最新石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化
石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化
成员：王逸夫、袁康庄、汤明亮、张书浩
一、绪论
石油地质组成复杂，主要包括饱和与不饱和烃、芳烃类化合物、沥青质、树脂类等。
石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉、各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列石油污染问题。石油烃是由碳氢化合物组成的复杂混合体，没有明显的总体特征，主要由烃类组成，目前对环境污染构成威胁的主要分为(1)烷烃，可分为直链烃、支链烃和环烃；(2)芳烃、多环芳烃。
石油烃中不同的馏分会对人类和动植物产生不同影响。
当石油类污染发生时，污染物往往不是单一组分，而是多种污染物共存的复合污染，各组份间往往会发生各种相互作用，并对水体的迁移转化过程产生影响，如不同组分在含水层介质的吸附上，往往会发生竞争吸附，从而改变部分组分的迁移性和生物降解特性。以往对于复合污染物迁移转化研究主要集中在多环芳烃类（芘、萘、菲），以及苯系物（BTEX）的复合污染等，组分之间从分子结构、化学性质、作用机制方面均具有一定的相似性，而对组分种类、理化性质、作用机制差别较大的芳香烃和氯代烷烃复合污染所开展的研究则较少，此类复合污染物对地下水的污染机制和在地下水中的迁移转化机理尚不明确，诸如地下水中多组分竞争吸附规律、含水层介质中有机质对污染物吸附作用机理、污染场地包气带、含水层微生物多样性等。
由于资料匮乏，以及关于石油烃类污染物在水体中效应的研究不够完善，并且石油类污染物一般相对集中在特定区域的地下水、废水、以及水体沉积物中。故本文主要对这三种环境中的石油烃污染物的迁移转化机理进行论述和总结。
二、浅层地下水中石油烃污染物迁移转化机理
1.迁移转化方式
当芳香烃、氯代烷烃污染物进入地下水系统后，所发生的迁移转化作用主要包括对流弥散、吸附、降解、挥发等几个过程。污染物的迁移转化作用除受自身特性
影响外，同时受污染场地的地下水环境因素、地质、水文地质条件等要素的影响。
目前国内外关于有机污染物在地下水中的迁移转化机理研究主要集中在吸附作用
和生物降解作用两方面。
弥散迁移，又称水动力弥散，研究单个流体粒子的运动速度偏离于平均渗流速度的效应。当污染物在地下水中存在浓度梯度时，污染物粒子将受到扩散作用的影
响，但与对流作用相比，扩散项通常非常小，只有当流速极低时，扩散作用影响才
会显现。
吸附作用：孔隙介质中含有溶解某种物质的地下水时，该溶质会受到静电或化学力的作用离开溶剂，并被固定于空隙介质固体基质的表面或内部，这个过程称为
吸附作用。固体对溶质的亲和吸附作用主要分为三种基本作用力，通过静电引力和
范德华力引起的吸附作用叫物理吸附；通过固体表面和溶质之间化学键力引起的吸
附称为化学吸附，而介质对污染物的吸附往往是多种吸附共同作用的结果。有机物
在土壤上的吸附，主要分为两部分，一部分被矿物质吸附，另一部分被有机质吸附。
由于土壤中矿物质颗粒通常具有极性，在水溶液中发生偶极作用，使水分子在极性
作用下同有机污染物发生竞争吸附，占据矿物颗粒表面的吸附位，非极性的有机物
则较难与矿物质结合，因此有机质对污染物的吸附起到了更加主要的作用。
生物降解作用：石油类污染物会在微生物作用下被氧化成为低分子化合物或完全分解为二氧化碳和水，所以生物降解是地下水中石油类污染物主要的自然衰减作用之一，对石油类污染物的去除起着重要的作用。石油类污染物的降解作用主要受自身分子结构、环境因素、以及微生物条件等影响。石油类污染物属于成分复杂的混合物，含有链烃、环烷烃、芳香烃、卤代烃以及其他衍生物等。由于每种污染物自身的物理、化学性质不同，导致被微生物降解难易程度不尽相同，其中最易降解的是饱和烃，其次是芳香烃，不易降解的为分子量较高的芳香烃类化合物等。
2.特征污染物
研究者所选取的特征污染物为二氯甲烷、三氯甲烷、笨。石油类污染地下水中的苯主要来自于石油中芳香烃族化合物，而氯代烃的主要来源则有两种：（1）天然存在的有机氯化物以复杂的络合物形式存于原油中，且主要存在于沥青质和胶质中。（2）污染场地所在区域以开采稠油为主。稠油粘度高、凝固点高、密度大，为了便于开采和运输，会采用掺入稀油或加入以含氯代烃为主的降凝剂、减黏剂、乳化剂等方式降低其黏度。此外，由于石油埋藏深度大或过度开采导致产量减少，采油企业往往依赖于使用化学添加剂等手段来提高产量，原油中化学添加剂的含量比例也逐渐升高。根据研究发现，原油生产过程中添加的化学药剂中所含氯代烃一般为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯丙烷、二氯乙烷、环氧氯丙烷等。
3.研究结果
研究者通过管道泄漏形成的上浮大量原油的地表积水入渗过程，对三种特征污染物在此种污染途径下的迁移规律进行研究，并测定三种特征污染物的阻滞系数。
从计算结果来看，含水层介质对特征污染物阻滞系数顺序为：苯>三氯甲烷>二氯甲烷，二氯甲烷在含水层中的迁移性是最强的，三氯甲烷其次，苯在含水层中的迁移性则最弱，即在同等条件下，二氯甲烷、三氯甲烷对地下水造成的危害更大。含水层渗流柱模拟实验主要用于模拟特征污染物的迁移过程，实验结果显示，吸附作用对特征污染物去除的贡献率：三氯甲烷为 87%，二氯甲烷为 85%，苯为 94%；生物降解作用对特征污染物去除的贡献率：三氯甲烷为 3%，二氯甲烷为 2%。苯为 3%。
说明研究区含水层介质粒径细，对污染物吸附容量大；地下水径流滞缓，使污染物同含水层介质的接触时间增长；含水层介质中，有机质含量高，对有机物吸附量大。
从 DNA 测序结果来看氯代烃、苯降解菌并非场地中的显著微生物群落，降解菌含量少，导致生物降解作用所占比重偏低，说明还需要长时间的自然选择和驯化作用才会使生物降解作用加强。
4.资料补充
石油类有机污染物通常为不溶性有机污染物，进入地下环境后通常以非水相流体(Non-Aqueous Phase Liquids，简称 NAPL)的形式存在于含水介质和地下水中，根据其密度大小，可以把它们分为两类：一类是密度小于水的轻非水相液体(LNAPL)主要是石油烃类，如汽油、柴油煤油等，简称轻油；另一类是密度大于水的重非水相液体(DNAPL)，主要是含氯的碳氢化合物的人工添加剂，如三氯乙烯（TCE），四氯乙烯（PCE）等，简称重油。
石油烃污染物在地下水系统中的动态分配过程：石油污染物进入地下含水系统后，并非在单一媒介中以单一的形式存在，而是随着环境条件的改变，在地下水和含水介质中的一个动态分配的过程，而这些过程又受到多种因素制约。Davis 等（1997 年）研究发现石油污染物不仅会在地下水面形成自由的、独立的非水相流体，还会分配进入土壤、水、气体中，分配的过程受到蒸汽压力、亨利常数、比重、溶解度等因素影响。Barker 等（2007年）研究发现污染物进入含水介质后在介质
空隙中残留的小液滴形成了残余相，虽然这些残余态的污染物随地下水流迁移能力
较弱，但是会长期的、持续的、缓慢的再分配释放到气相和水相中去。Walter 等
（1996年）经过大量的室内实验研究，指出含水介质对石油污染物的吸附作用不仅
发生在介质表面，而且会进入颗粒内部，被表面吸附的有机物具有一定的交换性和
可浸出性，可以被解吸下来成为可逆吸附的部分；而进入颗粒内部有机碳等有机物
则大多成为不可逆吸附的部分，难以被解吸出来，具体表现为解吸过程的滞后现象
和污染物在含水介质中的老化过程。
三、油田废水中污染物的迁移
1.油田废水
