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钻井液急性毒性快速检测及其对海域污染的评价方法研究

作　者: 闫学平
导　师: 张前前
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋化学工程与技术
关键词: 钻井液急性毒性海域污染评价
分类号: X821
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于海洋石油开采所排放的污染物种类日益增多,对海洋环境的影响不断加剧,快速评价海洋污染物的毒性变得更加重要。海洋微藻作为海洋中的初级生产力,对毒性物质比较敏感,适用于毒性物质的快速检测；荧光技术灵敏度高,测定方便,能够作为主要的检测手段快速检测污染物的毒性。本文选取对钻井液毒性敏感的海洋微藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum),以国家标准中推荐的试验生物卤虫作为参照,建立了基于微藻荧光检测的钻井液毒性快速评价方法。对七种钻井液及其组分进行毒性检测,运用非检测效应浓度模型和风险估计评价模型对钻井液毒性进行分类。主要工作成果包括：1.建立了以中肋骨条藻为模式生物,基于荧光检测技术的海上钻井液生物毒性快速评价方法。第一,从五种海洋微藻中筛选出钻井液毒性评价的敏感生物——中肋骨条藻；第二,基于荧光的微藻生物量检测技术可以避免钻井液中荧光物质的干扰,具有快速、准确、适于现场应用等优点；第三,综合分析表明,所测试的钻井液8hEC5o值与96hEC5o值相关性较好,利用8h EC50可以作为钻井液的毒性快速评价指标；第四,基于微藻荧光检测的钻井液毒性评价技术与现有国标法相关性较好,并具有快速、精密度和准确度高等优点；第五,对七种钻井液毒性评价结果表明,除WBF1无毒外,其余六种均有毒。2.以中肋骨条藻为毒性评价的模式生物,初步确定了钻井液WBF2的毒性与其组分的关系。确定了钻井液WBF2中7种单组分中,一种为有毒组分,一种为低毒组分,其余五种为无毒组分；钻井液WBF2中的有毒和低毒组分复配时其毒性有短时间内表现出一定的协同增大效应,即相同剂量的混合组分毒性大于任一单组分毒性之和,但是随时间增长效果不再明显；钻井液WBF2的综合毒性主要取决于其中的有毒组分,而无毒组分对钻井液的毒性可能有协同增强作用。3.初步建立了基于海洋微藻评价钻井液对海域污染的评价方法。建立了基于海洋微藻的钻井液对海域污染评价指标——非检测效应浓度的计算方法和模型。初步引入风险性与危害评估模型,结果表明,六种钻井液对海域均存在一定的潜在危害。综上所述,本文运用荧光技术对钻井液及其组分毒性进行了检测,并对其适用性进行了分类,为无毒或低毒钻井液的配制提供技术支持,具有实际应用价值。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-10
1. 文献综述  10-19
  1.1 钻井液生物毒性的评价方法  10-14
  1.2 钻井液组分毒性及联合毒性的研究概况  14-16
  1.3 钻井液对海域污染的评价研究  16-18
  1.4 本项目的研究目标与研究内容  18-19
2 实验部分  19-34
  2.1 实验材料  19-21
  2.2 实验仪器  21-22
  2.3 实验方法  22-26
    2.3.1 钻井液储备液的制备  22-23
    2.3.2 微藻与卤虫培养  23-24
    2.3.3 利用荧光分析选择敏感微藻的实验  24
    2.3.4 钻井液对微藻的毒性实验  24-25
    2.3.5 卤虫急性毒性实验  25-26
  2.4 数据分析方法  26-34
    2.4.1 微藻EC_(50)的计算  26-27
    2.4.2 微藻非检测效应浓度(NDEC:Non-Determined Effect Concentration)的计算  27-29
    2.4.3 卤虫LC_(50)的计算  29-34
3 实验结果与讨论  34-70
  3.1 敏感微藻的选择  34-35
  3.2 钻井液对Sk急性毒性实验条件的选择  35-38
  3.3 钻井液在不同时间EC_(50)的关系  38-44
  3.4 标准毒性物质对中肋骨条藻的毒性作用  44-46
  3.5 卤虫的毒性实验结果  46-55
  3.6 利用Sk快速评价钻井液毒性与国标所用标准的相关性  55-57
  3.7 钻井液毒性与组分的关系  57-62
  3.8 钻井液的NDEC  62
  3.9 钻井液的NDEC与EC_(50)的关系  62-64
  3.10 钻井液对海域污染评价模型的研究  64-70
4. 结论  70-71
参考文献  71-77
附录  77-82
致谢  82-83
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  83

钻井液急性毒性快速检测及其对海域污染的评价方法研究

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