有检出,且喹诺酮类占其抗生素总含量的60%以上,说明喹诺酮类抗生素为沉积物、饲料和生物样品的主要抗生素。
  (3)利用生物富集因子(BCFs)对北部湾和茅尾海生物样品中抗生素的富集状况进行分析,北部湾和茅尾海生物样品中BCFs的范围分别为0.55~10,774Lkg-1和5.0~11,226Lkg-1。其中磺胺甲基异恶唑、磺胺嘧啶和诺氟沙星的BCFs值高于5000,表现出生物富集效应。因此,抗生素对水生生物可能造成的风险不容忽视。
  (4)通过计算水产品中抗生素日摄入量(EDIs),北部湾和茅尾海水产品中抗生素的EDIs值分别为0~148.9g d-1和0~1306.8g d-1。对比食品安全规定的每日允许摄入量(ADIs)和计算的最大残留限量(MRLs),结果表明北部湾养殖区虾、蟹和牡蛎体内抗生素的含量达到了安全消费标准,不会对人体造成健康风险。而茅尾海养殖的罗非鱼体内诺氟沙星虽然不会对人体健康造成风险,但其含量高于其安全食用标准。因此,北部湾抗生素污染应引起有关部门重视,以采取相关防治措施。
  (5)通过对茅尾海养殖塘各介质及饲料中年抗生素总量进行估算,结果表明养殖中使用的抗生素只有约0.3%来自于饲料,而最终约有56.81~62.17%通过水体排放,35.88~40.97%蓄积在沉积颗粒物中,约2%左右进入对虾体内。
[硕士论文] 于琰
物理海洋学 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:由于CO2人为排放的不断增加,全球正在面临前所未有的海洋酸化。工业革命以来,全球海洋表面pH均值已由8.2下降至8.1,相当于海水中H+浓度增加了30%;按现有速度发展,到本世纪末海水pH均值将下降至7.8~7.9。海洋酸化直接影响海水化学环境的稳定,抑制海洋生物的生长发育,还会改变种群间竞争机制,严重威胁生物多样性、海洋食物链及整个海洋生态系统。大型海藻养殖能够在进行富营养化修复、重金属吸附的同时,吸收二氧化碳,提高海洋固碳能力,是极具前景的缓解海洋酸化状况的手段。本文创新性地选取中国南北方代表性大型海藻养殖海域,山东威海俚岛海带养殖区、浙江舟山佛渡坛紫菜养殖区及广东汕头南澳龙须菜养殖区,通过养殖区和对照区海水指标原位实时监测、实验室检测及后期数据处理,探究中国不同海域、时间及不同种属大型海藻的固碳能力及影响因素,可为海洋酸化生物修复提供较为准确可靠的实验依据。主要研究结果如下:
  1.三处养殖区中,俚岛海域和佛渡海域水体指标变化呈现明显的半日潮变化规律,而南澳海域呈现典型的全日潮规律。在监测过程中,俚岛养殖区和佛渡海域pH均出现小于8.0的现象,表明两海域存在海水酸化风险。三处养殖区在三个时间统计范围内海水pH、溶解氧浓度均值均高于对照区,表明三种大型海藻生长均能提高海水pH,增加水体溶解氧浓度;三处养殖海域的Ωarag和ΩCal均值均高于对照区且两区碳酸钙饱和度均大于1,表明海水中碳酸钙尚处于过饱和状态。俚岛养殖区与对照区相比,各指标均存在极显著差异;佛渡养殖区只有浊度存在极显著差异;而南澳养殖区除温度和溶解氧浓度外,其他指标均存在显著性差异。
  2.俚岛海带养殖区pCO2和FCO2均值为325.78±0.15μatm和-30.48±0.06mmol·(m2·d)-1,表现为大气CO2的强汇,对照区则分别为432.48±0.38μatm和11.11±0.14mmol·(m2·d)-1,表现为大气CO2的强汇和弱源;佛渡坛紫菜养殖区pCO2和FCO2均值为447.37±0.26μatm和16.55±0.10mmol·(m2·d)-1,对照区则分别为480.84±0.16μatm和29.30±0.05mmol·(m2·d)-1,均表现为大气CO2的弱源;南澳龙须菜养殖区pCO2和FCO2均值为270.56±0.53μatm和-39.11±0.16mmol·(m2·d)-1,对照区则分别为305.68±0.48μatm和-28.72±0.14mmol·(m2·d)-1,均表现均为大气CO2的强汇;但三处养殖区pCO2和FCO2均值低于对照区,表明大型海藻养殖能够吸收水体中无机碳,发挥生物固碳作用。