油田开采过程中,伴生有大量含油污水产生。这类污水中含油浓度高且有大量的固体悬浮物和脂肪酸、环烷酸、碘、嗅、硼、苯、酚基甲烷等重烃系列化合物。
处理不好,不仅污染环境,而且浪费资源。油井采出液经油气集输系统的脱水转油站
进行脱水,油水分离后产生大量的含油污水,称为油田采出水或油田产出水,又称采
油污水。
油田采出水在地下时与高温高压的油层接触,因此这部分废水不仅携带有原油,还溶入盐类、悬浮物、溶剂油、有害气体、有机物。另外,由于石油长期贮存于地
下,有些生存条件适合的微生物和细菌还会在水中大量繁殖。由于油水乳化不易分
离,为了脱除水分还要加入破乳剂等一些助剂,因而废水中还引入了化学剂成分。
其共有特性有含油量高，成分复杂，矿化度高。
2.物理法
物理处理法的重点去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。包括重力分离法、离心分离法、粗粒化法、过滤法等方法
3.化学法
化学处理方法主要用于处理废水中不能单独用物理方法或生物方法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是采出水中的乳化油。化学法是用化学作用将废水中
的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化。常用的方法有混凝沉淀、氧化还
原、中和等方法。
4.生物法
生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的
物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。随着生物处理技术的不断发展,越来越
多的生物处理方法被应用于油田污水的处理,并获得了良好的处理效果。微生物的
除油原理,即利用微生物的新陈代谢作用降解分散到水中的有机污染物一原油,使
其降解成为小分子的物质直至最终完全无机化。微生物降解原油的总反应过程为微
生物石油烃类碳源十营养物,等氧、微生物增殖二氧化碳水氨及磷酸根等。
四、水体沉积物中多环芳烃的迁移转化
1.沉积物污染现状
有毒有机污染物对水生态系统的危害是近年来越来越严重的问题。多环芳烃( PAHs) 、多氯联苯类( PCBs) ，以及有机氯化合物等不断在水体以及沉积物、水
生生物中被发现。据储少岗等对松花江、白洋淀等地的调查，发现水体中 DDT、六
六六、PCBs 等有机污染物的含量较高，沉积物和鱼体内的浓度更是远高于水体，有的甚至高出 1 000 倍以上。水体中不断增高的有毒有机物，对水生生态造成严重的影响。
其中多环芳烃（PAH）就是石油化工产物之一，多环芳烃是指含有两个以上苯环的碳氢化合物，它广泛存在于自然界，种类达 100 多种，大部分 PAHs 具有较强的致癌性和致突变性，并证实还具有环境激素的作用。
2.PAHs 在水体中的分布
目前对环境危害较大、倍受关注的多是一些在环境中能持久存在的、疏水性较强的有机污染物。进入水体的有机污染物，经过复杂的物理化学和生物作用，最后能在沉积物中长期存存的，主要是一些持久性有机污染物，而这些持久性有机污染物有很大一部分是前面提到的环境激素类( PAHs) 物质。PAHs 都有较强的疏水性，进入水体后，易被水体中的颗粒物吸附。PAHs与颗粒的作用不仅发生在表面吸附，而且会进入颗粒内部，即是向颗粒内部有机碳的溶解过程。被表面吸附部分的有机物具有一定的交换性和可浸出性，成为可逆吸附的部分，而进入颗粒内部有机碳的部分则大多成为不可逆吸附的部分，难以浸出，随颗粒物的下沉进入沉积物中。这种沉降作用的进行受水质和水力条件影响较大。水温、盐度、p H 值等条件会影响PAHs 的吸附与解吸作用的进行，而水流会严重影响颗粒物的沉降。PAHs 在不同水体迁移能力不同。在比较静止的河流或湖泊，由于水质稳定，水体扰动小，有利于颗粒物沉降，PAHs 易在离排放源不远的地方沉积下来。而在水流湍急水质变化大，水生生物活动旺盛的水体里，PAHs 则可能迁移很长的距离，并且在水体中可以长期存在。这会使水体中 PAHs 含量较高，对水生生物危害较大。同时沉降到水体沉积物中的颗粒物在各种水力条件的作用和水生生物的扰动下又可能再悬浮而进入水体，造成水体的二次污染。PAHs 可以通过这种反复的沉降一悬浮过程迁移到很远的地方。Xu 等研究了长江( 南京段) 沉积物中氯代有机污染物的污染特征，发现该段长江沉积物中不同类型沉积物的污染程度为 DDTs ＞ HCB ＞ HCHs ＞PCBs。总体上该段长江沉积物中氯代有机物的含量要比欧洲一般河流沉积物中的低，氯代有机化合物的含量与沉积物中有机质的含量及重金属的含量都显著相关。
3.有机污染物的降解
研究对沉积物中有机污染物的降解多是在实验室条件下进行的，一些持久性有机污染物降解的速度非常缓慢，加之沉积物的吸附作用，进一步减慢了有机物的降解。Poeton 等研究发现，菲和荧葱在海洋沉积物的生物降解明显受沉积物吸附的影响。沉积物的吸附用减慢了生物降解速率，因为在降解的后期，有机物从沉积物解吸到液相的速率成了整个反应的限速步骤，使得整个生物降解过程呈现一个两段行为。在实际的污染沉积物中，由于多种污染物同时存在，也使得生物降解变得更加复杂。Mc Nally 等发现在好氧条件下，才能大幅度促进菲和荧葱的降解，而菲却能抑制荧葱的降解。在厌氧条件下菲和荧葱的降解就变得非常缓慢。在欠氧条件下以 N 作为替代电子受体，能有效地促进低分子量多环芳烃的降解，但高分子量的多环芳烃降解微弱。
4.沉积物有机质对 PAHs 的作用
进入沉积物的 PAHs，其环境行为主要受沉积物中有机质的影响。Ab － Razak 等人发现沉积物中 PAHs 的分布主要受有机质的控制。Wu 等发现我国鸭儿湖中六六六的垂向分布主要受沉积物有机质含量及粒度分布的控制。朱利中等研究西湖沉积物对苯胺、苯酚的吸附机理，发现西湖沉积物对苯胺的吸附能力与沉积物有机质含量成正比，其相关系数达 0． 9984。沉积物中有机质同样对有机有毒物质的
生物素毒性影响很大。Karuppiah 等人对河流沉积物中甲氧毒草剂对费氏弧菌的毒
性，发现在水中该除草剂对费氏弧菌的 LCSO 为2． 22，而在河流沉积物中其毒性
下降到 1 /3O，在腐殖化程度更高的沼泽地沉积物中其对费氏弧菌的毒性全部丧失。
Gao 等发现沉积物中原位( On － site Koc) 测得的杀虫剂 Koc 值比实验室测定
值低许多，说明沉积物中 DOC 吸附了杀虫剂，导致杀虫剂在孔隙水中的浓度升高，这种“增溶效应”大大增加了杀虫剂在水体中的生物可利用性和再迁移能力。
5.结论
水体沉积物是水体生态系统的重要组成部分，是水体多种营养物、污染物和( Source) 是众多污染物( PAHs)在环境中迁移转化的载体、归宿和蓄积库。通过
国外各地沉积物中多环芳烃的浓度对比，分析表明，目前我国各地区沉积物中多环
芳烃的污染基本上处于低到中等水平，PAHs 含量将随着人为活动的增加而日益严
重，并可通过食物链的逐级传递或沉积物向水体释放，而影响生态环境或危害人类
健康。
参考文献
《PAHs在天然水体沉积物中的迁移转化及生态效应》——王瑾
《石油烃的污染及其检测方法综述》——李波
《大庆油田石油类污染物分析与环境行为研究》——匡丽
《浅层地下水中石油类特征污染物迁移转化机理研究》——王威
目录
一、工程概况；
二、工期及质量目标；
三、施工准备情况；
四、施工组织管理网络；
五、施工总体部署；
六、主要分部、分项施工方法；
七、针对本工程特点采用的特殊措施；
八、季节性施工措施；
九、质量保证措施；
十、工期保证措施；
十一、安全生产和文明施工
措施；
十二、降低成本、提高经济效益措施；
十三、主要施工机械和工具、主要周转材料、劳动力安排一览表；十四、施工进度计划；
