汽油污染土壤的SVE修复方法研究

发布时间：2020-06-29 08:54

【摘要】： 地下储油罐泄漏导致汽油和其它石油产品污染土壤是一个严重和普遍的环境问题。土壤气相抽提(SVE)是一种新兴的原位土壤修复技术,能有效地去除土壤中挥发性有机污染物。本文以汽油为污染物,对多种污染组分进行定量分析,设计物理通风修复汽油污染土壤柱实验、物理通风修复汽油污染物土壤的野外实验,对不同的汽油污染组分在土壤中的去除规律进行分析研究,探讨影响石油污染物去除的因素。取得的重要成果和创新之处主要体现在: (1)从气和土两相对样品中油含量的测定进行了分析方法的研究,为机理探讨和风险评价提供了基础。气相色谱测定的精密度为气体样品的相对标准偏差在1.36～6.64%之间,土样的相对标准偏差在2.77～19.14%之间;准确度为气体样品的回收率在101.33～109.19%之间,土样的回收率在80.59～113.18%之间;TVOC测定值的相对标准偏差为12.83%。气体样品的气相色谱和TVOC仪测定结果呈线性相关关系,相关系数r2为0.89。 (2)通过室内柱试验研究发现,在通州野外现场的土壤条件下,用通风方式可以有效地进行去除土壤中的汽油。土壤气中TVOC的变化能很好的反映土体中汽油的变化情况。在本试验条件下,污染物去除速率的主要影响因素是通风流量。通风流量越大,污染物的去除速率也越快。 (3)在本实验条件下,汽油污染物的去除规律为易挥发组分先去除,难挥发组分后去除。本实验中通风过程拖尾的原因主要是通风后期,分子量大的组分难以用通风的方法迅速去除,因其沸点较高,挥发性弱,对污染物的相间传质产生了控制。 (4)不同污染组分在土壤气中和土中含量的主要影响因素是组分挥发性的差异,次要影响因素是组分在汽油中含量的差异。泼油量为土体质量的7%时,土壤气中主要污染组分包括丁烷,2-甲基丁烷,2-戊烯,2-甲基-2-丁烯,正戊烷和2-甲基戊烷;土中的主要污染组分是甲苯,1,2,4-三甲基苯,间、对二甲苯,苯,异辛烷和乙苯。 (5)非均质地层结构受到石油类污染物污染时,土壤中油的分布主要受土壤岩性和土壤中有机质含量的影响。泼油量为土体质量的7%时,粘质粉土处油的含量最高,平均为1.323×10~4mg/kg,砂质粉土次之,平均为5993mg/kg,中砂处油的含量最低,平均为3365mg/kg。土壤有机质含量1.3‰和0.3‰,土中油的平均浓度分别为1.081×10~4 mg/kg和5993mg/kg。 (6)通过对土壤气体中TVOC值的监测分析可知,SVE抽排过程中形成的抽排气体流场可以流经污染区,直到3.1m深处,土壤气相中的TVOC值都有减少,减少量在20～200ppm之间。用土壤中TVOC值的变化可以表示抽排气体流场由非稳态到稳态的形成过程,抽排气体流场达趋向于稳态后,土壤气中TVOC值的变量很小。非均质地层在水平方向上会对抽排气流产生影响,抽排气流会避开低渗透层,流向高渗透层。
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X53
【图文】：

抽提系统,土壤气

3图1-1 土壤气相抽提系统示意简图Fig. 1-1 Conventional soil vapor extraction systemSVE 将抽提井放在被污染区域的中心，注射井放在被污染区域的边缘，目的是在修复污染物时使空气抽提速率达到最大, 利用挥发性去除污染物[16]。SVE 主要应用于含挥发性有机污染物的场所，且此场所受污染面积小，属点源污染类型，如汽油储罐泄漏的情况。SVE 技术具有设备简单、操作灵活、较高的净化效率、治理过程中对工作人员及周围环境危害小、治理费用低等特点。在综合考虑了治理时间及成本、适用条件、治理过程危害性的基础上，有学者认为[17],在治理地下储油罐的泄漏方面，土壤气相抽提技术是最值得推荐的治理技术之一，其主要特点见表 1-1。表 1-1 SVE 主要特点Table 1-1 Main characteristic of SVE项目主要特点有效性可迅速、有效的去除包气带中挥发性有机污染物经济性处理系统安装简单，不需特制设备操作灵活性可结合治理地下水抽排井安装，可与其他技术结合使用后续处理简单在出口处安装气体净化装置可避免二次污染对环境影响小不影响区域内建筑的结构稳定性按抽提井的放置方式

有机污染物,存在状态,自由态

图 1-2 有机污染物的存在状态Fig. 1-2 Contaminant phases in the vadose zone污染物或称液态有机污染物（Liquid phase）。具体指部分，如自由态的 LNAPLs 会沿着地下水运动的方向化而上下移动。由于自由态有机污染物通过挥发和溶放污染物质，而且绝大多数有机物的挥发和溶解都是作用下的迁移也会使污染范围进一步扩大，因此自由的污染源，一旦发现，应及早、彻底的清除。的量相对较少，在渗漏的过程中全部都被吸附、截留现污染事故时已没有自由态污染物存在的情况在实际染物。如前所述，目前所发现的绝大多数有机污染物

【引证文献】