  3.逐步回归分析结果表明pH和温度为影响俚岛海带养殖区碳汇的主要因子,浊度和溶解氧浓度为辅助因子;温度和盐度为佛渡坛紫菜养殖区和南澳龙须菜养殖区碳汇的主要影响因子,而浊度和叶绿素浓度为佛渡坛紫菜养殖区的辅助影响因子,pH、溶解氧和叶绿素浓度为南澳龙须菜养殖区的辅助影响因子。
  4.大型海藻养殖调节海水pH的能力由大到小依次为:俚岛海带>南澳龙须菜>佛渡坛紫菜;△pCO2调节能力排序仍为:俚岛海带>南澳龙须菜>佛渡坛紫菜。俚岛海带、佛渡坛紫菜、南澳龙须菜养殖区每日固碳量分别为9.70、0.05及0.11吨,总固碳量分别为3699.37、1.47及1.95吨;俚岛海带、佛渡坛紫菜、及南澳龙须菜养殖每平方千米固碳量为697.99、17.40、650.00吨。因此,三种大型海藻中海带最适宜作为海洋酸化生态修复的工程物种,其次是龙须菜,最后为坛紫菜。
[硕士论文] 刘志秀
环境工程 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,海洋石油污染日益严重,探索高效的石油污染海域修复技术已成为研究热点。固定化微生物用于原位修复石油污染海域,不产生二次污染,能达到较好的保护海洋生态环境的效果。但是目前为止,固定化微生物法修复海洋石油污染环境仍存在着许多问题,如何提高固定化石油降解菌的效率是修复石油污染海域生态的关键。
  本文采用吸附法制备固定化石油降解菌,以柴油为反应底物,通过对比分析不同材料固定的石油降解菌的柴油降解率,筛选出效果较好的固定化载体;然后测定降解过程中微生物活性和总氮、总磷含量变化,初步考察石油降解菌与载体的协同降解机理;然后对固定化条件进行优化分析;最后,分析石油降解菌随降解时间的群落结构变化。
  在以探究不同载体固定的石油降解菌的效果为目标的实验中,对比发现柴油降解率从大到小依次为:玉米秸秆>木片>玉米叶>玉米棒>花生壳。其中,以玉米秸秆为载体的固定化菌20天的柴油降解率为75%。
  在此基础上,以玉米秸秆为固定化载体,利用单因素法对石油降解菌的固定化条件进行了优化。然后,在单因素法的基础上,采用响应曲面法分析单个因素对固定化效果的作用。以生物量和酶活性为响应值,得到最佳固定化条件:pH值7.25、固定化时间3.5d、降解菌投加量5.35×107cfu/mL、载体粒径3mm。
  另外,分析发现4-16天内,玉米秸秆在模拟海水中时,载体中的氮释放到水体中的量从6.95mg/g增加到16.92mg/g;磷的释放量从0.0708mg/g增加到0.232mg/g。此外,氮、磷的最大释放速率分别出现在2-4天、4-7天。最后,对固定化菌降解碳氢化合物过程中的群落结构变化进行初步分析。研究发现固定化石油降解菌在降解柴油的过程中,由于柴油对优势菌种的选择性,菌群的组成发生了变化,即Stenotrophomonas sp.和Alcanivorax sp.的含量增加,Achromobacter sp.和Pseudomonas sp.的含量下降。
  固定化石油降解菌的效果要明显优于游离菌。本文选用含有营养物质的有机材料作为固定化载体,对以其为固定化载体制备的固定化菌的柴油降解效果进行了对比,为固定化微生物法应用于海洋石油污染环境提供了基础。
[硕士论文] 张强
交通信息工程及控制 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:海上溢油对海洋环境、海上运输造成了严重的影响,而这些溢油危害主要来源于存油基地、海上钻井平台以及船舶。溢油发生后,实时掌握溢油的分布信息对后续的应急决策、清污工作极其重要。遥感技术因其具有能够获取大面积信息的优势,在溢油检测研究中发挥着重要的作用。
