【摘要】：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來(lái)的大量化工和石油化工的迅速擴(kuò)張,隨之而來(lái)的石油烴土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,土壤修復(fù)迫在眉睫。石油烴釋放在土壤中常常會(huì)發(fā)生揮發(fā)、氧化、分解、生物轉(zhuǎn)化和積累等過(guò)程,土壤有機(jī)質(zhì)是石油烴的主要吸附載體。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究還是現(xiàn)場(chǎng)規(guī)模整治項(xiàng)目,有機(jī)溶劑淋洗技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外常用的土壤修復(fù)技術(shù),是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而,該技術(shù)對(duì)土壤的作用機(jī)理,尤其是對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的破壞及對(duì)土壤可能造成的老化等目前尚未引起研究界的重視。本文針對(duì)此問(wèn)題,通過(guò)土壤有機(jī)溶劑萃取吸附實(shí)驗(yàn)研究土壤的吸附性能的變化,運(yùn)用GROMACS分子模擬軟件從分子尺度深入研究了土壤中腐殖酸對(duì)石油烴分子吸附和遷移的影響,并研究電動(dòng)力作用對(duì)土壤中石油烴遷移的影響,發(fā)現(xiàn)土壤在有機(jī)淋洗劑作用下,土壤有機(jī)質(zhì)(腐殖酸)間可能發(fā)生相互包裹、絮凝,減少了土壤與污染物的可作用位點(diǎn),直接影響土壤對(duì)石油烴的再吸附性能,影響石油烴在土壤中的遷移,有可能正是這種包裹絮凝,導(dǎo)致土壤孔隙減小,土壤老化。具體結(jié)果如下:(1)本論文用不同有機(jī)溶劑對(duì)石油烴污染土壤進(jìn)行溶劑萃取實(shí)驗(yàn),將萃取的土壤再進(jìn)行石油烴吸附實(shí)驗(yàn),對(duì)萃取后的土壤和吸附石油烴的土壤進(jìn)行孔隙率測(cè)試和SEM形貌分析;并通過(guò)吸附曲線的擬合,討論原油在土壤上可能存在的吸附模型。結(jié)果表明:通過(guò)擬合吸附曲線發(fā)現(xiàn)石油烴在土壤上的吸附符合Langmuir方程,說(shuō)明石油烴在土壤上的吸附是單分子層吸附更傾向于化學(xué)吸附,土壤有機(jī)質(zhì)本身是石油烴的主要吸附載體,說(shuō)明石油烴與土壤有機(jī)質(zhì)間存在較強(qiáng)作用力,而作用力有可能來(lái)自于石油烴中分子量大流動(dòng)性差的重組分對(duì)輕組分進(jìn)行包裹吸附在土壤有機(jī)質(zhì)上形成的強(qiáng)大傳質(zhì)阻力;干凈土壤有機(jī)質(zhì)含量越多對(duì)石油烴吸附能力越強(qiáng);有機(jī)溶劑在萃取石油烴污染的土壤過(guò)程中,石油烴掙脫與土壤表面分子(有機(jī)質(zhì))作用力和結(jié)合能,可能使得有機(jī)質(zhì)之間相互包裹和絮凝,降低土壤孔隙率,減少土壤與污染物可作用位點(diǎn),對(duì)土壤造成二次污染,而土壤中有機(jī)質(zhì)含量越高受影響越明顯。(2)通過(guò)GROMACS分子模擬軟件,發(fā)現(xiàn)土壤大分子腐殖酸(LHA)與芳香烴(ANT)會(huì)出現(xiàn)包裹絮凝,LHA分子越多飽和烴ANT擴(kuò)散越慢。(3)從分子角度考察了電動(dòng)力作用對(duì)芳香烴和腐殖酸大分子遷移的影響,得出以下結(jié)論:(1)電動(dòng)力作用對(duì)芳香烴和腐殖酸的擴(kuò)散和絮凝均造成影響,電場(chǎng)強(qiáng)度只有在一定范圍內(nèi)才能體現(xiàn)促進(jìn)擴(kuò)散更明顯,并非電場(chǎng)強(qiáng)度越大對(duì)石油烴的擴(kuò)散有利,這為實(shí)際修復(fù)工作提供理論基礎(chǔ)。(2)電動(dòng)力作用對(duì)芳香烴的擴(kuò)散和絮凝是促進(jìn)還是抑制與體系中腐殖酸數(shù)量有極大關(guān)系。當(dāng)體系LHA數(shù)量較少時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)大大促進(jìn)了ANT的擴(kuò)散移動(dòng),而電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大反而會(huì)促進(jìn)ANT本身的絮凝,使得ANT擴(kuò)散減緩;當(dāng)體系中LHA數(shù)量較多時(shí),ANT擴(kuò)散主要受LHA與其絮凝的影響,電場(chǎng)影響并不是十分明顯,在電場(chǎng)強(qiáng)度增加時(shí)促進(jìn)了ANT-LHA的絮凝,使得二者擴(kuò)散均降低。
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【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X53;O647.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2361985