【摘要】： 石油污染土壤原位(in situ)修復(fù)對于地下水的有機(jī)污染控制具有極其重要的意義。以實(shí)地砂土,通過土柱/砂箱試驗(yàn)分別研究了汽油和柴油污染土壤的原位通風(fēng)修復(fù);分析了主要工藝形式、運(yùn)行參數(shù)及影響通風(fēng)效率的因素;分析了尾氣和土壤空氣中TVOC(揮發(fā)性總有機(jī)物濃度)、CO2的變化和土壤殘余油濃度與組分的變化。結(jié)論如下: ①真空抽氣通風(fēng)效率高于注氣通風(fēng)效率。連續(xù)通風(fēng)效率高于間歇通風(fēng)效率。汽油濃度為6%時,100mL/min連續(xù)真空抽提通風(fēng)264h,污染物去除率達(dá)到89.29%。通風(fēng)速率在400mL/min時,通風(fēng)96h,砂土中的汽油就可去除96.3%。土壤水分增加對汽油污染砂土的通風(fēng)修復(fù)有著促進(jìn)作用。 ②汽油污染土柱尾氣TPH(總汽油烴濃度)測定值與TVOC值之間存在顯著的線性相關(guān)性。土壤氣體TVOC值可以反映土壤殘余汽油濃度變化。由不同通風(fēng)速率和不同初始土壤含水率條件下土壤氣體中TVOC衰減的指數(shù)/對數(shù)擬合函數(shù)估算的通風(fēng)修復(fù)時間綜合對比結(jié)果表明,由土壤殘余TPH估計(jì)的土壤污染物90%去除所需修復(fù)時間與由土壤氣體TVOC值估計(jì)的達(dá)到10ppm時所需修復(fù)時間較為接近。因TVOC容易監(jiān)測,可以考慮在實(shí)際土壤通風(fēng)修復(fù)過程中通過土壤氣體中TVOC的監(jiān)測反映土壤污染修復(fù)狀況,當(dāng)TVOC濃度降低到10ppm以下時,修復(fù)過程基本可以結(jié)束。 ③不通風(fēng)條件下土壤中的汽油的主要衰減組分為C7以下組分。通風(fēng)條件下,C6以下組分首先去除,而后是C7-C10組分,然后是長鏈的C11以上組分。汽油組分分子量越大,在通風(fēng)過程中其組分比例峰值出現(xiàn)需要的時間越長。通風(fēng)速率對于汽油組分的去除的先后次序沒有影響,影響的是各組分完全去除所需的時間。通風(fēng)速率越快,各組分達(dá)到峰值所需的時間越短。 ④柴油在細(xì)砂中的垂向遷移主要發(fā)生在初期,最大運(yùn)移速率為0.609cm/min。物理通風(fēng)對于土壤中柴油去除效果很差,初始柴油濃度為30.96mg/g,通風(fēng)速率為100mL/min,經(jīng)過196h連續(xù)通風(fēng),平均去除率僅為3.9%。 ⑤柴油污染土壤(初始含油量為12.46mg/g)經(jīng)長期擱置后,低速間歇通風(fēng)(8mL/min,8h/d)6天,土壤通風(fēng)總體修復(fù)效率為21.57-60.14%,優(yōu)于單純物理通風(fēng)和堆肥強(qiáng)化生物通風(fēng)。通風(fēng)尾氣CO2/O2測定表明通風(fēng)系統(tǒng)中確實(shí)存在微生物活性。保守估計(jì)通風(fēng)對柴油的總?cè)コ繛?64.6g,其中揮發(fā)作用去除比率僅為0.52%,完全生物降解去除比率為4.26%,而不完全生物降解去除比率達(dá)到95.35%。 ⑥土壤氣體中TVOC值不能反映土壤中殘余柴油含量。微生物活性與土壤中的柴油濃度的關(guān)系不明顯。通風(fēng)過程改變了砂箱中氧環(huán)境條件,造成微生物活性降低。通風(fēng)前后土樣的柴油烴組分分析表明,柴油污染土壤通風(fēng)過程中不存在低碳鏈的輕組分優(yōu)先從系統(tǒng)中去除現(xiàn)象。 ⑦通風(fēng)對不同石油污染土壤的修復(fù)效率不同,不同石油污染土壤通風(fēng)修復(fù)所需要的通風(fēng)速率和通風(fēng)時間不同,通風(fēng)過程中石油污染物的組分變化以及揮發(fā)與生物降解所發(fā)揮的作用等方面存在顯著的差異,這與石油污染物的組成與性質(zhì)、石油污染物在土壤中的變遷和土壤環(huán)境等通風(fēng)條件等密切相關(guān)。
【圖文】：

辛烷（C8，分析純），壬烷（純），無水硫酸鈉(分析純)架臺，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，定制有機(jī)相色譜儀，手持式 TVOC 儀（ppbR（見圖 2-1），，內(nèi)徑φ80 mm，高 50抽氣板�？拷w底部設(shè)側(cè)壁進(jìn)氣集氣孔，與無油真空泵相連。側(cè)面320mm、400mm、480mm，各孔直

汽油與柴油污染土壤通風(fēng)修復(fù)試驗(yàn)研究系統(tǒng)柱通風(fēng)系統(tǒng)示意圖見圖 2-2，實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置見圖 2-3�？諝庠诔錃獗没驘o油真空泵動下由砂土柱底部進(jìn)氣孔進(jìn)入，通過底部中心輻射充氣板布?xì)馍舷蛄髯⑷肷巴林�。砂汽油中的揮發(fā)組分在上向氣流的攜帶或真空壓力作用下，通過頂部抽氣板和集氣孔性炭吸附柱，經(jīng)活性炭吸附去除污染物后的氣體可排放到空氣中。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：X53

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 馬傳鑫;不同含鹽量石油污染土壤的植物—微生物聯(lián)合修復(fù)效率[D];天津理工大學(xué);2011年

2 王建;地下水曝氣修復(fù)過程的數(shù)值模擬[D];清華大學(xué);2011年

本文編號：2625538