  与雷达、激光、多光谱影像数据相比,高光谱遥感影像具有监测范围广、连续波谱信息、高维度特征的优势,在环境监测中扮演着重要的角色。近些年随着传感器技术、机器学习技术的发展,高光谱图像识别技术逐步向“空谱”结合处理以及深度学习方向发展。但当前基于高光谱油膜识别研究中,极少采用“空谱”联合技术和深度学习技术;在系统集成方面,当前的研究只是针对于某种模型进行,并没有将多个模型进行系统集成,形成可操作的软件系统。
  针对上述存在的问题和目前技术需求,本文在高光谱油膜相对厚度识别以及船舶初步检测方面做了相关研究。首先,采用一种基于异常检测的方法,在提取油膜感兴趣区域的同时找到船舶感兴趣区域;之后将支持向量机、BP-神经网络以及基于支持向量机的栈式自编码网络成功的应用到船舶溢油目标识别中,其中基于支持向量机的栈式自编码网络在验证集上总体分类精度为71%,Kappa系数为0.635,实现了海面溢油相对厚度信息的提取;其次,结合空间和光谱特征改进了基于支持向量机的栈式自编码网络提高了该算法在验证数据集上2%的分类精度,同时建立适合于本文油膜识别的卷积神经网络模型,该模型在验证数据集和训练数据集上的AUC值分别为0.72与0.96,解决了“空间同质性和异质性”的问题;最后,将文本涉及的算法集成,形成可训练和可重新加载模型的软件系统。
  本文将“空谱”结合技术和深度学习技术引入船舶溢油目标识别中,对海上溢油信息获取提供了一套完整的技术方案,并将多种算法模型进行了集成,集成系统具有较强的实际应用价值,为船舶溢油事故的应急与处置提供有效的技术支撑。
[硕士论文] 王帅
动力工程及工程热物理;热能工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2018(学位年度)
摘要:海上石油在开采和运输过程中难免发生泄漏,油膜大面积铺展,对海洋生态环境产生严重影响。目前的处理方法存在着回收不完全、含水量高、二次污染等诸多缺点。具有超疏水-超亲油表面的丝网在油水分离方面表现出良好性能,其原理是根据油与水在丝网表面浸润性的极端差异,油可以迅速渗透,而水则不可以铺展,最终达到油水分离。基于此,为回收海上浮油,本文设计了一套新型油水分离装置。该系统主体采用倒圆台形状,分油部位采用具有超疏水-超亲油性的不锈钢丝网。设计完成后,搭建油水分离实验平台,对油水分离装置在静止水面和波动水面的分油情况展开实验研究。
  本文通过采用硫酸铜溶液增加丝网表面粗糙度,而后用硬脂酸进行低表面能修饰,成功制备出超疏水-超亲油表面,水滴在改性后丝网上的静态接触角为156.4°,滚动角为4.96°。在油水分离过程中,丝网可以重复使用多次,耐静态水压和动态水压方面也有良好的表现。油在表而张力和重力的共同作用下流进装置储油腔中,而水被丝网挡在装置外面,经过检测,回收的油中不含有水分。仿照船体的稳定性校核原理,本文对设计的油水分离装置进行校核计算,证明该装置可以很好的自浮于水面,倾斜0°-15°时仍然会通过自身调节保持稳定性。实验过程中,发现在静止水面工作时,由于水和油表面张力的作用,会形成水环,阻挡浮油与水的接触,进而回收效率较低,每个工况都会剩余0.5L,而在波动水面则会阻止水环的形成,最终分油效率达到94%。为此,本文揭示了水环的形成机理,并提出让油水分离装置做自身振荡的方法,改善了在静止水面工作的缺点。
  本文设计的新型油水分离装置在静止水面和波动水面都能高效稳定地实现油水分离,具有一定的推广性,可等比例放大到实际应用中。此外,对油在水面的铺展情况进行了机理解释,对以后海上浮油的处理具有一定指导意义。
[硕士论文] 张婷婷
环境科学与工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:原油种类的鉴别在海上溢油事故中是一个非常重要的环节。国内外目前有很多关于海上溢油种类鉴别的研究,但大多都是对原油中物质组成成分的定性分析,对其进行定量研究较少。本研究基于化学计量学的理论基础,通过将对原油镍钒特性的定性分析转化为定量分析,以期为海上溢油种类的鉴别提供一种新的手段。