十五、施工总平面布置图。
一、工程概况
污染物在水体中的转化
污染物在水体中的转化 污染物进入水体后发生各种反应，根据污染物的不同性质可产生不同的污染过程。有机污染物在水环境中的迁移转化主要取决于有机污染物本身的性质以及水体的环境条件。有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化，一些重金属污染物在水体中可发生形态或状态的转化。 一、水体中需氧有机物的降解 有机物在水体中的降解主要通过化学氧化、光化学氧化和生物化学氧化来实现，其中生物化学氧化作用具有最重要的意义。 需氧污染物在水体中发生生物降解的问题可以从两方面来考察：从微观看，就是考虑微生物的生活行为和污染物在微生物的作用下发生逐步降解的反应机理；从宏观看，也就是考虑水体本身如何通过生物因素而达到自净结果的。对这两方面的内容将在下文分别予以阐述。 （一）生化需氧过程中的生物系统和生化反应 生物需氧过程中的生物系统可用图 4-2 表示。从这个图中我们可以看到，在降解有机物过程中，微生物中的细菌所起的作用最大（在水体中数量多，氧化功能强），其次是原生动物。 在生物需氧过程三阶段中发生的反应有氧化反应、合成反应和内源呼吸反应（氧化反应在好氧、厌氧条件下皆能发生，而且细菌生长和能量利用情况也很相似，但反应产物是十分相异的）。在三阶段发生的典型反应归纳列举如下：
1. 有机物氧化（呼吸）反应 2. 无机物氧化（呼吸）反应 3. 合成细胞原生质（合成）反应 4. 细菌原生质氧化（内源呼吸）反应 细菌的呼吸是在生活的原生质中进行的一种生物化学过程，由此产生的能量可供细菌的各种生命活动之用；另一方面，细菌的内源呼吸导致细胞物质的自身破坏和内耗。实际上，细菌发挥正常活动功能（如在水体中运动、体内酶的激活）只需很少能量，这一份额的能量单靠内源呼吸也已足够提供。按专业研究人员提出的假说，微生物的生长是以下两种相反过程竞争的结果：同化外来营养物质和内耗体内细胞物质。即使环境中所含营养物质并不缺乏，细菌体内破坏原生质的过程也还是发生着的。对外来营养物质发生同化过程的速率正比于细胞中原生质的质量和细胞的外表面积，内源呼吸的速率则首先取决于外界环境的条件。 （二）需氧有机物的生物降解 有机化合物降解过程中所发生的一系列反应经常按一定程式演变，可以称为径路；有一些径路是周而复始、循环进行的，进入循环的有机物在演变中完成降解，这种形式可称为循环，如具有普遍意义的三羧酸循环即是如此。 1. 营养物质的生物降解机理 包括糖类、脂肪、蛋白质在内的这几类有机物主要来自于人的排泄和动植物废料，是城市污水中的主要成分。 糖类、脂肪、蛋白质这三类物质在有氧条件下生物降解的概貌可用图 4-3 表示。需要指出，在图 4-3 中还没有将能量转移关系显示出来。
石油烃的降解研究进展
石油烃的降解研究进展 郭斌 湖南工程学院化学化工学院 摘要：土壤中含有大量的石油烃类污染物质的存在，主要包括烃类、烯烃类、环烷烃类以及芳香烃类。传统的物理、化学方法难以使土壤中石油烃类污染物完全地降解，而光催化、光化学以及微生物等方法不但可以使土壤中石油烃类污染物质完全降解，而且还有高效、经济、无二次污染以及应用范围广等优点。本文主要从光催化降解、光化学降解以及微生物降解这三个方面去研究石油烃的降解进展。 关键词：光催化；光化学；微生物；降解；石油烃 The degradation of oil hydrocarbon research progress Guo bin Hunan Institute of Engineering Abstract: soil contains a large number of petroleum hydrocarbons existence of pollutants, mainly including the hydrocarbons, olefins kind, cycloparafin hydrocarbon kind and aromatic hydrocarbons. The traditional physical and chemical methods are hard to soil petroleum hydrocarbons pollutants completely degradation, and light catalysis, photochemical and microorganism method not only can make a soil petroleum hydrocarbons pollutants completely degradation, and there are efficient, economy, no secondary pollution and application range, etc. This article mainly from the photocatalytic degradation, photochemical degradation and microbial degradation of the three aspects to study the degradation of petroleum hydrocarbon progress. Key words:photochemical catalysis；photochemistry；microorganism；degradation；Petroleum hydrocarbon 前言 随着人们对能源的需求不断增大，石油的开采、炼制和运输量逐年增加，每年都会有大量的石油流入土壤中，日常工业生产过程中也会造成石油烃类物质的污染。石油烃类物质大多具有毒性，有长期毒性，甚至致癌，并且这些石油烃类物质难以降解。它们如果长时间积累在土壤中，会给生态系统带来严重的危害。一般的传统降解方法不能有
环境水中石油类污染物的含量反应说明
环境水中石油类污染物的含量反应说明 摘要：环境水中石油类污染物的含量是反映水质的指标之一，本文采用三波长定量测试水中油含量，样品测试方便，数据准确。 环境中水中的石油类来自工业废水和生活污水的污染。油类物质在水面形成油膜，影响了空气和水的气体交换;分散于水中以及吸附于颗粒上或以乳化状态存在于水中的油，被微生物分解时，将消耗水中溶氧，容易使水质恶化。 矿物油是由烷烃、环烷烃及芳香烃组成的混合物红外碳硫分析仪。本文参照“GB/T16488-1996《水质石油类和动植物油的测定红外光度法》”选择三波长红外光谱法测定地表水，测定结果准确，避免使用“标准油”。 原理： 水中油类物质是由烷烃、环烷烃及芳香烃组成的混合物，可用四氯化碳萃取，测定总萃取物。然后将萃取液用硅酸镁吸附其中动植物油等极性物质后，测定石油类含量。石油类和动植物油的红外谱图在2930cm-1、2960cm-1或3030cm-1处有吸收，可根据上述三个波数位置的吸光度值计算其含量。 实验条件： 仪器及附件： FTIR-650傅里叶变换红外光谱仪 1cm 石英比色皿 试剂： 四氯化碳(CCl4):环保用，天津基准试剂有限公司; 正十六烷[CH3(CH2)14CH3] 分析纯：成都市科龙化工试剂厂; 姥鲛烷(2，6，10，14-四甲基十五烷)分析纯：北京百灵威科技有限公司; 甲苯(C6H5CH3)分析纯：天津市江天化工技术有限公司; 无水硫酸钠(Na2SO4)分析纯：北京化工厂; 氯化钠(NaCl)分析纯：天津化学试剂有限公司; 盐酸(HCl)分析纯：天津化学试剂一厂。 样品前处理： 将水样全部转移至分液漏斗中，用20ml四氯化碳洗涤采样瓶，洗涤液并入分液漏斗中，调PH≤2，加入20g氯化钠，充分震荡2min充分静置，将萃取液流经铺有10mm无水硫酸钠的玻璃砂芯漏斗，用容量瓶收集滤液。