更新时间:2021-10-21 07:49:28
如今,家长非常关注科学教育,国内外的科学教育都成为了很多家长关注的问题。既然现在大家都很关注科学教育,边肖今天就给大家推荐一些与科学教育相关的文章分享一下。如果你感兴趣,你可以仔细阅读以下内容。加拿大是世界第三大石油储备国。大部分是在阿尔伯塔省的油砂中,该公司在那里提取沥青,这种沥青具有花生酱的稠度。
为了使石油通过管道,石油工程师将石油与较轻的成分(通常是天然气生产的副产品)混合,以稀释和液化沥青。这种混合物简称为“稀释沥青”或“dilbit”。
阿尔伯达内陆。为了到达炼油厂和国际市场,迪尔比特被运输到广阔的土地上,那里到处都是湖泊、河流和湿地。
但是,输油管道可能会泄漏或破裂,其内容物可能会泄漏到环境中。例如,2010年7月,密歇根州马歇尔的恩布里奇管道泄漏了至少300万升淡水,流入卡拉马祖河,估计下沉了68万升。
内陆漏油问题并不新鲜。它们比海洋泄漏更常见,但经常被忽视或未报告。一般来说,与海洋相比,我们对石油泄漏如何影响淡水生态系统的了解要少得多,对石油泄漏的了解更少。
为了找到答案,我们的研究团队小心翼翼地将dilbit洒入微湖中,以揭示石油在现实世界中的反应及其对水生生物的影响。
再现淡水溢油。
我们用一个1400升的水箱创造了一个微型湖泊,里面装满了湖泊沉积物、水和从加拿大北部的盾形湖中回收的微小浮游生物的自然群落。然后,我们将缩小后的迪尔比特体积(不到2升)倒入“湖”中。
我们将水箱暴露在阳光、温度变化和天气的影响下,同时我们监测浮在水面上的油的粘度和密度。这些参数对于了解机油何时会下沉以及如何清洁机油非常重要。我们还追踪了地表下的石油、其化学成分及其对生活在其中的浮游生物的影响。
原油漂浮是因为它的密度低于水的密度,所以溢出的油会被撇离水面。然而,加拿大重质原油并非总是如此。
莳萝在一定条件下会下沉,例如,湍流中含有大量悬浮沉积物和其他颗粒。这些粒子可以与石油结合,使其变得稠密,就像2010年发生在卡拉马祖河上的那样。
先前使用波浪水槽的研究表明,迪尔比特不会沉入湖中。试管中的其他研究表明,假阳具会下沉,但只有当自然界中更常见的悬浮沉积物被强烈混合时才会下沉。
我们的研究表明,仅仅一天后,dilbit变得太粘,以至于传统的清洁方法无法正常工作。当我们的实验性石油泄漏后八天下雨时,薄薄的浮油破裂了,大约一半沉入这些小湖的沉积物中。
溢油清理的意义。
漏油后,清洁工会用围油栏、撇油器甚至火来清除水面上的溢油。如果石油下沉,这一切都是不可能的。
要清除沉油,必须挖出淹没的油和沉积物。这种侵入性的清除是昂贵的,并且可能通过清除生活在沉积物中的整个群落和重新悬浮水柱中的油来进一步破坏生态系统。下沉会大大增加清理成本和进度,降低回收率。
如果溢出的Dilbit太粘,传统的撇油器就没有效果,但是如果密度太高,就会下沉。
我们的结果表明,当有足够的时间时,dilbit可能会沉入湖中,并强调在风险评估中应考虑不同的天气条件。
浮油下的生命。
浮游生物是构成鱼类食物网的微生物。它们对环境变化也非常敏感,比如假阳具的溢出,这使它们成为理想的研究对象。
我们发现外来物种的泄漏减少了水中浮游动物和藻类的总量,但并不是所有物种都受到同样程度的影响。
迪尔比特号沉没后,一些藻类物种显示出恢复的迹象,但从长远来看,浮游动物似乎更敏感。较大的浮游动物是鱼类的重要食物,因此如果其数量长期减少,鱼类可能会饿死。我们最初的研究持续了11天,所以我们不知道这是否会发生。
另一方面,随着dilbit溢出,细菌数量增加。细菌群落的组成被转移到包括更多的吃油微生物,这可以帮助减轻残余油的一些影响。
我们以前在海洋中见过这种情况。海洋漏油后,吃油微生物的细菌大量繁殖。
细菌引起的油分解为泄漏后的修复提供了希望,但它可能不是万能药,尤其是对于重油(如dilbit)。溢油后,大部分含有天然沥青的最重的石油化合物会保留下来,因为食用油微生物更喜欢更轻、更易接近的油。
研究正在进行中。
我们知道淡水迪尔比特泄漏可能会对清理产生不同的影响,并可能在短期内对水生生物产生很大影响,但我们仍然需要了解迪尔比特对各种环境和泄漏规模的长期影响。
2018年,我们在安大略省西北部的IISD实验湖区进行了一项更大规模的研究,使用了湖中的围堰。这个设施世界闻名,可以在整个湖中进行实验。对这些实验湖的研究提供了不止。
实验室试管更为准确的答案,从而形成了水质政策,例如酸雨和磷酸盐。但是,与典型的整个湖泊研究不同,我们不只是将Dilbit释放到单个湖泊中。通过使用大型湖内罩,我们创建了七种不同的溢油量,并使用了多层防油层,以防止故意的溢油成为严重的事故。
去年夏天,一项后续研究使用相似的湖内围堰评估了淡水湖中不同的油清除方法,以找出哪种方法最有效。综合起来,这些研究的结果将有助于指导对Dilbit泄漏,清理方法,环境政策的风险评估,并有望减轻未来泄漏的影响。
没有人希望石油泄漏事件在自己的后院,但有时通过小控制泄漏重现这些事故是要了解他们的最好方式。