  本文以8种中东原油和8种非中东原油作为研究对象,用原子吸收分光光度计法测量原油样品的Ni、V含量,通过短期的风化实验来探究风化对原油中镍钒特性的影响。对16种原油样品进行相似性分析,并以分析结论为依据,建立Logistic回归模型与费歇尔判别函数对中东与非中东地区的原油样品进行分类鉴别。
  十六种原油样品在短期风化实验后,每种原油样品镍钒比值的RSD值均小于6%,表明原油中的镍、钒含量并不受风化条件的影响,浓度变化很小,性质稳定,具有很强的抗风化性能,因此镍钒比值可以作为海上溢油鉴别的一个重要技术指标。以Ni、V、Ni/V比值作为特征向量,对16种原油样品进行相似性分析。结果表明中东与非中东原油之间的相似度比较低,两类油种具有明显的差异性,为Logistic回归模型与费歇尔判别函数的建立提供了理论依据。
  以Ni、V、Ni/V比值作为参数建立的Logistic回归模型与费歇尔判别函数,油种的判别结果与实际情况大致相符。实例验证结果表明,Logistic回归模型对风化油样和文献原油的判别准确率分别为93.8%、89.5%;费歇尔判别函数对风化油样和文献原油的判别准确率分别为87.5%、84.2%。据此可以推断Logistic回归模型对溢油种类的鉴别效果要稍好于费歇尔判别函数。Logistic回归模型与Fisher判别函数既可以鉴别未风化油样,也适用于风化原油的鉴别,二者均可以为海上溢油的鉴别提供科学的技术支持。
[硕士论文] 温元元
环境科学与工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:当前对流扩散方程在环境工程、水利工程及航空、冶金等研究领域中均得到了充分重视。它可以用来描述河流污染、核废物污染、大气污染中污染物质分布情况,且流体流动和流体中热传导过程等众多的物理现象在化学、物理和工程中都有着广泛的应用。在简化的情形下求解这类方程还可得到解析的结果,然而很难求得较为复杂问题的解析解,这时数值求解成为一种非常行之有效的手段。因此,对于进行数值计算和模拟来说,构造精确、高效、稳定的数值方法成为研究此类问题的重要内容。
  一般在研究对流扩散方程(偏微分方程)格式的构造上,大多数都是第一类边界条件,即直接给出边界处的浓度值,本文研究的复杂边界条件,即给出的为边界处浓度的偏导值,这类研究对于第一类边界条件研究上更加的复杂以及更加地贴合实际。
  本文的二三章,结合了对边界条件的精度处理,分别针对一维浓度扩散方程和一维浓度对流扩散方程进行了二阶精度和高精度并行差分格式的构造,同时分别对所构造的格式使用Von Neumann方法进行稳定性分析,并分别对相关算例进行了数值计算,对计算结果进行了分析,验证了所构造格式的有效性。
  最后,本文的第四章以围油栏结合收油器处理溢油问题为例,采用本文所构造的具有复杂边界条件的高精度差分格式对围油栏以一定速度拦油时油浓度的变化进行了数值模拟。
[硕士论文] 姜曦
环境科学与工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:船舶运输业的快速发展,使得海上溢油事故也随之增加,对水生生物及周围环境造成了很大影响。溢油分散剂作为处理溢油的常用手段,会加快溢油的消失速度,但加入溢油分散剂是否会增加对水生生物的毒性的问题也一直存在。本文研究了马瑞原油水容组分(Water-accommodated Fractions,WAF)、加入溢油分散剂的化学增强型水容组分(Chemically Enhanced WAF,CEWAF)和GM-2溢油分散剂暴露0~120hpf(hour post-fertilization)对斑马鱼(Danio rerio)胚胎的影响。通过致死率、孵化率、致畸率、斑马鱼形态学评分系统(General morphology score system,GMS)和心率,评估WAF和CEWAF暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应。研究结果如下:
  (1)暴露于WAF和CEWAF导致了斑马鱼胚胎——幼鱼致死率增加和孵化下降,且二者变化程度均随暴露时间的增长和稀释比的增加而增大。CEWAF的致死率和孵化率均高于对应稀释比WAF。
  (2)WAF和CEWAF会引起斑马鱼胚胎——幼鱼出现发育畸形和心率下降,随着稀释比的增加致畸率和心率分别上升和下降。CEWAF心包水肿和卵黄水肿的致畸率高于对应稀释比的WAF;背部畸形和尾部畸形的致畸率低于对应稀释比的WAF。WAF的心率均高于对应稀释比的CEWAF。GM-2溢油分散剂溶液对心率有一定抑制作用,但其影响低于CEWAF。
  (3)WAF和CEWAF会引起斑马鱼胚胎——幼鱼GMS得分下降,随着稀释比的增加GMS得分逐渐下降,这表明WAF和CEWAF会诱导胚胎发育延迟;CEWAF暴露诱导的发育缓慢程度要大于对应稀释比WAF;观察发现,WAF和CEWAF对行动、卵黄吸收、鱼鳔发育和孵化的影响最大。
  (4)CEWAF中的总石油烃(Total Petroleum Hydrocarbons,TPH)和总多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)浓度高于对应稀释比WAF。
[硕士论文] 孙聪惠
环境科学与工程;环境科学 天津师范大学 2018(学位年度)
摘要:渤海湾滨海潮间带地区作为海洋与陆地的过渡地带,人类食用的绝大部分甲壳类动物都来源于此。潮间带很容易遭受到比如说人类活动的污水排放、水土流失、潮汐水动力条件等的破坏,如果该地带被污染了,其中生存的生物也会被污染,人类食用其中生存的鱼虾类之后会直接影响身体的健康,因此潮间带的环境状况,应该受到大家的关注。
  微塑料由于其自身制造过程的各种添加剂,随着环境作用(如风化等)在自然环境中缓慢降解,不断释放有毒单体和添加剂,同时吸附在微塑料表面的一些持久性有毒物质如重金属Hg、Pb等和其它化学物质,释放到周围的环境中,造成环境的双重污染。同时这些微塑料具有颗粒小、数量多、分布广的特征,正是由于这样的特征,微塑料极容易被海洋动物所误食,结果会导致动物食管刺穿及产生假饱的感觉,最终产生营养不良等危害,在海洋环境中会构成生态风险。
  重金属具有毒性且由于其不能被微生物的消解作用所降解,对潮间带沉积物产生极为严重的影响,会在某些条件的作用下和有机质相结合会转化为毒性更大的化合物。同时潮间带由于周期的潮汐运动等水动力条件及各种水体生物的活动影响,在各种作用下导致重金属的重新分布,更会释放到环境中产生了重金属的再次污染,直接危害海洋及近岸的环境。
  本研究采集了渤海湾潮间带(低潮区、中潮区和高潮区)及潮上带四处砂质样品,对潮间带砂质样品中微塑料的类型,来源及表征形貌和吸附的物质进行研究,同时对重金属含量进行评价,同时利用碳、氮稳定同位素来探究有机质的来源和生态风险进行了分析和探讨,为开展渤海湾潮间带污染研究与监督工作提供科学的参考依据。
  主要结果如下:
  (1)实验分离提取微塑料主要是基于密度原理,但目前阶段还没有完全成熟的一套方法,还处于探究阶段,实验中提取分离微塑料基于操作简便回收率较高且价格实惠可循环使用的考虑,利用饱和的NaCl溶液在敞口铝板上直接浮选对渤海湾滨海潮间带沉积物中微塑料进行浮选和分离提取。
  (2)渤海湾滨海潮间带砂质样品中观测到纤维类、发泡类、薄膜类三种微塑料,总体上以纤维类微塑料为主,是受到潮间带地质条件、水动力作用和人类活动等多种因素的影响。
  (3)渤海湾滨海潮间带环境中微塑料表面粗糙、撕裂、凸起、存在着孔状结构,受到老化、风化及侵蚀作用的影响。微塑料表面吸附着污染物质,纤维类微塑料主要吸附的金属元素有Fe、Mg和Al;薄膜类和发泡类微塑料主要吸附物中含有Fe、Mg、Al、Ca和Na元素,其裂缝中夹杂着黏土矿物等杂质。
  (4)本研究对渤海湾滨海潮间带砂质沉积物中Hg、Pb和Cd等重金属含量进行了测定,重金属Hg的含量是渤海湾沉积物背景值的2倍多,重金属Cd的含量远高于沉积物背景值,重金属Pb的含量低于背景值,属于无污染。
