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黄河三角洲地区大气复合污染特征、成因与VOCs来源解析

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环境科学研究 2024年第3期37卷 439-454页

作者：宁倩贺美纪元元尹浩李吉东尚凡一张珂杨勇建李红高锐庄思源中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 长江大学资源与环境学院油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 生态环境部环境工程评估中心北京100041 东营市生态环境局山东东营257091 滨州市生态环境局山东滨州256606

为了解黄河三角洲区域细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))大气复合污染特征和成因,本文利用2021年和2022年夏秋季黄河三角洲中心城市东营市、滨州市的挥发性有机物(VOCs)连续观测数据及常规污染物数据,识别对O_(3)和二次有机气溶胶(SOA)... 详细信息

为了解黄河三角洲区域细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))大气复合污染特征和成因,本文利用2021年和2022年夏秋季黄河三角洲中心城市东营市、滨州市的挥发性有机物(VOCs)连续观测数据及常规污染物数据,识别对O_(3)和二次有机气溶胶(SOA)生成有显著贡献的VOCs物种并对VOCs进行来源解析,同时利用基于观测的化学盒子模型探讨O_(3)的生成敏感性.结果表明:①黄河三角洲地区PM_(2.5)和O_(3)浓度“双高”的大气复合污染主要出现在秋季,夏季东营市和滨州市首要污染物均为O_(3),距离入海口越远的站点O_(3)超标天占比越高;秋季东营市和滨州市首要污染物均为PM_(2.5),且超标情况相近.②烯烃和含氧挥发性有机物(OVOCs)对臭氧生成潜势(OFP)的贡献大,优势物种为乙醛;芳香烃对SOA生成潜势(SOAFP)的贡献大,优势物种为1,2,3-三甲苯.③东营市夏秋季O_(3)生成均处于VOCs和NO_(x)协同控制区,且夏季O_(3)对NO_(x)更为敏感;滨州市夏秋季O_(3)生成分别处于VOCs和NO_(x)协同控制区、VOCs控制区,且夏季O_(3)对NO_(x)敏感性更高,秋季对VOCs敏感.④油气挥发源、工业排放源和机动车尾气排放源为该区域VOCs的主要来源,且VOCs来源解析结果存在空间上和季节上的差异.夏季,区域溶剂源和生物源VOCs的贡献率增加,东营市溶剂源贡献率(28.2%)明显高于滨州市(6%),机动车尾气排放源贡献率(11.5%)低于滨州市(29.6%);秋季,区域燃烧源和生物质燃烧源贡献率增加,东营市(25.9%)油气挥发源贡献率明显低于滨州市(42.4%).研究显示,黄河三角洲地区夏季应实施VOCs和NO_(x)的协同减排,秋季应优先控制VOCs排放;其次需要加强对油气挥发源、工业排放源和机动车尾气源VOCs的管控.

关键词：黄河三角洲大气复合污染臭氧生成潜势二次有机气溶胶(SOA)生成潜势来源解析

松辽盆地白垩系嫩江组煤系页岩孔隙结构及分形特征

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天然气地球科学 2024年第1期35卷 119-132页

作者：张吉振韩登林林伟王晨晨王建国肖肖李豫张晓婵长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京100083 长江大学地球科学学院湖北武汉430100 临沂大学地质与古生物研究所山东临沂276000 长江大学非常规油气省部共建协同创新中心湖北武汉430100

页岩微观孔隙系统是气体赋存场所,孔隙结构精细刻画对于储层研究而言至关重要。页岩储层孔隙具有较强的复杂性和非均质性,而且煤系页岩孔隙发育特征研究显著滞后于海相页岩储层,亟需开展煤系页岩孔隙非均质性特征及其对含气性影响的深... 详细信息

页岩微观孔隙系统是气体赋存场所,孔隙结构精细刻画对于储层研究而言至关重要。页岩储层孔隙具有较强的复杂性和非均质性,而且煤系页岩孔隙发育特征研究显著滞后于海相页岩储层,亟需开展煤系页岩孔隙非均质性特征及其对含气性影响的深入研究。以松辽盆地松原地区白垩系嫩江组煤系页岩岩心为研究对象,通过开展全岩有机碳(TOC)和岩矿测定、孔隙度分析、低温N2吸附—脱附和CH4等温吸附实验,探讨了煤系页岩基质组分对孔隙结构和非均质性特征的影响,孔隙结构特征与分形特征的关系,以及孔隙结构和非均质性对甲烷吸附特征的影响。结果表明:①嫩江组页岩有机质丰度变化不显著(TOC平均含量为2.38%),多发育墨水瓶状孔;富含黏土矿物(平均含量为55.6%),多发育狭缝状孔隙;页岩孔隙表面具有明显的分形特性,分形维数D1和D2均值分别为2.54和2.74,内部结构较表面结构更为复杂。②有机碳的富集通过影响微小孔孔隙发育,增加比表面积使孔隙分形维数增大;黏土矿物发育致使介孔和宏孔数量增多,增加了孔隙的分形维数。③微小孔隙发育较大比表面积,增加了孔隙结构的复杂性和非均质性,促使分形特征显著,拓展了吸附点位,提升了吸附能力。相关研究将为煤系页岩储层综合评价、成藏理论研究提供科学理论依据。

