某市西部巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減作用機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:某市西部巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減作用機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:石油烴種類繁多,約有600余種,主要包括烷烴、環(huán)烷烴以及芳香烴等。石油生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸過(guò)程中的“跑、冒、滴、漏”以及廢棄物的隨意排放導(dǎo)致大量的石油烴進(jìn)入環(huán)境中,嚴(yán)重污染了大氣、土壤、地表水以及地下水,進(jìn)而也會(huì)對(duì)人類健康和動(dòng)植物生命造成嚴(yán)重的危害。某市西部建有一煉油廠,是一個(gè)每年加工生產(chǎn)10萬(wàn)t原油的石油化工企業(yè),廠區(qū)附近灰?guī)r裸露,第四系零星分布,地下水防污性能較差,煉油廠部分廠房和輸送管道直接建設(shè)在灰?guī)r之上,而且沒有做防滲措施,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污水會(huì)通過(guò)裂隙、巖溶等直接滲入地下水系統(tǒng),導(dǎo)致巖溶裂隙水石油烴污染嚴(yán)重,地下水石油烴污染治理迫在眉睫。通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外地下水石油烴自然衰減技術(shù)的相關(guān)研究,對(duì)研究區(qū)地下水石油烴自然衰減規(guī)律以及地下水石油烴自然衰減過(guò)程中生物地球化學(xué)作用進(jìn)行定量研究,這對(duì)于中國(guó)北方巖溶裂隙水石油烴污染修復(fù)、控制以及地下水資源保護(hù)具有重要的科學(xué)意義。本文主要通過(guò)室內(nèi)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)來(lái)定量研究巖溶裂隙水石油烴的自然衰減規(guī)律,明確石油烴自然衰減的主要機(jī)制;通過(guò)模擬柱實(shí)驗(yàn)和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)定量研究巖溶裂隙水石油烴自然衰減過(guò)程中的生物地球化學(xué)作用。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)巖溶裂隙水系統(tǒng)和含水介質(zhì)特征研究。查明巖溶裂隙水系統(tǒng)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件,研究分析巖溶裂隙水系統(tǒng)含水介質(zhì)基本特性。(2)巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴時(shí)空分布特征研究。結(jié)合研究區(qū)水文地質(zhì)條件,補(bǔ)充開展了野外環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查,對(duì)污染源和污染途徑進(jìn)行調(diào)查,并進(jìn)行了地下水取樣分析。結(jié)合研究區(qū)巖溶裂隙水石油烴的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析巖溶裂隙水石油烴的時(shí)空分布特征,結(jié)果表明,研究區(qū)巖溶裂隙水石油烴污染出現(xiàn)了衰減現(xiàn)象:巖溶裂隙水石油烴污染面積從1991年的3.5km~2衰減到2015年的0.85km~2,石油烴最大濃度從1991年的1.77mg/L減小到2015年的0.18mg/L。(3)巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減規(guī)律研究。利用靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究巖溶裂隙水石油烴自然衰減規(guī)律,并設(shè)置無(wú)菌對(duì)照組,利用SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)出水中石油烴含量的數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,結(jié)果表明,巖溶裂隙水石油烴自然衰減符合一級(jí)衰減動(dòng)力學(xué)方程,衰減速率為0.013d-1,實(shí)驗(yàn)期間內(nèi),生物作用對(duì)石油烴自然衰減的貢獻(xiàn)明顯高于非生物作用。(4)巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減的生物地球化學(xué)作用機(jī)理研究。通過(guò)室內(nèi)模擬柱實(shí)驗(yàn)和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)對(duì)巖溶裂隙水系統(tǒng)含水介質(zhì)石油烴衰減的生物地球化學(xué)作用進(jìn)行了定量研究,對(duì)模擬柱和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)出水中石油烴、微生物活性、氧化還原電位、電子受體(O_2、NO_3~-、SO4~(2-)等)、反應(yīng)產(chǎn)物(HCO_3~-、NO_2~-、S~(2-)等)等含量進(jìn)行分析檢測(cè)。