沙质滩涂石油污染物吸附与释放过程研究
发布时间：2020-08-25 03:54
【摘要】： 随着石油化工工业,海洋交通运输,海洋石油开发的日益发展,海洋溢油事故频繁发生以及大量陆源含油废水排入海洋,所以石油烃类化合物已成为近岸海域最主要的污染物之一。海上溢油发生以后,少量可溶性油和乳化油进入水体,而大部分漂浮在水面,在近岸风浪和潮汐作用下,海上溢油被带到海滩,大量地粘附在沙质滩涂表层,并在海水和大气降水作用下向沙体内部入渗和扩散,有可能使整个沙滩受到石油污染。同时,海上溢油在近岸海域水动力作用下又向海水中缓慢释放,从而使近岸海域受到长期的危害。深入研究石油污染物在沙质海滩中的吸附与释放过程,对于海滩石油污染的控制和原位修复具有重要的科学价值。 本文系统地研究了石油污染物在沙质滩涂-水系统中吸附与释放过程。首先通过批量试验系统地研究了不同沙质滩涂对可溶性油的吸附动力学曲线和吸附等温线,并分析了含沙量、粒径、温度、pH值和盐度对吸附作用的影响;研究了沙质滩涂受到石油污染后的释放过程,确定了可溶性油的释放动力学曲线,分析了含沙量、温度、pH值和盐度对释放作用的影响;并对吸附机理进行了探讨。然后通过土柱试验,研究了沙质滩涂表层受到石油污染后对底层沙质滩涂的影响及其对地下水的影响,测定了可溶性油的释放动力学曲线,分析了潮汐和不同上浮水高度作用下沙质滩涂中油类污染物的释放过程;研究了间歇进水作用下石油污染物在沙质滩涂中对流和弥散过程中,土柱剖面不同深度处孔隙水中油浓度分布以及在不同深度处沙质滩涂内可溶性油的分布情况。通过波浪槽试验研究了在沙质滩涂-水系统中石油污染物的吸附与释放过程,测定了可溶性油的吸附与释放动力学曲线,分析了在吸附与释放后沙质滩涂平面上和剖面上可溶性油的分布以及在低波和高波条件下可溶性油的吸附与释放规律。通过上述一系列的试验研究,得出了一些新的认识和结论,主要包括: (1)通过批量试验研究得出,沙质滩涂对海水中可溶性油的吸附属于物理吸附且符合对数型动力学曲线,吸附平衡时间约为10h,沙质滩涂对于可溶性油的吸附是放热过程,反之亦然。沙质滩涂对海水中可溶性油的吸附等温线均为直线型理想吸附,符合Henry型吸附等温式;沙质滩涂对海水中可溶性油的吸附量
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X55
【图文】：
沙质滩涂石油污染物吸附与释放过程研究14图2-1 正烷烃和芳香烃在水中溶解度[42]Fig.2-1 Solubility of normal alkylate and arene2.2.3 石油的粘滞性在同一地区洒落或泄漏的油品，其直接入渗的能力很大程度上取决于油品的粘滞性。动力粘滞度是反映石油制品抵抗重力流动的一个指标，其值越大，在土壤中迁移的能力越低。动力粘滞度和蒸汽压呈反比，从汽油到煤油、柴油和润滑油，蒸汽压逐渐降低，而动力粘滞度则不断提高[43]（见表 2-3）。相比之下，汽油可以在土壤中快速移动，而柴油、润滑油（特别是一些高粘度的原油）在土壤中的迁移能力大大降低，所以轻质油的泄漏有更大的污染潜力。表 2-3 石油制品的粘滞度[43]Table 2-3 Viscosity of oil products石油制品 汽油 飞机油 煤油 柴油 轻燃油 重燃油 润滑油 回收油动力粘度系数（10-2cm2/s）0.5～0.6 0.5～1.2 1.5～2.0 2～4 1.4～3.6 5.8～194 400～600 40～600Kessler 等[44]人采用柱状渗透仪