  (5)根据地积累指数(Igeo)分析结果可知Hg的污染级别为1级,即表示无污染到中度污染;Cd的污染级别为4级,即表示强污染;Pb得到污染级别为0级,即表示无污染。根据富集系数法(EF)的分析结果可知,重金属Hg为中度到高度富集,重金属Cd属于超高度富集,重金属Pb为无富集。其中重金属Hg和Cd是受到人为活动的影响才会出现富集的情况。综合Hg的污染为轻度污染,Cd为高度污染;Pb为无污染。
  (6)重金属Cd的生物影响值处于ERL和ERM之间,表明偶尔会引起生物负效应;重金属Hg的生物影响值略低于ERL,表示重金属Hg处于极少会引起生物负效应的边缘,要给予一定的重视,若继续积累就会引起生物负效应;重金属Pb的含量远低于ERL,表示极少会引起生物负效应。
  (7)本研究对砂质沉积物中LOI、TOC和TN进行了分析,结果表明,有机指数的数值分布范围为0.058%~0.12%,污染等级为Ⅱ级,属于比较清洁类型。TN(%)平均值为0.010%,则有机氮的污染等级为Ⅲ级,属于尚属清洁的类型。
  (8)本研究还对砂质沉积物中碳、氮的稳定同位素组成(δ13C和δ15N)进行了分析,结果表明,δ13C的变化范围集中在-21.17‰~-19.57‰,均值为-20.23‰;δ15N的变化范围集中在4.09‰~5.28‰,均值为4.16‰。根据δ13C、δ15N的值可分析其可能的来源,结果表明,渤海湾潮间带砂质样品中有机质的可能来源较为复杂,主要是自然陆源输入和自身水体生物,主要为陆生C4植物,土壤有机质以及海洋浮游生物的综合来源。
  (9)综合δ13C、δ15N、TOC/TN的值,利用碳、氮稳定同位素的值来确定TOC等污染物可能来源,结果表明,渤海湾潮间带砂质样品中有机质来源具有多元性主要为陆生C4植物,土壤有机质以及海洋水生植物,且TOC/TN不能特别严格的判断有机质来源。同时TOC、TN和LOI与重金属Hg、Cd和Pb的相关分析结果表明,TOC和TN与Hg、Cd和Pb不具有相似的来源。
[硕士论文] 蒋大伟
环境科学与工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:本研究选取不同地区和种类的油品,对其中部分油品进行模拟风化实验,以气相色谱-质谱法(GC-MS)和稳定同位素质谱法(GC-IRMS)两种分析方法为基础,使用数理统计方法对油样多环芳烃(PAHs)的化学指纹特征和碳稳定同位素指纹特征,及其在风化过程中的风化规律进行分析,并利用以上多环芳烃指纹特征对未风化和风化油品进行鉴别和区分。本研究为溢油的溯源补充了稳定有效的鉴别指标和方法。研究结论如下:
  (1)从原油中多环芳烃组分相对含量分布中,可以得到油样丰富的信息,但无法仅根据其对原油进行鉴别;原油多环芳烃诊断比值的单因素方差分析表明,成熟度参数在不同油品间差异不大,而表现有机质来源指标的差异性明显。原油多环芳烃诊断比值的主成分分析无法将安哥拉(AGL)和阿曼(AM)原油区分开。因此,多环芳烃诊断比值在用于鉴别原油时,需慎重考虑;随着环数和甲基数目的增加,多环芳烃δ13C总体呈现出偏负的趋势。使用主成分分析法分析多环芳烃碳稳定同位素组成可对油品特征进行区分。将显著性差异大的多环芳烃特征比值与多环芳烃δ13C结合,可对七种原油进行更加细致、清晰地区分。多环芳烃碳稳定同位素组成可以作为鉴定油源的有效工具。
  (2)由油品风化期间多环芳烃诊断比值风化规律可以看出,不同油种的多环芳烃风化模式差异明显。与燃料油相比,原油多环芳烃组分更容易受风化影响。由油品多环芳烃诊断比值的相对标准偏差(RSD)和重复性限分析均可发现,所有油样中,二苯并噻吩/菲(DBT/P)和甲基菲分馏系数(MPDF1)两种比值的抗风化性较强,稳定度高。这两种诊断比值的单因素方差分析结果说明,只有DBT/P比值可将全部油样两两区分。因此DBT/P比值可用作溢油鉴别的参考比值;可测得多环芳烃的δ13C中,同种油样中的同一种多环芳烃在不同风化阶段的标准偏差不超过1.2‰,风化对多环芳烃δ13C值的变化产生影响是有限的。多环芳烃δ13C的主成分分析对油样也可进行区分。利用两种多环芳烃δ13C作二维散点图可鉴别油样来源并区分不同的油样。本研究为油品鉴别提供了一些有效的参考方法。
