【摘要】： 甲基叔丁基醚(MTBE)由于其低辛醇/水分配系數(shù)及高水溶性,比汽油中其它組分更容易傳遞至地下水中。而且MTBE在土壤中的遲滯作用小,較難被生物降解,能形成較大范圍的污染羽流,因而MTBE在地下水中的出現(xiàn)可以作為汽油泄漏最好的指示劑。本文從理論基礎(chǔ)、過(guò)程參數(shù)、遷移過(guò)程影響因素等方面對(duì)MTBE在地下環(huán)境的遷移傳質(zhì)過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 通過(guò)非線性擬合由排水曲線獲得砂土van Genuchten水分布常數(shù);由吸附平衡實(shí)驗(yàn)確定了MTBE的吸附常數(shù);運(yùn)用分形理論和激光粒度儀測(cè)試手段確定了各土壤的粒度分形維數(shù),結(jié)合土壤常規(guī)測(cè)試研究得到粒度分維值與土壤粘粒含量的線性關(guān)系;利用土柱遲滯擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)研究了MTBE在土壤孔隙中的有效氣、液相擴(kuò)散系數(shù);利用二維砂箱實(shí)驗(yàn)測(cè)定水動(dòng)力彌散系數(shù)。 實(shí)驗(yàn)研究了飽和流動(dòng)條件下非水相MTBE在二維不均勻介質(zhì)中的溶解過(guò)程,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明非水相溶解過(guò)程初期水相中濃度很高,MTBE在水中的溶解度接近于飽和溶解度,之后逐漸降低進(jìn)入拖尾期;非水相初始飽和度越高,溶出MTBE濃度出現(xiàn)最高點(diǎn)的時(shí)間越晚,完全溶解所需時(shí)間也越長(zhǎng);地下水流速提高會(huì)使平衡溶解期變短,并減少完全溶解所需的時(shí)間;NAPL源范圍越大,出口峰值濃度越高,峰值出現(xiàn)時(shí)間越晚。建立了不均勻介質(zhì)中NAPL溶解過(guò)程的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行數(shù)值求解,得到了溶解過(guò)程中區(qū)域流場(chǎng)的變化和濃度分布。 采用土柱實(shí)驗(yàn)研究了溶解態(tài)MTBE在不飽和區(qū)的遷移過(guò)程,在數(shù)學(xué)模擬的基礎(chǔ)上考察滲流速度和多孔介質(zhì)性質(zhì)對(duì)傳質(zhì)過(guò)程的影響,結(jié)果顯示在高滲流速度和高滲透率介質(zhì)中MTBE的傳質(zhì)較快。利用數(shù)值模擬的方法,考察存在NAPL不動(dòng)相時(shí),MTBE在不飽和區(qū)的遷移過(guò)程并分析其傳質(zhì)過(guò)程的影響因素。 利用二維砂箱系統(tǒng)地研究了MTBE在飽和區(qū)中的遷移過(guò)程,結(jié)果表明由于地下水流動(dòng),MTBE在水平方向的遷移速度明顯大于垂直方向;提高地下水流速會(huì)加快污染羽流的發(fā)展,并加劇羽流的不規(guī)則程度。另外,其它條件相同的情況下,在滲透性較好的多孔介質(zhì)中污染物遷移速度較快,羽流范圍以較快的速度擴(kuò)大。 基于傳質(zhì)方程和流動(dòng)方程,對(duì)MTBE在整個(gè)地下環(huán)境中的遷移過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析降雨、蒸發(fā)、蒸騰和植物根系對(duì)遷移過(guò)程的影響,同時(shí)探討了土壤介質(zhì)存在分層結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)MTBE傳質(zhì)過(guò)程的影響。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：X131
【圖文】：

圖 1-1 NAPLs 地下分布形態(tài)示意圖Fig. 1-1 Schematic diagram of NAPLs distribution in subsurface當(dāng)?shù)竭_(dá)水位附近時(shí)，由于兩類 NAPLs 密度的差異，LNAPLs 會(huì)沿毛細(xì)區(qū)的上邊緣橫向擴(kuò)散，在地下水面上形成漂浮的 LNAPLs 透鏡體；而 DNAPLs 則會(huì)穿透含水層，直到遇到不透水層或是弱透水層時(shí)才開(kāi)始橫向擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。不論是

圖 1-2 有機(jī)污染物在環(huán)境介質(zhì)中遷移行為Fig.1-2 Organic pollutants migration behavior in environmental media發(fā)污染物從液相到氣相的一種傳質(zhì)過(guò)程，是污染物在不飽

【引證文獻(xiàn)】

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1 呂航;地下水石油烴污染物的微生物降解過(guò)程及其原位強(qiáng)化修復(fù)研究[D];吉林大學(xué);2014年

2 張瑞玲;甲基叔丁基醚的生物降解機(jī)理與微生物在地下水中的遷移[D];天津大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳顥;地下水環(huán)境中化學(xué)品遷移規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[D];北京化工大學(xué);2018年

2 趙雷;飽和多孔介質(zhì)內(nèi)多組分非水相有機(jī)物溶解傳遞機(jī)制研究[D];天津大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2723462