取20ml四氯化碳再次萃取、用适量四氯化碳洗涤玻璃砂芯漏斗，将萃取液、洗涤液一并放入容量瓶中。用四氯化碳标至刻线、摇匀。 测定结果： 1、校正系数的测定： 以四氯化碳为溶剂，红外碳硫分析仪分别配置浓度为100mg/L正十六烷、100mg/L姥鲛烷、400mg/L甲苯溶液，用四氯化碳作参比溶液，采用10mm×10mm比色皿，分别测量三种溶液在2930cm-1、2960 cm-1和3030cm-1处的吸光度A2930、A2960、A3030。这三种溶液在上述波数处的吸光度满足公式： C=X·A2930 Y·A2960 Z (A3030- A2930/F)， 式中： C-萃取溶剂中化合物的含量，mg/L; A2930、A2960、A3030-各对应波数下测得的吸光度值; X、Y、Z-与各C-H键吸光度对应的校正系数; F-脂肪烃对芳香烃的校正因子，即正十六烷在2930 cm-1和3030 cm-1处的吸光度之比; 对于正十六烷(H)和姥鲛烷(P)，由于其芳香烃含量为零，即A3030- A2930/F =0，则
3.2水中无机污染物的迁移转化(3)
第三章：水环境化学——污染物存在形态 第二节、水中无机污染物的迁移转化 一、颗粒物与水之间的迁移、二、水中胶体颗粒物聚集的基本原理和方式 三、溶解和沉淀 四、氧化—还原 1、概述 2、天然环境中的氧化剂和还原剂 3、氧化还反应概念回顾 4、电子活度和氧化还原电位 5、天然水体的pE-pH 关系图 ● 在氧化还原体系中，往往有H +或OH －离子参与转移，因此，pE 除了与氧化态和还原 态浓度有关外，还受到体系pH 的影响，这种关系可以用pE-pH 图来表示。该图显示了水中各形态的稳定范围及边界线。 ● 由于水中可能存在物类状态繁多，于是会使这种图变得非常复杂。例如一个金属， 可以有不同的金属氧化态、羟基配合物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硫化物等。 (1)水的氧化-还原限度 绘制pE —pH 图时，必须考虑几个边界情况。首先是水的氧化还原反应限定图中的区域边界。选作水氧化限度的边界条件是1.0130×105Pa 的氧分压，水还原限度的边界条件是1.0130×105Pa 的氢分压(此时P H2=1，P O2=1)，这些条件可获得把水的稳定边界与pH 联系起来方程。 天然水中本身可能发生的氧化还原反应分别是： 水的还原限度（还原反应）：22 1H e H ? ++ pE 0 =0.00 pE = pE 0 – lg((P H2)1/2/[H +]) pE = –pH 水的氧化限度（氧化反应）：O H e H O 222 1 41?+++ pE 0 = +20.75 ]}[lg{4 1 20 ++=H po pE pE pE=20.75—pH
(2)pE—PH图 假定溶液中溶解性铁的最大浓度为1.0×10－7mol／L，没有考虑Fe(OH) 2+及FeCO 3 等形态 的生成，根据上面的讨论，Fe的pE—pH图必须落在水的氧化还原限度内。下面将根据各组分间的平衡方程把pE—pH的边界逐一推导。 ①Fe(OH) 3(s)和Fe(OH) 2 (s)的边界。Fe{OH} 3 (s)和Fe(OH) 2 (s)的平衡方程为： Fe(OH) 3(s)+H+ + e→Fe(OH) 2 (s)+H 2 O lgK = 4.62 ] ][ [ 1 e H K + =,所以 pE =4.62–pH 以pH对pE作图可得图3—17中的斜线①，斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区。斜线下 方为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ②Fe(OH) 2 (s)和FeOH+的边界。根据平衡方程： Fe(OH) 2(s)+H+→FeOH++ H 2 O lgK = 4.6 可得这两种形态的边界条件：pH = 4.6–lg[FeOH+] 将[FeOH+]=1.0×10－7mol/L代人，得：pH= 11.6 故可画出一条平行pE轴的直线，如图3—17中②所示，表明与pE无关。直线左边为FeOH+稳定区，直线右边为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ③Fe(OH) 3 (s)与Fe2+的边界。根据平衡方程： Fe(OH) 3(s) +3H+ +e→Fe2+ + 3H 2 O lgK=17.9 可得这二种形态的边界条件：pE=17.9–3pH–lg[Fe2+] 将[Fe2+]以1.0×10－7mol/L代入，得：pE=24.9–3pH 得到一条斜率为–3的直线，如图3—17中③所示。斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区，斜 线下方为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ④Fe(OH) 3 (s)与FeOH+的边界。 根据平衡方程：Fe(OH) 3(s)+2H+ +e→FeOH++2H 2 O lgK=9.25 将[FeOH+]以1.0×10－7mol/L代入，得：pE=16.25-2pH 得到一条斜率为–2的直线，如图3—17中④所示。斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区，下方为FeOH+稳定区。 ⑤Fe3+与Fe2+的边界。根据平衡方程：Fe3++e →Fe2+ lgK = 13.1
石油污染土壤修复技术(总3页)
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【前言】随着经济的发展，人类对能源的需求也在不断扩大，石油是最重要的能源之一，被成为“工业的血液”。近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用，从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区，越来越多的油气井出现在世界各地。随之土壤污染问题日益突出，石油对土壤的污染危害大，潜伏期厂，涉及面广，有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”，已经成为不容忽视的环境问题。 石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物，其组成复杂，含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等）。土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础，是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所，土壤安全事关人类食品安全。石油一旦进人土壤，将对人类健康和生态环境造成严重危害。根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示，我国土壤总超标率高达16.1%。其中，有机类污染物，尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。据报道在我国，勘探和开发的油气田有4 0 0多个，覆盖面积达 3. 2 X 105 km2，其中约4. 8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染。