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石油类污染物在土壤中迁移变化规律研究

桑玉全  
【摘要】:本文对胜利油田所在地的土壤油污情况进行调查;设计室内土柱淋滤实验和吸附实验研究石油类物质在土壤中的迁移和吸附;通过野外实验研究石油类物质在土壤中的生物降解规律,并对生物降解过程中石油各组分的组成进行研究;对石油类物质在土壤中的迁移模型进行研究,修正现有的石油类物质在土壤中的迁移模型。 现状调查和室内实验表明,土壤对石油类的截留作用很强,10cm厚的土层对石油类的截留率可达到99%以上。土壤对石油类物质的吸附受到温度、液固比的影响。温度升高可导致土壤的吸附能力下降;液固比小于5时,液固比的增加导致土壤对石油类的吸附率明显下降;液固比大于5时,土壤对石油类的吸附率趋于稳定。通过作图求得石油类污染物总吸附常数K a=25.0L kg-1、脱附常数K d=1156.3L kg-1。 土壤中石油类各物质的生物降解规律是不同的。烷烃在土壤中的生物降解过程符合米氏方程的一级反应,总烃在土壤中的生物降解过程则近似米氏方程的零级反应;芳烃则介于两者之间。土壤中芳烃的生物降解曲线明显分为两段,提出假说:土壤中芳烃的生物降解可分为两步,第一步:芳烃的苯环先断裂,芳烃断成较短的两个或多个烷烃分子;第二步,断裂而成的烷烃分子再按照烷烃的米氏方程的一级反应进行生物降解。其中第一步的反应是限制性的,受到芳烃毒性等条件的限制。 现有的石油类物质在土壤中的迁移模型中多假定“石油类物质在土壤中存在化学生物降解作用,降解过程符合一阶动力学方程”,对石油类物质在土壤中的生物降解作用描述的不够完全。基于土壤中烷烃、芳烃和总烃的生物降解规律,提出用C K rf,max Cfww2K C CfmfKf代替现有石油类污染物迁移模型中表述生物降解规律的Kcc,可更加准确的描述土壤中石油类物质的生物降解过程。


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