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内容

光照助溶海洋溢油

 

 

 

来源:美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)                              发布时间:2022年2月16日

 

 

       直到今天,科学家们仍在努力探究2010年墨西哥湾深水地平线泄漏事件,近2.1亿加仑原油的最终环境归宿。近日,伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)领导的一项新研究表明,阳光可以帮助将石油溶解到海水中。该研究发表在《Science Advances》杂志上.

       研究发现,在深水地平线灾难后,漂浮在墨西哥海湾上近10%的石油被阳光溶解到海水中。阳光溶解的石油量与其他被广泛认可的溢油归宿过程(例如,生物降解、蒸发及搁浅在海岸线上)相当,这一新发现引发了研究人员对于海洋溢油去向的深入探讨。

       研究人员指出,如果相当一部分石油被阳光转化并溶解于海水中,那可能意味着最终流向其他地方的溢油会减少,比如敏感的沿海系统,但另一方面,必须先考虑石油光解后产生的化合物对海洋生物的影响,才能最终确定这一过程是积极的还是消极的。

       为了得出这一重要发现,该团队创建了不同浮油厚度、一年中的不同时间、不同纬度和光照类型的模拟泄​​漏场景。研究人员使用定制的发光二极管(LED)反应器来测量石油在不同场景、类型的光照下(如紫外线和可见光)的溶解速率,从而可以在模拟的泄漏情景中对环境变量进行敏感性分析,以确定控制该过程中那些最重要的条件。

       敏感性分析表明,影响油吸收光量的几个变量是光氧化速率的关键控制因素。具体来说,油膜厚度的变化,以及太阳辐照度的季节性和纬度变化,可导致油光溶速率的变化高达两个数量级。揭示了光溶解作用时溢油位置和时间的重要性。

       这一发现还提出了北冰洋等高纬度海域泄漏石油归宿途径模型中存在的一个缺失的过程(例如,光溶解),鉴于北极货船交通量预计增加,该地区泄漏石油的风险极可能增大,这一发现尤为重要。在预测石油泄漏及考虑其对海洋生态系统的影响时,这种包括光溶解的溢油建模至关重要。

       虽然研究结果表明,很大一部分表层浮油在阳光照射后会溶解到海洋中,这种海洋溢油新的归宿概念,对于构建溢油研究和溢油响应策略的未来具有里程碑意义。但阳光产生化合物的持久性和毒性目前仍然是未知的,这对评估海洋溢油命运的影响构成了挑战。

Fractions of DwH surface oil attributed to various fate processes.  Credit:Science Advances

 

 


 

 

原文链接:Dissolving oil in a sunlit sea

编译:王晓晴   审校:王秀娟