为我国部分油田周边石油污染状况，其周边土壤中的总石油烃（ TPH ) 质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg，对人居安全和生态环境造成了严重的威胁。由此可见，石油污染土壤形势严峻，修复工作迫在眉睫。 土壤石油污染：是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中，进入到土壤环境，其数量和速度超多土壤自净作用的速度，打破了它在土壤环境中的自然动态平衡，使其累积过程占据优势，导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降，并通过食物链，最终影响到人类健康的现象。 石油进入土壤的途径： ?石油的泄露和溢油：陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等，原油会 被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面；产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中；另外发生井喷或泄露，也会污染周围土壤环境。 ?含油固、液体废气无的随意处置：油气的开采和运输过程会产生大量含油、天然气的开采过 程中会产生大量含油废水、有害的废泥浆以及其他的一些污染物，如果处理不好就会污染周边土壤、河流甚至地下水。 ?含油污水的灌溉和农用药剂的使用：一些工业企业产生的含油废水如果不加以回收处理，直 接排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,该水体用于农业灌溉，则会导致土壤污染，另外某些农用药剂也会污染土壤。 ?汽车尾气的排放：汽车尾气排放导致交通干线两侧土壤的有机物污染，另外大气沉降也会导 致土壤污染。 石油污染土壤修复技术 石油污染土壤的物理修复方法：
石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化
石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化 成员：王逸夫、袁康庄、汤明亮、张书浩 一、绪论 石油地质组成复杂，主要包括饱和与不饱和烃、芳烃类化合物、沥青质、树脂类等。 石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉、各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列石油污染问题。石油烃是由碳氢化合物组成的复杂混合体，没有明显的总体特征，主要由烃类组成，目前对环境污染构成威胁的主要分为(1)烷烃，可分为直链烃、支链烃和环烃；(2)芳烃、多环芳烃。 石油烃中不同的馏分会对人类和动植物产生不同影响。 当石油类污染发生时，污染物往往不是单一组分，而是多种污染物共存的复合污染，各组份间往往会发生各种相互作用，并对水体的迁移转化过程产生影响，如不同组分在含水层介质的吸附上，往往会发生竞争吸附，从而改变部分组分的迁移性和生物降解特性。以往对于复合污染物迁移转化研究主要集中在多环芳烃类（芘、萘、菲），以及苯系物（BTEX）的复合污染等，组分之间从分子结构、化学性质、作用机制方面均具有一定的相似性，而对组分种类、理化性质、作用机制差别较大的芳香烃和氯代烷烃复合污染所开展的研究则较少，此类复合污染物对地下水的污染机制和在地下水中的迁移转化机理尚不明确，诸如地下水中多组分竞争吸附规律、含水层介质中有机质对污染物吸附作用机理、污染场地包气带、含水层微生物多样性等。 由于资料匮乏，以及关于石油烃类污染物在水体中效应的研究不够完善，并且石油类污染物一般相对集中在特定区域的地下水、废水、以及水体沉积物中。故本文主要对这三种环境中的石油烃污染物的迁移转化机理进行论述和总结。 二、浅层地下水中石油烃污染物迁移转化机理 1.迁移转化方式 当芳香烃、氯代烷烃污染物进入地下水系统后，所发生的迁移转化作用主要包括对流弥散、吸附、降解、挥发等几个过程。污染物的迁移转化作用除受自身特性 影响外，同时受污染场地的地下水环境因素、地质、水文地质条件等要素的影响。 目前国内外关于有机污染物在地下水中的迁移转化机理研究主要集中在吸附作用 和生物降解作用两方面。 弥散迁移，又称水动力弥散，研究单个流体粒子的运动速度偏离于平均渗流速度的效应。当污染物在地下水中存在浓度梯度时，污染物粒子将受到扩散作用的影 响，但与对流作用相比，扩散项通常非常小，只有当流速极低时，扩散作用影响才 会显现。 吸附作用：孔隙介质中含有溶解某种物质的地下水时，该溶质会受到静电或化学力的作用离开溶剂，并被固定于空隙介质固体基质的表面或内部，这个过程称为 吸附作用。固体对溶质的亲和吸附作用主要分为三种基本作用力，通过静电引力和 范德华力引起的吸附作用叫物理吸附；通过固体表面和溶质之间化学键力引起的吸 附称为化学吸附，而介质对污染物的吸附往往是多种吸附共同作用的结果。有机物 在土壤上的吸附，主要分为两部分，一部分被矿物质吸附，另一部分被有机质吸附。 由于土壤中矿物质颗粒通常具有极性，在水溶液中发生偶极作用，使水分子在极性 作用下同有机污染物发生竞争吸附，占据矿物颗粒表面的吸附位，非极性的有机物 则较难与矿物质结合，因此有机质对污染物的吸附起到了更加主要的作用。
污染物在环境中的迁移和转化(1)
污染物在环境中的迁移和转化 第一节概述 一、污染物的迁移和转化的定义 污染物在环境中发生的各种变化过程称之为污染物的迁移和转化(transport and transformation of pollutants)，有时也称之为污染物的环境行为(environmental behavior)或环境转归(environmental fate)。 二、研究污染物在环境中迁移和转化过程及其规律性的意义 1. 可阐明污染物种类，接触的浓度、时间、途径、方式和条件，从而研究相关毒作用。 研究污染物在环境中的迁移和转化的过程及其规律性，对于阐明人类在环境中接触的是什么污染物，接触的浓度、时间、途径、方式和条件等都具有十分重要的环境毒理学意义，否则就不能阐明有预谋中接触而导致的一系列毒作用。 2. 环境毒理学的许多基本问题在一定程度上也取决于对污染物在环境中的迁移和转化规律的认识。 例如：污染物的物质形态、联合作用、毒作用的影响因素、剂量效应关系等，都要涉及到接触污染物的真实情况的确定。 第二节环境污染物的迁移 一、概念 污染物的迁移（transport of pollutants）是指污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。迁移的结果导致局部环境中污染物的种类、数量和综合毒性强度发生变化。 二、机械性迁移 根据污染物在环境中发生机械性迁移的作用力，可以将其分为气的、水的、和重力机械性迁移三种作用。 1．气的机械性迁移作用，包括污染物在大气中的自由扩散作用和被气流搬运的作用。 其影响因素有：气象条件、地形地貌、排放浓度、排放高度。 一般规律：污染物在大气中的排放量成正比，于平均风速和垂直混合高度成反比。 2．水的机械性迁移作用，包括污染物在水中的自由扩散作用和被水流的搬运作用。 一般规律：污染物在水体中的浓度与污染源的排放量成正比，与平均流速和距污染源的距离成反比。3．重力的机械迁移作用，主要包括悬浮物污染物的沉降作用以及人为的搬运作用。 三、物理化学迁移 物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。