[发明专利]一种模拟海洋滩涂溢油的实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟海洋滩涂溢油的实验装置，属于海洋环境监测技术领域。 

背景技术

近年来，随着海洋石油资源的开采与利用，在石油加工产品的生产和运输过程中，海上溢油事故频发。例如，2010年4月墨西哥湾“深水地平线”钻井平台爆炸溢油事故、2010年7月大连大孤山新港码头输油管线溢油事故、2011年6月蓬莱19-3油田溢油事故、2013年11月青岛黄潍输油管线爆炸溢油事故。近岸海洋溢油不仅对海洋水体危害巨大，而且也会污染海岸的礁石和沙滩，影响人类的生产生活，危害人类健康。滩涂溢油的处理大致分为物理法、化学法和生物法三种。物理处理法主要通过物理的手段对沙滩上的溢油进行处理，如两栖溢油回收车；化学处理方法是喷洒消油分散剂、吸附剂等其它界面活性剂等，对礁石上的溢油进行冲刷，使其分散、溶解或沉降到海底；生物处理方法是根据某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有较强的氧化和分解石油的能力，利用生物的这一特性清除沙滩和礁石上的溢油。可是，到目前为止人们还并不十分清楚海洋溢油在滩涂上吸附和解吸规律，因此也就无法科学地选择不同方法进行溢油处理。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种简便、快速的室内模拟海洋滩涂溢油的实验装置，从而掌握海洋滩涂溢油的吸附和解吸规律。

本发明包括一个框架，所述框架分为上下两层，每层的隔板上有一块能够往复活动的平板，所述平板上固定有一方形容器；所述框架一侧安装有一台电机，所述电机通过曲轴连杆装置驱动所述平板往复运动，从而带动所述方形容器往复运动，以模拟海浪运动。

所述方形容器至少有一个进水口和一个出水口，用以模拟近海岸海水循环。

所述平板下方还有导轨。

所述电机通过调节其频率从而改变方形容器的运动速率，从而控制人造海浪的频率与大小。

本发明在使用时，先将长方体容器通过螺丝固定于上下两块平板上，再根据实验需要添加海沙和海水模拟海滩，设定电机频率形成人造海浪。两个容器中加入石油，模拟滩涂溢油，其中一个池子加菌液，另一个池子不加菌液，进行对照实验。

本发明的优点是结构简单，可以方便快速测定滩涂溢油吸附与解吸速率，为不同方法进行溢油处理提供科学的依据。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明曲轴连杆装置驱动平板运动示意图。

图3是利用本发明测定石油解吸速率图。

其中，1. 电机控制器；2. 电机；3. 钢质框架；4. 传动杆；5. 长方体容器一；6.平板一；7.进水口一；8. 出水口一；9. 长方体容器二；10.平板二；11. 进水口二；12. 出水口二；13.曲轴连杆装置一；14.导轨一；15.曲轴连杆装置二；16.导轨二；17. 底座。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明。

如图1所示，本发明包括钢质框架3，由程序控制的电机2和固定在钢质框架3上的两个长方体容器5、9。其中，所述钢质框架长150cm，宽60cm，高150cm，框架分为上下两层，最下方有底座17；每层隔板上固定一块在电机牵引下可以做往复运动的平板6、10，平板长120cm，宽50cm，厚度3cm。如图2所示，两根导轨14、16固定在钢质框架3上，平板6、10置于导轨上，曲轴连杆装置13、15一端分别与平板6、10相连，另一端连接传动杆4，所述传动杆4与电机2的转轴相连，通过传动杆4和曲轴连杆装置13、15将电机的圆周运动转化成平板在导轨上的往复运动。两个长方体容器5、9固定在平板6、10上，每个容器有四个进出水口7、8、11、12，可以根据需要选择进水口和出水口，模拟近海岸海水循环。由控制器1控制的电机2固定在框架3顶部，通过设定电机频率以形成人造海浪。

本发明在使用时，先将长方体容器通过螺丝固定于上下两块平板上。将海沙铺到容器中，模拟一定坡度的海滩，根据实验需要加入海水。两个容器中加入石油，模拟滩涂溢油，其中一个池子中加入石油烃降解菌的菌液，另一个池子不加菌液，做对照实验。结果如图3所示，在第八天加入菌液后，加菌液的容器中，海水的石油烃含量比不加菌液约高出一倍，可见石油烃降解菌可以加速滩涂溢油的解吸过程。通过控制器设定电机频率，为模拟真实海浪，电机频率范围在6Hz~10Hz之间。通过改变电机频率改变容器的震荡频率，控制人造海浪的频率与大小。

本领域的普通技术人员都会理解，在本发明的保护范围内，对于上述实施例进行修改、添加和替换都是可能的，其都没有超出本发明的保护范围。