关键词：煤系页岩孔隙结构分形特征松辽盆地白垩系嫩江组

鄂尔多斯盆地中东部本溪组深部煤岩分形特征与成储机理

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西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 1-11页

作者：孙璐周国晓荆雪媛张君莹吴陈君油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018

对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8^(#)深部煤岩的代表性样品的煤岩工业组分、物性特征、孔隙特征进行实验分析,进而结合分形维数的方法对煤孔隙的非均质性展开研究,明确了煤岩工业组分对储层的影响机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地中东... 详细信息

对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8^(#)深部煤岩的代表性样品的煤岩工业组分、物性特征、孔隙特征进行实验分析,进而结合分形维数的方法对煤孔隙的非均质性展开研究,明确了煤岩工业组分对储层的影响机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地中东部本溪组8^(#)煤岩的渗透性能和孔隙连通性较好,中上部煤岩的煤岩工业组分和储层物性优于下部;(2)研究区分形维数较高,孔隙结构复杂,储层非均质性较强,当灰分20%时,大量的杂质矿物胶结和填充孔隙和裂隙,导致储层的非均质性增强;(3)煤岩的孔隙度受到灰分和热演化程度的影响,当灰分含量较低时,由于高热演化程度的煤发育大量的微孔,孔隙度升高,但会导致孔隙结构复杂,非均质性增强;(4)结合实验结果和工业组分对深部煤层气体扩散、运移影响进行研究,建议以低灰分低水分(A_(d)<20%,M_(ad)<2%)的中上部煤岩层段为优质深部煤层气开采层段。

关键词：鄂尔多斯盆地本溪组煤岩深部煤层气分形维数储层特征灰分

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致密砂岩储层敏感性及影响因素分析:以鄂尔多斯盆地王家湾东南区长6油层组为例

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科学技术与工程 2024年第23期24卷 9710-9717页

作者：杜晓濛郭艳琴颉嘉琳赵灵生胡小平张凯笑西安石油大学地球科学与工程学院西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室西安710065 长江大学资源与环境学院湖北省油气地球化学与环境重点实验室武汉430100

鄂尔多斯盆地王家湾东南区长6油层组为致密砂岩储层,储层敏感性评价是研究流体对储层伤害的重要手段,对后期的注水开发有着重要的指导意义。基于扫描电镜、铸体薄片、压汞实验和敏感性实验等手段,对储层敏感性及其影响因素进行深入研究... 详细信息

鄂尔多斯盆地王家湾东南区长6油层组为致密砂岩储层,储层敏感性评价是研究流体对储层伤害的重要手段,对后期的注水开发有着重要的指导意义。基于扫描电镜、铸体薄片、压汞实验和敏感性实验等手段,对储层敏感性及其影响因素进行深入研究。结果表明,研究区主要为长石砂岩,长石、石英、岩屑含量较高,黏土矿物主要为伊利石、绿泥石、伊蒙混层;岩石较致密,孔隙结构较差、孔喉分布不均匀,为低孔低渗储层;敏感性表现为中等偏弱速敏、中等偏弱水敏、中等偏强酸敏、弱-中等偏弱碱敏以及中等偏弱-弱盐敏,黏土矿物的类型和含量影响储层敏感性的主要因素,黏土矿物中的伊蒙混层、伊利石、绿泥石对分别对盐敏、水敏、酸敏影响较大。因此,在注水开发过程中要有针对性地对盐敏、水敏、酸敏采取储层保护措施。

关键词：致密砂岩储层特征孔隙结构储层敏感性

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丁香醛和丁香醇介导漆酶高效降解磺胺甲恶唑

水处理技术 2024年第3期50卷 75-79页

作者：马骏黄大伟朱艺长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) 广东广州510530 油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100