污染物以简单的离子或可溶性分子的形势发生溶解-沉淀、吸附-解吸附。同时还会发生降解等作用。 1．风化淋溶作用风化淋溶作用是指环境中的水在重力作用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用的结果是产生游离态的元素离子。 2．溶解挥发作用降水、固体废弃物水溶性成份的溶解；VOC 3．酸碱作用（常表现为环境pH值的变化） ①酸性环境促进了污染物的迁移，使大多数污染物形成易溶性化学物质。如酸雨：加速岩石和矿物风化、淋溶的速度；促使土壤中铝的活化。 ②环境pH值偏高时，许多污染物就可能沉淀下来，在沉积物中，形成相对富集。 4．络合作用（改变毒物吸附和溶解的能力）络合物的形成大大改变了污染物的迁移能力和归宿。 例如：当含有Hg2+的河水流入海洋时，水中氯离子浓度逐渐增高，河口水体中的Hg2+逐次形成Hg(OH)2→Hg(OH)Cl →HgCl2→HgCl3- →HgCl42-。其中的Hg(OH)Cl与水体中的悬浮态黏土矿物和氧化物吸附力最强，而HgCl2的吸附力最差。因而，Hg(OH)Cl部分的汞大量转移到悬浮态固相或沉积物中，而部分的汞仍留在水体中。
提取污染土壤中石油烃的方法
胜利油田采油区石油污染生物修复效果试验研究---王晓宇 中国海洋大学硕士论文环境工程专业 超声萃取法测定土壤中石油烃含量 首先将样品过60 目筛并做风干土样，用电子天平准确称量15g 样本，将称 取好的样本加入离心管中，加入45ml 萃取剂三氯甲烷，震荡使其混合均匀，静 置16-24 小时后使用超声萃取机（图2-1）对样本进行超声萃取15 分钟，之后 以4000r/min 的转速离心10 分钟，将上清液倒入烘至恒重的烧瓶中，重复进行 萃取实验3 次，将所取得的上清液全部倒入烧瓶中，在温度55℃的条件下进行 旋转蒸发至干。最后在通风橱内任其挥发至质量不再改变，称量抽提物的质量。 石油污染物含量（mg/kg）=抽提物质量（mg）/所取土壤样本质量（g）*1000 （g/kg） 土壤中含油量的测定：重量法 重量法的基本原理：利用某些低沸点的溶剂如氯仿对石油烃类的高溶解性， 首先将石油从土壤中转移至该溶剂内，然后利用该溶剂与石油沸点的差异，通过 蒸发将二者分离开来，最后通过称量得到土壤中石油污染物的质量。 氯仿是本实验的优先选择溶剂，它具有适宜的沸点以及较强的萃取能力，利 用索氏提取器的冷凝回流装置，可以使氯仿不断地循环溶解土壤样本中的石油直 至全部将其溶解。 称取一定质量m1 的干燥土壤，用滤纸卷好并包好后放入索氏提取器的玻璃 管中，在圆底烧瓶中加入80 毫升氯仿，然后将其与索氏提取器相连并进行水浴， 水浴温度选择保持在80 摄氏度左右，利用氯仿的虹吸作用对土壤中的石油污染 物进行提取。当索氏提取器中玻璃管内的萃取液变澄清的时候，停止水浴，取萃 取液进行浓缩，浓缩后放在质量为m2 的称量瓶中进行蒸发，最后测得称量瓶和 石油污染物质量之和为m3，石油污染物的质量即为m3-m2。含油率即为（m3-m2） /m1*100%。 3.2.2 土壤中微生物数量的测定 （1）首先取一克待测样品的土样，将其添加至99ml 带有玻璃珠的无菌水中，震 荡使其混合均匀后，得到稀释度为10-2的土壤稀溶液。 （2）将得到的稀释度为10-2的土壤稀溶液进一步稀释，得到稀释度为10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9的稀溶液。 （3）取稀释度为10-7、10-8、10-9的稀溶液样品，涂在LB 培养基上，在37℃的温度下培养24 小时。 （4）统计菌落数后折算出1g 样本中的微生物数量。培养过程如图3-1 所示。
污染物在水体中的迁移
第四章 污染物在水体中的迁移 水质模型的目的是模拟污染物浓度在环境中的变化过程，这种过程包括物理、化学和生物过程，其中物理过程主要表现在对流、扩散和弥散等；化学过程主要表现于物质由于化学反应在水体中的变化规律；生物过程则是在微生物的作用下而产生的变化过程。主要控制因素是污染性质、环境因素和排放的方式方法。所以有必要在这里介绍污染物的基本转化规律和机理。 (1) 对流与扩散 对于溶解性和悬浮性的污染物质，其物理过程主要有对流和扩散两种基本方式。对流指的是由于含有污染物的水体运动而产生的迁移过程；而扩散是指由于水体中污染物迁移所产生浓度梯度的非平流转移过程，这种过程是由于布朗宁（BROWNIAN ）运动而引起物质分子的随机运动，或由于湍流而引起的分子级迁移过程。 对于保守物质，分子扩散可用Fick ’s 第一定律来描述：物质由分子扩散通过液体单位面积的速度与液体中的浓度梯度成正比。 扩散物质通量=x c D m ??- (6-1) 其中，D m 是扩散系数或比例常数，它与绝对温度成正比，与扩散相的分子量和扩散相的浓度成正比。负号表示由于扩散过程物质从高浓度向低浓度方向运动。 (2) 物理化学过程动力学 (a) 零级反应：零级反应的反应速率与反应浓度无关，当方程中的指数v 和w 为零时，反应物浓度变化速率可用下列方程表示： []k dt A d =/ (b) 一级反应：一级反应速率与反应物浓度成正比，其速率常数可用下列方程表示： [][]A k dt A d =/ （6-3） 方程的解为： [][])exp(0kt A A -= （6-4） 式中，[A 0]是初始浓度；[A]是时间t 时的浓度。 (c) 二级反应：典型的二级反应式有两种形式 （3）吸附－解吸 水中溶解的污染物或胶状物，当与悬浮于水中的泥沙等固相物质接触时，会被吸附在泥沙表面，并在适宜的条件下随泥沙一起沉入水低,使水的污染浓度降低，起到净化作用。另外，河流的底岸也有吸附作用.与之相反，被吸附的污染物,当水流条件(如浓度、流速、pH 、温度等)改变时，也可能从吸附面上解脱一部分又进入水中，使水的污染浓度增加。前者称吸附，后者称解吸。大量研究表明：吸附能力远远大于解吸能力，常可大过几个数量级。因此，吸附—解析的总趋势是使水体溶解的污染物浓度降低。 (4) 沉淀与再悬浮 水中悬浮的有机物微粒和吸附有机物的泥沙，当流速减缓时，可能出现沉淀，使水体净化；当流速变大时，沉积为底泥的有机物可能被冲刷再浮于水中，使污染浓度增大。在水质模型中考虑这种影响，一般有两种途径：一是按照河流动力学原理，先计算河段的冲淤过程，
石油烃污染场地健康风险评价
环境工程091 郭靖0908010107 石油烃污染场地健康风险评价 石油烃中含有多种有毒物质，其毒性按烷烃、环烷烃和芳香烃的顺序逐渐增加。其中有2000多种毒性大且疑有“三致”效应的有机物质，如苯系化合物、多环芳烃中菲、葱、花及酚类等。石油进入水体环境后，会对动物、水生生物和人类等产生严重危害。土壤遭受石油污染后，石油会破坏土壤结构，影响土壤的通透性，降低土壤质量。此外，进入土壤的石油污染物还会随着地表径流进入地表水体，引起江河湖泊污染;通过土壤淋溶、渗滤作用进入土体深层和地下水，引起地下水污染。 工业革命以来，石油成为推动社会进步和发展的主要能源之一。随着大量的石油开采、加工、运输和使用等活动,形成了各种各样的石油烃污染场地.这类污染场地是世界各国普遍存在的环境问题. 而在我国油气田地区,地下水系统石油烃污染已经非常严重。河北保定某石油污染场地中，石油类污染物的检出率超过40%，其中二氯甲烷、三氯甲烷、苯和甲苯检出率到达100%。石油及其石油化工造成的场地污染已逐渐凸现，并逐渐成为继农药污染之后的又一大污染场地。随着石油污染问题日益严重,特别是对人体健康和饮用水安全造成严重威胁,开展石油类污染场地健康风险评价将有利于充分了解水体与土壤污染状况、污染物迁移转化途径和对人体健康与生态的危害,提高人们风险意识和饮用水安全性。 