图 3-2 三种吸附模式对应的吸附等温线Fig.3-2 Three adsorptive modes the correspondence to adsorptive isotherms.3 沙质滩涂对石油污染物的吸附规律3.1 吸附动力学过程为了确定沙质滩涂对可溶性油的吸附平衡时间，分别选择 S 沙样和 Y 沙样吸附动力学试验。（1）试验内容和方法石油饱和溶液的制备：在大塑料桶中加入 2/3 的海水，再加入 1:1H2SO4水 pH 值调节在 3～4 之间（抑制微生物对油类污染物的降解作用），然后在上滴加过量 0 号柴油，充分搅拌后，静置 1～2d，使石油溶解达到饱和。然
涂释放可溶性油土柱试验法沙质滩涂受到石油污染后在大气降水和统的影响，设计下面一组试验进行研究机玻璃柱装入人工配制油污沙质滩涂， 30mm,内径为 24mm，土柱中沙质滩涂一 10mm 厚的衬托层，干容重 1.398g，在土柱下端均匀布孔取水样，进水用行淋滤，为了抑制微生物对石油类污染 之间，试验装置见图 4-3。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X55
【图文】：
沙质滩涂石油污染物吸附与释放过程研究14图2-1 正烷烃和芳香烃在水中溶解度[42]Fig.2-1 Solubility of normal alkylate and arene2.2.3 石油的粘滞性在同一地区洒落或泄漏的油品，其直接入渗的能力很大程度上取决于油品的粘滞性。动力粘滞度是反映石油制品抵抗重力流动的一个指标，其值越大，在土壤中迁移的能力越低。动力粘滞度和蒸汽压呈反比，从汽油到煤油、柴油和润滑油，蒸汽压逐渐降低，而动力粘滞度则不断提高[43]（见表 2-3）。相比之下，汽油可以在土壤中快速移动，而柴油、润滑油（特别是一些高粘度的原油）在土壤中的迁移能力大大降低，所以轻质油的泄漏有更大的污染潜力。表 2-3 石油制品的粘滞度[43]Table 2-3 Viscosity of oil products石油制品 汽油 飞机油 煤油 柴油 轻燃油 重燃油 润滑油 回收油动力粘度系数（10-2cm2/s）0.5～0.6 0.5～1.2 1.5～2.0 2～4 1.4～3.6 5.8～194 400～600 40～600Kessler 等[44]人采用柱状渗透仪
图 3-2 三种吸附模式对应的吸附等温线Fig.3-2 Three adsorptive modes the correspondence to adsorptive isotherms.3 沙质滩涂对石油污染物的吸附规律3.1 吸附动力学过程为了确定沙质滩涂对可溶性油的吸附平衡时间，分别选择 S 沙样和 Y 沙样吸附动力学试验。（1）试验内容和方法石油饱和溶液的制备：在大塑料桶中加入 2/3 的海水，再加入 1:1H2SO4水 pH 值调节在 3～4 之间（抑制微生物对油类污染物的降解作用），然后在上滴加过量 0 号柴油，充分搅拌后，静置 1～2d，使石油溶解达到饱和。然
涂释放可溶性油土柱试验法沙质滩涂受到石油污染后在大气降水和统的影响，设计下面一组试验进行研究机玻璃柱装入人工配制油污沙质滩涂， 30mm,内径为 24mm，土柱中沙质滩涂一 10mm 厚的衬托层，干容重 1.398g，在土柱下端均匀布孔取水样，进水用行淋滤，为了抑制微生物对石油类污染 之间，试验装置见图 4-3。
【引证文献】
相关硕士学位论文 前3条
1 韩辉;重油在胶州湾沉积物上的吸附解吸行为及其影响因素研究[D];中国海洋大学;2011年
2 纪召启;舟山海域海洋悬浮颗粒物对重质燃料油的吸附研究[D];中国海洋大学;2008年
3 高
本文编号：2803237
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2803237.html
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