为探讨不同漆酶介体系统(LMS)对磺胺甲恶唑(SMX)的降解效果。采用了多种漆酶介体体系,重点研究了天然介体如丁香醛和丁香醇与漆酶的结合降解效果,并与其他常见介体如2,2’-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐(ABTS)进行对比。同时... 详细信息

为探讨不同漆酶介体系统(LMS)对磺胺甲恶唑(SMX)的降解效果。采用了多种漆酶介体体系,重点研究了天然介体如丁香醛和丁香醇与漆酶的结合降解效果,并与其他常见介体如2,2’-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐(ABTS)进行对比。同时,分析了漆酶的初始浓度、介体的起始浓度、pH以及温度等因素对降解效果的影响。结果表明:当使用丁香醛或丁香醇为介体时,降解效果明显优于其他介体。其中,当漆酶初始浓度为0.5 mg/mL、丁香醇起始浓度为0.5 mmol/L、温度为30°C、pH=5时,丁香醇在15 min内能降解92.4%的SMX,而240 min后提高至96.4%。天然介体丁香醛、丁香醇与漆酶的结合对SMX的降解表现出高效性和环境友好性,为水体中SMX污染的处理提供了一个有效方法。

关键词：磺胺甲恶唑漆酶丁香醛丁香醇抗生素降解

鄂尔多斯盆地长4+5_(2)注水开发及其影响因素:以横山油田为例

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科学技术与工程 2024年第21期24卷 8900-8909页

作者：胡小平郭艳琴李博赵灵生张凯笑杜晓濛西安石油大学地球科学与工程学院西安710065 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室西安710065 长江大学资源与环境学院武汉430100 湖北省油气地球化学与环境重点实验室武汉430100

为提高单井产量以及研究特低渗透油田注水开发的控制因素,实现油田稳产高产。通过动态数据,试油、试采等数据进行整理分析,利用正方形反九点法对横山油田麻地沟区长4+5_(2)油层亚组井网进行注水见效分析,并对其影响因素进行分析。结果表... 详细信息

为提高单井产量以及研究特低渗透油田注水开发的控制因素,实现油田稳产高产。通过动态数据,试油、试采等数据进行整理分析,利用正方形反九点法对横山油田麻地沟区长4+5_(2)油层亚组井网进行注水见效分析,并对其影响因素进行分析。结果表明,油井见效分为明显见效、中等见效、微弱见效3种类型,分别占比为48.28%、41.38%、10.34%,见效方向主要以多向受效为主,其中在多向见效中又以五向见效为主。控制因素中主要有沉积微相、渗透率、井距3种,分流河道砂体发育,砂体越厚、连通性越好,油井越容易受效;油井注采见效程度好的,其渗透率也较好,渗透率越高,油井越容易受效;注采井距分布在150~300 m,说明井距并不是影响注采见效的唯一因素,而且井距大小的选择与研究区砂体厚度、连通性及储层物性密切相关。

关键词：注水开发长4+5_(2) 横山油田麻地沟地区鄂尔多斯盆地

水资源短缺地区多能互补发电与水资源综合利用竞争关系

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人民黄河 2024年第7期46卷 154-160页

作者：董得福段茗续曾坤姚华明王现勋青海黄河上游水电开发有限责任公司青海西宁810008 长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443000

我国西北地区是“西电东送”的能源基地,亦是水资源匮乏且生态系统较为脆弱的地区,围绕水资源产生的竞争关系相对突出。针对该关系,建立了梯级水库调度模型,以发电量最大、适宜生态偏差系数最小为目标,兼顾多能互补的出力波动平抑要求,... 详细信息

我国西北地区是“西电东送”的能源基地,亦是水资源匮乏且生态系统较为脆弱的地区,围绕水资源产生的竞争关系相对突出。针对该关系,建立了梯级水库调度模型,以发电量最大、适宜生态偏差系数最小为目标,兼顾多能互补的出力波动平抑要求,获得发电、生态等综合效益较优的调度方案,并剖析水资源短缺条件下发电与生态之间的竞争关系;引入协调性等指标定量评价调度风险,并采用模糊综合评价法计算调度方案的评分,从生态供水风险和多目标竞争关系两个方面评价了调度方案的优劣。以黄河上游为对象的实例研究表明:多能互补发电量越多,生态偏差系数越大,特别是枯水年的生态偏差系数变化较明显,最大值与最小值相差0.069;枯水年不同调度方案的变化过程存在明显偏差,不同方案的生态偏差系数相差超过2%,适当减小发电量可大幅提升生态效益;非劣解前沿端点的评分较低,为0.171,拐点的评分较高,为0.193。