污染场地健康风险评价方法基本包括4个步骤：数据收集和分析、毒性评估、暴露评估、和风险表征。 1 数据的收集与分析 数据收集与分析，即进行场地信息调查和分析。识别可能的研究区域的范围，初步判定直接或潜在污染源和途径。这一阶段收集资料主要包括：土地利用的历史变迁资料，工业生产历史和现状、产业结构布局资料；与场地有关的自然环境、社会经济、污染源和场地污染历史等方面的资料；过去场地废物的产生与处理过程、与场地有关的有害物质、有害物质的潜在来源、扩散途径和受影响的介质等资料；流行病学与毒理学的统计数据；污染区或附近居民进行调查，获取当地居民的人群分布、人群结构、人群生活方式等信息。 2 毒性评价 毒性评价指分析受试物引起暴露人群不良健康反应的各种证据，估计暴露强度与不良反应增加的可能性和不良健康反应程度之间的关系。毒性评价包含危害鉴别和剂量—反应评估二个部分。 2.1危害鉴别 危害鉴别是判定某种污染物是否对人体健康产生危害。如果判定某污染物对人体健康产生危害，并进一步确定其危害后果，如是否具有致癌性或者非致癌性等。 2.2剂量—反应评估 剂量—反应评估是在认定待评价的物质具有毒性的基础上，依据人群流行病学调查资料和毒理学的研究结果，阐明不同剂量水平的待评价物质与接触群体中出现的最为敏感的关键的有害效应发生率之间的定量关系。在毒理学中将剂量—反应评估分为两类：（1）暴露某一化学物的剂量与个体呈现某种生物反应强度之间的关系，又称剂量—效应关系；（2）某一化学物的剂量与群体中出现某种反应的个体在群体中所占的比例，可以用%或者比值表示，如死亡率、肿瘤发生率等。在健康风险评价中,通常有以下两种剂量-反应评估方法：无阈效应（如癌）情况下，由于人体在实际环境中的暴露水平通常很低，而动物实验学或流行病学研究中的剂量相对比较高，因此剂量-反应评估通常采用低剂量外推方法。 有阈效应(如非致癌)情况下，通常通过未观察到的有害作用水平和不确定系数来推导出
石油类污染物在土壤和地下水中的污染模拟
2、土壤污染模拟 土壤是一个多相的疏松的多孔介质，固相中有大量的有机和无机胶体。石油是一种天然的粘油状液体，主要成分为烃类化合物( 占8 0% 一9 0% )。烃类化合物是非极性有机物，其偶极矩< 1，介电常数< 3，在土壤中有一定的吸附作用。地表的石油可以在重力作用下入渗，也可能随地面水或雨水沿着土壤毛细管孔隙向下渗透污染土壤，甚至进一步向下淋滤污染地下水。石油类污染物质在土壤入渗过程中，由于土壤中存在着大量的有机和无机的胶体，使得进入土壤中的污染物不断地被吸附。吸附能力与土壤的质地、石油的性质有密切联系。通常，石油烃类在土壤介质吸附程度以分配系数Kd来表示。 K d=C s C e 式中: Cs为平衡时固相中的浓度( mg/kg)；Ce为平衡时液相中的浓度(mg/l) 根据土壤中溶质运移模型和石油类污染物质在土壤中的迁移转化过程，考虑吸附作用而忽略石油的挥发，建立石油类污染物质在土壤中迁移转化二维综合模型。它包括水运动方程和石油运动方程。 土壤中水运动方程: C?e? et = e ex K x e? ex + e ez K x e? ez + eK z ez 7 土壤中石油类运动方程: θR d ec = e D xx ec + e D zz ec ? eq x c ? eq z c + eθ ?λθR d c8 式中：C( h)为比水容量（cm-1）；K x、K z分别为横向纵向水力传导系数（cm/d）；Dxx、Dzz分别为横向纵向弥散系数（cm2/d）；Rd为滞留因子；c为液相中石油的浓度(mg/l) ；qx、qz分别为x和z方向的达西流速（cm/d）；θ为含水量(% )；λ为降解系数（d-1）；h为土壤中压力水头(cm )。 初始条件和边界条件 根据监测的结果和落地油的分布特征，预测石油类在土壤中迁移过程及石油是否会对地下水造成污染，选择预测范围为：长80 m，深6m剖面区域。并对部分问题可进行简化处理, 作一些基本假设。假设土壤水最初不含石油，即未受到污染，但土壤中存在一定的本底值，经取样测定取平均值为40.3mg/kg。在土壤的预测范围内，土壤被认为是均质的。
浅谈石油类污染物的分析测定方法
浅谈石油类污染物的分析测定方法 摘要：目前我国还没有建立完善的土壤中石油类及其相关物质的环境质量检测标准，在进行油污土壤的环境危害分析和治理技术研究中缺乏统一的标准，给相关 的研究工作带来了诸多不便。针对我国目前土壤中石油类污染物的检测现状，本文比较详细的对土壤中石油类污染物的检测方法做出了对比研究，探讨了国内外 该领域的研究现状与进展。 关键词：石油类污染物；重量法；紫外分光法；红外光度法 Abstract: At present, China has not established a sound soil petroleum and its related substances in environmental quality testing standards, conducting oil and soil environmental hazard analysis and control technology research in the lack of uniform standards , to the relevant research work has brought a lot of inconvenience . For our current petroleum pollutants in soil testing situation, a more detailed article on petroleum pollutants in soil testing methods to make a comparative study on research in the field of domestic and foreign status and progress . Keywords: oil ; petroleum pollutants ; analytical methods 0 引言 石油是当今社会不可或缺的主要能源，在国民经济中占据着举足轻重的地位。石油是由动植物等有机残骸与泥沙、碳酸质沉淀物等物质在不同历史时期经过地质变迁沉积而形成的天然有机可燃矿产，自然状态下原有为黑色粘稠液体，具有特殊气味[1]。石油密度为829~896kg/m3，常温下呈非牛顿流体状态，不溶于水，可溶于苯、氯仿、二氯甲烷、石油醚等有机溶剂。石油是由成千种化学特征不同的化合物组成的复杂混合体，没有明显的总体特征。从对环境的危害上来看，非烃类污染物质的毒性远比烃类明显。 石油烃污染物对水体、大气以及土壤环境都会造成污染和破坏，其中某些多环芳烃具有“三致”的作用，在环境中通过食物链富集最终对人体产生极大危害。石油污染的来源主要包括以下几个方面：原油泄漏和溢油事故；含油废弃物的堆置；污水灌溉；大气污染及汽车尾气；药剂污染等。本文就现有现有分析测定石油污染物的方法做了详细的介绍，并对石油烃不同测定方法的使用范围和优缺点进行了分析[2]。 1 前处理方式 要测定土壤中的石油污染物，首先要做的就是用有机溶剂将石油污染物从待测土样中分离出来，分离的方法有很多。本文选取比较常见的、操作也相对比较简单的超声提取法、震荡提取法以及索氏提取法进行深入研究。 1.1 超声波提取法 超声波提取（ultrasound-assisted extraction）的原理是超声波辐射能够产生强烈的空化效
各行业主要污染物
