灘涂沉積物石油污染高級氧化修復及健康風險后評估技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:灘涂沉積物石油污染高級氧化修復及健康風險后評估技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近幾十年來,石油已成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的命脈,但海上石油在開采及運輸過程中,經(jīng)常發(fā)生泄漏事故,對周圍海域及灘涂造成了一定的環(huán)境危害。本文旨在研究高級氧化技術(shù)對石油污染灘涂的修復治理效果,同時通過健康風險后評估驗證其在灘涂環(huán)境下的適用情況,主要內(nèi)容包括:(1)研究芬頓、類芬頓和活化Na2S2O8技術(shù)對石油總量及各碳段的去除效果,同時考察潮汐作用對其去除效果的影響;(2)研究活化Ca02技術(shù)對石油烴的去除效果,驗證其活性組分;(3)開展污染灘涂健康風險后評估,推導適用于石油烴的風險控制值計算模型,驗證高級氧化技術(shù)對灘涂修復的適用性。主要結(jié)果如下:(1)在催化劑(FeSO4或Fe2(SO4)3)/H2O2的摩爾比為0.1,H2O2/沉積物的質(zhì)量投加比為0.05時,芬頓與類芬頓對石油的總量去除率分別為48.9%和57.4%,且相同條件下芬頓去除率要優(yōu)于類芬頓;對于碳段組分的降解,芬頓和類芬頓均較容易將中間碳段化合物(C10~C16)氧化為低碳段(C10)且較易揮發(fā)的化合物甚至CO2和H20而去除,然對于高碳段(C16),部分會被氧化為低碳段且較易揮發(fā)的化合物甚至CO2和H20而去除,同時也存在一部分被氧化為中間碳段化合物殘留于土壤中;潮汐作用能促進芬頓對石油烴的氧化去除效果。(2) 單獨投加Na2S2O8,其于沉積物的質(zhì)量比大于0.01時,石油烴的總量去除率可達到46%以上。而亞鐵鹽、堿和熱等催化方式均能提高其去除效果,Na2S2O8/沉積物的質(zhì)量投加比為0.01,FeSO4/Na2S2O8和CaO/Na2S2O8的摩爾投加比及活化溫度分別為0.05、0.9以及50℃時,石油烴的總量去除率分別達到60.4%、51.3%和59.8%;罨疦a2S2O8對石油烴各碳段組分的降解規(guī)律與芬頓和類芬頓相似,但潮汐作用對活化Na2S2O8氧化技術(shù)具有負面效應(yīng)。(3) 活化CaO2對石油烴具有一定的去除效果,各因素的影響作用先后順序為:反應(yīng)時間Na2EDTA/沉積物(w/w)CaO2/沉積物(w/w)水土比FeSO4/沉積物(w/w),且各因素的最優(yōu)水平為:168 h,0.05,0.02,2.5和0.05,最優(yōu)組合下石油烴的去除率達到64.43%,同時猝滅實驗證明了其活性成分·OH的存在。(4) 健康風險后評估結(jié)果顯示,灘涂特征環(huán)境下,石油污染沉積物的風控計算值為1614.2 mg/kg,證明了高級氧化技術(shù)適用于污染灘涂的修復治理。
【關(guān)鍵詞】:灘涂 潮汐 石油烴 高級氧化 風險控制值
【學位授予單位】:華東理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X55
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 前言11-26
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 石油烴的組分構(gòu)成12-13
- 1.3 石油烴的分析方法13-15
- 1.3.1 總量法13-14
- 1.3.2 餾分分析法14-15
- 1.4 石油污染物在灘涂環(huán)境下的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律15
- 1.5 石油污染土壤修復技術(shù)研究現(xiàn)狀15-22
- 1.5.1 石油污染土壤修復治理技術(shù)概述15-16
- 1.5.2 基于高反應(yīng)活性自由基的高級氧化修復技術(shù)16-22
- 1.6 石油污染場地風險評估研究現(xiàn)狀22-24
- 1.6.1 污染場地風險評估研究現(xiàn)狀22-23
- 1.6.2 石油污染場地風險評估研究現(xiàn)狀23-24
- 1.7 課題研究目的與意義24
- 1.8 課題研究內(nèi)容與技術(shù)路線24-26
- 1.8.1 研究內(nèi)容24
- 1.8.2 技術(shù)路線24-26
- 第2章 灘涂石油污染芬頓與類芬頓高級氧化修復26-35
- 2.1 材料與方法26-29
- 2.1.1 沉積物理化參數(shù)及污染物含量測定和供試樣品前處理26
- 2.1.2 試劑與儀器26
- 2.1.3 實驗方法26-28
- 2.1.4 分析方法28-29
- 2.2 結(jié)果與分析29-34
- 2.2.1 芬頓與類芬頓對石油烴總量的去除效果29-30
- 2.2.2 芬頓與類芬頓對石油烴各碳段的去除效果30-32
- 2.2.3 潮汐作用對芬頓氧化降解效果的影響32-34
- 2.3 本章小結(jié)34-35
- 第3章 灘涂石油污染活化過硫酸鹽高級氧化修復35-42
- 3.1 材料與方法35-36
- 3.1.1 試劑與儀器35
- 3.1.2 實驗方法35-36
- 3.2 結(jié)果與分析36-41
- 3.2.1 活化過硫酸鹽對石油烴總量的去除效果36-38
- 3.2.2 活化過硫酸鹽對石油烴各碳段的氧化去除效果38-39
- 3.2.3 潮汐作用對過硫酸鹽氧化降解效果的影響39-41
- 3.3 本章小結(jié)41-42
- 第4章 灘涂石油污染活化過氧化鈣高級氧化修復42-48
- 4.1 材料與方法42-43
- 4.1.1 試劑與裝置42
- 4.1.2 實驗方法42-43
- 4.2 結(jié)果與分析43-47
- 4.2.1 活化CaO_2對DHP水溶液的氧化降解效果43-44
- 4.2.2 CaO_2對沉積物中總石油烴的氧化降解效果44-45
- 4.2.3 ·OH猝滅驗證實驗45-47
- 4.3 本章小結(jié)47-48
- 第5章 石油污染灘涂修復后評估技術(shù)研究48-61
- 5.1 后評估技術(shù)研究方法與技術(shù)路線48-49
- 5.2 “源-途徑-受體”暴露模型的研究49-51
- 5.2.1 關(guān)注污染物識別及碳段分析49
- 5.2.2 關(guān)注污染物毒性特征及來源分析49
- 5.2.3 暴露評估及受體分析49-51
- 5.3 關(guān)注污染物毒性評估及毒性因子取值51-53
- 5.4 風險控制值的確定53-60
- 5.4.1 風險控制值計算確定的原則53-54
- 5.4.2 石油烴風險控制值計算模型的推導54-55
- 5.4.3 風險控制值計算55-60
- 5.4.4 污染土壤的風險控制值分析及確定60
- 5.5 本章小結(jié)60-61
- 第6章 結(jié)論與建議61-63
- 6.1 結(jié)論61-62
- 6.2 建議62-63
- 參考文獻63-70
- 致謝70-71
- 攻讀碩士期間(待)發(fā)表的論文71
【參考文獻】
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本文編號:405985
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