[硕士论文] 赵行行
环境工程 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:水体中浮游植物的爆发性生长繁殖会对养殖业、近海岸周边旅游业以及人体健康带来巨大危害,严重时甚至会引发赤潮现象。由于浮游植物的生长繁殖受多种环境因子作用。因此,探究影响浮游植物的主要环境因子对抑制有害浮游植物的生长、减少赤潮灾害的发生具有重要意义。本文根据东港赤潮监控区的实测数据,选取透明度、pH、水温、盐度、COD、DO、磷酸盐、TN和硅酸盐等9项环境因子,采用分年度的相关分析法和基于优势种的主成分分析法研究了影响东港赤潮监控区浮游植物生长的主要环境因子。
  首先,根据2010-2016年东港赤潮监控区的实测数据,分析了各年度藻种类、数量与环境因子的变化规律;其次,利用主成分分析法研究影响东港赤潮监控区优势藻的主要环境因子。结果表明,不同的浮游植物主要环境影响因子不同。影响该海区中肋骨条藻生长的主要环境因子为水温和营养盐;影响尖刺菱形藻生长的主要环境因子为营养盐和盐度;影响短角弯角藻生长的环境因子主要为海水的物理性质,包括盐度、pH和水温,及环境污染因子COD;影响尖刺伪菱形藻的主要环境因子为DO,其次为磷酸盐和透明度;影响柔弱角毛藻的主要环境因子为水温和盐度;影响窄隙角毛藻的主要环境因子为透明度和水温;影响双角角管藻的主要环境因子为营养盐和pH值;影响东海原甲藻的主要环境因子则为透明度、pH以及温盐环境。
[博士论文] 郭平
环境科学 大连海事大学 2017(学位年度)
摘要:黄海北部和渤海的冬季表层海水温度平均在2℃左右,部分海域会结冰,溢油事故也屡有发生。溢油事故对海洋环境和人类健康危害极大,由于低温会导致石油污染物持久存在而且会加大溢油应急工作的难度,因此同等程度的溢油事故如果发生在低温海域则危害更大。利用低温菌降解石油污染物是治理低温下溢油污染的一种有效方法,但目前筛选出的能在0℃左右高效降解石油的菌株主要筛选自极地环境,分离自我国海域的鲜有报导。由于土著微生物更适应本地环境,利用土著微生物进行生物修复的效果往往比引入外来菌种好,因此需要筛选出我国本地菌。此外,为了获得更好的生物修复效果,需要考察菌株在处理实际溢油时的应用效果,研究细菌群落对石油污染的响应。
  本研究侧重我国海域的低温石油降解菌筛选和细菌群落对石油污染响应,主要研究成果包括:
  1.筛选出了6株石油烃降解菌,分别命名为Pseudoalteromonas sp.QY-1、Pseudoalteromonas sp.QN-1、Rhodococcus sp.QY-2、Planococcus sp DC-1、Cobetiasp.QF-1、Pseudoalteromonas sp.DC-2。在实验室条件下,这6株菌均能在0℃降解石油烃,其中菌株Rhodococcus sp.QY-2对原油的降解率最高,在0℃、原油初始浓度5g/L、菌液接种量10%(v/v)、降解60 d后原油生物降解率为52.6±2.0%;菌株Pseudoalteromonas sp.QN-1对萘的降解率最高,在0℃、萘初始浓度2g/L、菌液接种量10%(v/v)、降解30d后萘的生物降解率为80.6±2.5%。
  2.菌株Cobetia sp.DC-2的基因组长度为4,084,184bp,GC含量为57.44%。编码基因3,513个,总长为3,470,121bp。在基因组中发现了与石油烃降解相关的基因,同时注释到了一些氯烷烃和氯烯烃、氯环己烷和氯苯等外源化合物降解的代谢通路。在基因组中还注释到了与鼠李糖脂表面活性剂合成与调控相关的功能基因。此外,也发现了与适冷性相关的基因,如冷休蛋白CspA。