各行业主要污染物 一、火力发电 PH、SS（悬浮物）、硫化物、砷、铅、镉、挥发酚、石油类、热污染等 二、煤矿（包括洗煤） PH、SS、砷、硫化物等 三、焦化 COD、BOD、SS、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、氨氮、苯类、多环芳、烃、热污染等 四、金属矿山开采 PH、SS、硫化物、铜、铅、镉、汞、六价铬等 五、金属冶炼加工 PH、SS、COD、硫化物、氰化物、挥发酚、氟化物、石油类、、铅、锌、镉、汞、六价铬等 六、石油开采 汞、镉、六价铬、砷、铅、PH、石油类、SS、挥发酚、硫化物、COD、BOD 等 七、石油炼制 PH、COD、BOD、SS、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、苯类、多环芳烃、汞、镉、六价铬、砷、铅等 八、石油化工 SS、COD、BOD、硫化物、石油类、挥发酚、氰化物等 九、汞矿
PH、悬浮物、硫化物、砷、汞等 十、雄黄矿 PH、悬浮物、硫化物、砷等 十一、硫铁矿 PH、悬浮物、硫化物、铜、铅、锌、镉、汞、砷、六价铬等 十二、磷矿 PH、悬浮物、氟化物、硫化物、砷、铅、磷等 十三、萤石矿 PH、悬浮物、氟化物等 十四、黄磷 SS、PH、元素磷、氟、氰化物、硫酸、PH（或酸度）、SS、硫化物、氟化物、铜、铅、锌、镉、砷等 十五、氯碱 PH（或酸、碱度）、COD、SS、汞等 十六、铬盐 PH（或酸度）、总铬、六价铬等 十七、有机原料 PH（或酸、碱度）、COD、BOD、SS、挥发酚、氰化物、苯类、硝基苯类、有机氯等 十八、磷肥 PH（或酸度）、COD、SS、氟化物、砷、磷等
十九、农药 PH、COD、BOD、Ss、硫化物、挥发酚、砷、有机磷、有机氯等 二十、氮肥 COD、BOD、挥发酚、氰化物、硫化物、砷等 二十一、橡胶 PH（或酸、碱度）、COD、BOD、石油类、铜、锌、六价铬、多环芳烃等二十二、橡胶加工 COD、BOD、硫化物、六价铬、石油类、苯、多环芳烃等 二十三、染料 PH（或酸、碱度）、COD、BOD、SS、挥发酚、硫化物、苯胺类、硝基苯类等 二十四、制药 PH（或酸、碱度、COD、BOD、石油类、硝基苯类、硝基酚类、苯胺类等二十五、化纤 PH、COD、BOD、SS、铜、锌、石油类等 二十六、塑料 COD、BOD、硫化物、氰化物、铅、砷、汞、石油类、有机氯、苯类、多环芳烃等 二十七、颜料 PH、COD、SS、硫化物、汞、六价铬、铅、镉、砷、锌、石油类等 二十八、电池
石油类污染物在土壤中的吸附_解吸机理研究及展望
矿物岩石地球化学通报 综 述 Bulletin of Min eralogy,Petrology and Geoch emistry Vol 26No 1,Jan 2007 收稿日期:2006 01 20收到,10 16改回 基金项目:黑龙江省自然科学基金资助项目(B0210);黑龙江省科技计划资助项目(GZ05A601);黑龙江省教育厅科技基金资助项目 (10541005) 第一作者简介:刘晓艳(1962 ),女,教授,专业方向:有机地球化学 E mail:dqpilx y@126 com 石油类污染物在土壤中的 吸附/解吸机理研究及展望 刘晓艳1 ,李英丽1 ,朱谦雅1 ,戴春雷1 ,王平利1 ,齐 刚 2 1 大庆石油学院地球科学学院,黑龙江大庆163318; 2 大庆市环境监测中心站,黑龙江大庆163318 摘 要:石油类污染物在土壤中的吸附与解吸研究是目前土壤学及环境科学研究的重要领域,石油类污染物在土壤中的吸附/解吸影响因素、机理及研究方法已有大量研究,但由于吸附/解吸传统研究方法受各种参数的限制,对影响因素、吸附模式、机理的研究难以进一步深入,多种影响因素之间的相互作用也是一个重要的研究方向;石油类污染物的吸附模式随着吸附方式的不同而适用于不同土壤的吸附,而用SPE 技术可以从分子水平来认识吸附/解吸的本质。同时本文提出了石油类污染物在土壤中吸附/解吸机理研究中存在的问题,并展望未来的发展趋势。关 键 词:石油类污染物;土壤;吸附;解吸;机理;展望 中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1007 2802(2007)01 0082 06 Research on the Mechanism of the Adsorption/Desorption of Petroleum Pollutants in Soils and Its Prospective LIU Xiao yan 1 ,LI Ying li 1 ,ZH U Qian y a 1 ,DAI Chun lei 1 ,WANG Ping li 1 ,QI Gang 2 1 Geoscience School ,D aqing Petr oleum I nstitute ,D aqing n 163318,China; 2 M onitor Center o f D aqing Envir onment,D aqing,H eilo ngj iang 163318,China Abstract:T he research on t he mechanism of t he adsorption/desorption for pet roleum pollut ant s in soil is an impor t ant subject in soil and environment al sciences at present T hough lot s of researches on the influencing f act ors,mechanism and methods of the adsorpt ion/desorpt ion of pet roleum pollut ant s in soils have been undert ake,limited progress has been achieved due to the int eraction of various paramet ers of tradit ional met hods T he mode for ad sorpt ion of pet roleum pollut ant s is varied wit h diff erent t ypes of soils T he SPE t echnology could be used to st udy the adsorpt ion in molecular level T his paper has point ed out some problems related to t he research on t he mecha nism of the adsorpt ion/desorpt ion of pet roleum pollut ants in soils,and has proposed t he development t rend of t he research in future Key words:petroleum pollutant s;soil;adsorption;desorpt ion;mechanism;prospect 1 研究概况 石油污染已成为当前世界性公害之一。石油主 要是由烃类化合物组成的一种复杂混合物,还含有少量的O 、N 、S 等元素,其中的芳香类物质对人和动物的毒性较大,尤其是双环及三环以上的多环芳烃毒性更甚[1~3]。陆地采油大量的生产设施如油 井、集输站、转输站和联合站等,原油会被直接或间接的泻于这些设施附近的地面,石化产品的开采和运输也会使石油类物质进入土壤环境,随后发生一系列的物理、化学和生化作用,对环境造成污染[4]。大部分石油类污染物在土壤中都发生吸附/解吸作用,从而影响着它们在土壤中的迁移、生物降解和光解[5] 。