結(jié)果表明,在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)出水中微生物活性值先增大后減小,氧化還原電位不斷減小,O_2、NO_3~-、SO_4~(2-)等電子受體均表現(xiàn)出不斷減小的趨勢(shì),反應(yīng)產(chǎn)物NO_~(2-)則表現(xiàn)出先增大后減小的規(guī)律,反應(yīng)產(chǎn)物HCO_3-在實(shí)驗(yàn)期間不斷增大;在模擬柱實(shí)驗(yàn)出水中,模擬柱底部出水中微生物活性值高于模擬柱頂部,底部出水中氧化還原電位值低于模擬柱頂部,并且在模擬柱中出現(xiàn)了氧還原帶、硝酸鹽還原帶以及硫酸鹽還原帶三個(gè)順序氧化還原帶。
【關(guān)鍵詞】:巖溶裂隙水系統(tǒng) 石油烴 自然衰減 生物地球化學(xué)作用 某市西部
【學(xué)位授予單位】:濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X742;X523
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 課題來(lái)源11
- 1.2 選題目的及意義11-12
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.3.1 地下水石油烴污染現(xiàn)狀12-13
- 1.3.2 地下水石油烴自然衰減研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 研究?jī)?nèi)容15-16
- 1.5 技術(shù)路線16-19
- 第二章 研究區(qū)概況19-23
- 2.1 自然地理概況19
- 2.1.1 地理位置19
- 2.1.2 氣象水文19
- 2.1.3 地形地貌19
- 2.2 水文地質(zhì)條件19-23
- 2.2.1 地層巖性19-20
- 2.2.2 水文地質(zhì)特征20-23
- 第三章 地下水石油烴污染分布規(guī)律研究23-33
- 3.1 地下水石油烴污染來(lái)源23
- 3.2 地下水石油烴數(shù)據(jù)來(lái)源23-24
- 3.3 地下水石油烴污染特性分析24-31
- 3.3.1 地下水石油烴污染分布規(guī)律26-31
- 3.3.2 地下水石油烴隨時(shí)間變化規(guī)律31
- 3.4 小結(jié)31-33
- 第四章 地下水石油烴自然衰減規(guī)律研究33-41
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>33
- 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與裝置33-35
- 4.3 實(shí)驗(yàn)方法35-36
- 4.4 數(shù)據(jù)處理方法36
- 4.5 結(jié)果與討論36-39
- 4.5.1 地下水石油烴自然衰減規(guī)律36-37
- 4.5.2 非生物作用對(duì)地下水石油烴自然衰減的貢獻(xiàn)37-38
- 4.5.3 生物降解作用對(duì)地下水石油烴自然衰減的貢獻(xiàn)38-39
- 4.6 小結(jié)39-41
- 第五章 地下水石油烴生物地球化學(xué)自然衰減機(jī)理41-59
- 5.1 石油烴自然衰減動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)41-43
- 5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>41-42
- 5.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與裝置42
- 5.1.3 實(shí)驗(yàn)方法42-43
- 5.2 石油烴自然衰減靜態(tài)實(shí)驗(yàn)43
- 5.3 石油烴自然衰減實(shí)驗(yàn)樣品檢測(cè)43
- 5.4 石油烴生物地球化學(xué)自然衰減機(jī)理43-57
- 5.4.1 地下水中微生物活性的時(shí)空變化規(guī)律43-45
- 5.4.2 地下水中石油烴的時(shí)空變化規(guī)律45-47
- 5.4.3 地下水中氧化還原電位(Eh)的時(shí)空變化規(guī)律47-48
- 5.4.4 地下水中溶解氧的時(shí)空變化規(guī)律48-50
- 5.4.5 地下水中NO_3-和NO_2~-的時(shí)空變化規(guī)律50-52
- 5.4.6 地下水中SO_4~(2-)和S~(2-)的時(shí)空變化規(guī)律52-54
- 5.4.7 地下水中HCO_3~-的時(shí)空變化規(guī)律54-55
- 5.4.8 模擬柱液相中氧化還原帶的空間分布55-57
- 5.5 小結(jié)57-59
- 第六章 結(jié)論及建議59-63
- 6.1 結(jié)論59-60
- 6.2 建議60-63
- 參考文獻(xiàn)63-67
- 致謝67-69
- 附錄69
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,本文編號(hào):270302
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