  3.于2015年1月30日~3月29日期间,在大连海事大学码头进行了海洋溢油污染生物修复模拟实验。实验期间,表层海水平均温度为4.5℃。采用高通量测序的方法,系统的研究了石油污染生物修复过程中微生物群落结构和功能的动态变化。进行生物修复后,样本中黄杆菌科(Flavobacteriaceae)和科尔韦尔氏菌科(Colwelliaceae)的细菌和油螺旋菌(Oleisplra)、交替假单胞菌(Pseudoalteromonas)、极地杆菌(Polari bacter)、弓形菌(Arcobacter)的丰度明显增加,是降解石油的关键菌种。样本中与石油烃降解相关的功能基因含量显著增加。
  4.在2015年3月11日~4月14日期间,对大连东港商务区附近岩石潮间带的油污礁石(2015年2月末被原油污染)进行了原位生物修复。实验期间表层海水温度在4.0~7.5℃之间。将所筛选的菌株配制成生物修复试剂,喷洒于受石油污染的岩石表面。经过一个半月的修复,与自然风化相比,原油的降解率达到了75.1±8.9%。利用高通量测序方法研究该区域细菌群落对石油污染的响应,结果表明:溢油后岩石潮间带的海水中细菌群落的物种丰富度、均匀度、多样性均明显下降,蓝细菌(Cyanobacteria)大量繁殖成为绝对优势种(87.39%)。同时,一些与石油烃降解相关的功能基因丰度明显高于未被污染海水中的细菌群落。例如,溢油后与烷烃降解相关的主要酶系之一“P450”丰度增加了8倍,一些与多环芳烃降解相关基因的丰度增加了3倍。
[硕士论文] 崔芹芹
化学工程 山东科技大学 2017(学位年度)
摘要:采用微生物修复技术解决石油污染海域的环境问题,是较为经济、安全、高效的方法。但在海洋环境中,由于复杂的海洋环境,采用生物修复石油污染海域的效果并不理想,故实际应用案例很少。导致无法在工程中广泛应用的原因很多,其中营养物质是该技术应用的限制因子之一。
  在本文中,以营养物质为研究对象,系统分析了营养物质对石油降解菌生长、降解效果等方面的影响。具体的研究成果为:首先,在3个不同海域采集海水,筛选分离出3个不同的菌属的6株单菌,分析了3个采集水样点的海水理化性质发现,发现海水环境中的营养物质较少。
  然后,利用筛选出石油降解菌群,分析添加营养物质后的石油降解效果,研究发现当氮磷含量在一定的范围内,石油降解率随氮磷含量的增加而上升;在碳源足够的情况下,各营养物质对石油烃降解菌促进作用的大小次序为:磷源>氮源>碳源。而在不同营养物质构成的培养条件下对比降解石油烃的效果发现,不同的条件降解效果差异较大。其中,在无机普通培养条件下,石油降解率仅可以达到34.5%,然而在添加氮源和磷源的培养条件下,石油烃降解菌群的降解石油烃的效果显著提高,可以达到47.7%(添加氮源)和49.6%(添加磷源);在氮磷协同作用的分析中发现,降解率由高到低排序为:氮源和磷源>磷源>氮源>天然海水。这说明氮磷元素对于菌群降解石油烃的重要性。
  在此基础上,对不同的氮源和碳源进行了筛选,综合考虑各方面的因素得出最佳氮源为尿素,最佳碳源为乙酸钠;在确定最佳氮源和碳源之后,采用响应曲面法对其最佳投加量和作用效果进行了分析,生物降解柴油的最佳条件是:尿素0.30mol/L,乙酸钠0.13mol/L,磷酸二氢钾为0.01mol/L。且三因素的作用依次为:乙酸钠>磷酸二氢钾>尿素。
  最后,进一步分析了不同的营养物质投加方式对石油降解效果的影响。通过对比分析不同投加方式的降解率分析得到最佳的投加方式为:初始投加部分氮磷源,然后不同时间段分次投加氮源,最高降解率可以达到64.5%。这说明在分批次投加营养物质对降解速率有明显促进作用。
  微生物法修复石油污染水环境是最经济,最安全,最有效的方法。其中氮磷营养元素的添加可以促进微生物的修复效果,在本文中,对不同种类的氮磷源进行了筛选,并对其投加方式和投加量进行了优化分析。本论文可为改善石油污染海域的生态环境提供一定的基础。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

万方选题

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部