关键词：竞争关系多目标多能互补风险量化黄河上游

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环丙沙星在地下水灌区土壤的吸附解吸特征

环境科学与技术 2024年第7期47卷 91-98页

作者：黄爽兵谢遵滨轩晨飞钱永油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 中国地质调查局河北省地下水污染机理与修复重点实验室河北石家庄050061 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061

为了更全面认识环丙沙星(CIP)在不同背景土壤中的迁移特性,在华北平原地下水灌溉农田区选择有机质组成特征和理化性质显著的两处土壤样品,从动力学和热力学两方面研究CIP在土壤中的吸附-解吸机制。结果显示,动力学实验数据更符合准二级... 详细信息

为了更全面认识环丙沙星(CIP)在不同背景土壤中的迁移特性,在华北平原地下水灌溉农田区选择有机质组成特征和理化性质显著的两处土壤样品,从动力学和热力学两方面研究CIP在土壤中的吸附-解吸机制。结果显示,动力学实验数据更符合准二级动力学方程,等温模式呈非线性特征、Langmuir模型拟合效果最优。吸附动力学常数(K_(2),8 772.64 vs 2 846.37 g/(mg·h))、吸附平衡速率常数(Kl,0.113 vs 0.094 L/mol)及最大吸附量(Q_(m),5 033 vs 3 167 mg/kg)参数均呈现出献县样品大于正定样品,指示献县土壤更快的吸附速率和更大的吸附容量。相应地,解吸实验得到的解吸率(5.98%vs 8.07%)、最大解吸量(6 592 vs 7 564 mg/kg)及由热力学计算所得吸附自由能ΔG(-25.08 vs-23.00 kJ/mol)大小均一致反映出献县土壤相较正定土壤对CIP的吸附性能更强。综合实验研究结果和光谱特征、理化参数特征分析得出,献县土壤的高分子、高芳香性和多官能团的腐殖质成分以及更高黏粒含量是其吸附性能整体表现更强的重要因素,腐殖质分子的疏水作用和静电作用等物理吸附机制可能对献县土壤吸附CIP起到更加积极的作用。

关键词：农田土壤地下水灌溉环丙沙星吸附解吸华北平原

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巴布亚褶皱带中生界海相油气充注史及成藏动态演化

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海洋地质与第四纪地质 2024年第4期44卷 155-167页

作者：谢睿林小云刘建吴东胜长江大学南方复杂页岩油气地质与开发湖北省重点实验室武汉430100 长江大学地球科学学院武汉430100

巴布亚盆地是处于澳大利亚板块北移和太平洋板块西移的活动边缘的中、新生代前陆盆地,巴布亚褶皱带是盆地西北部的次级构造单元,中生界油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于构造活动频繁使得油气聚集-调整过程复杂,严重制约了该地区油气勘... 详细信息

巴布亚盆地是处于澳大利亚板块北移和太平洋板块西移的活动边缘的中、新生代前陆盆地,巴布亚褶皱带是盆地西北部的次级构造单元,中生界油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于构造活动频繁使得油气聚集-调整过程复杂,严重制约了该地区油气勘探工作。在油气地球化学特征及来源分析的基础上,利用多种古温标的联合反演模拟了单井埋藏史和热史,基于储层流体包裹体分析了充注史,恢复油气成藏动态演化过程。结果表明:①巴布亚褶皱带中生界油气主要分布于褶皱带西段和中段,呈“西气东油”式分布。②油气充注期次可划分为“2期4幕”,早期3幕油气充注时间为105~85、78~53和47~32 Ma,表现为低熟油、高熟油和天然气的连续充注过程,包裹体捕获的原油成熟度更高、规则甾烷ααα(20R)-C_(27)相对含量更为丰富,油气来源于侏罗系烃源岩;晚期1幕油气充注时间为4~0 Ma,油气表现为“高熟油-天然气”混合充注并有低熟油补充的特征,现今储层原油成熟度低于早期原油且富含奥利烷,油气来源于侏罗系—白垩系烃源岩。③油气成藏受多期构造运动影响的烃源岩类型及演化程度、大规模圈闭发育、高效垂向-侧向输导体系和保存条件的控制,通过以构造演化为线索建立的“双源垂向侧向短距供烃-聚集调整过程动态平衡”油气成藏动态演化模式,提出了位于挤压推覆构造带下盘的白垩系烃源岩对中生代含油气系统同样具有烃源贡献的认识,以期为该地区下一步的油气勘探提供参考。

关键词：油气地球化学特征油气充注史成藏动态演化中生界巴布亚褶皱带