石油烃类污染物组分复杂,各组分物理化学性质差异很大,其在土水系统中的平衡分配也存在较大差异。本研究选取物理化学性质差异较大的正十二烷、菲和苯酚分别作为脂肪烃、芳香烃和含杂原子化合物的代表性组分,通过批平衡实验,研究了石油烃类污染物组分正十二烷、菲和苯酚共存体系在华南地区土壤土水系统中的分配机制及其影响因素。在此基础上,通过开展室内模拟试验,探讨了饱水带土壤中石油烃类污染物组分的溶出释放特征,为污染场地调查与风险评估与修复标准制定、受污染土壤及地下水的治理修复以及环境管理提供参考。本研究得到以下新的认识和结论:(1)建立了气相色谱/质谱同时测定水样中正十二烷、菲和苯酚的方法,该方法线性关系良好,精密度和检出限均满足分析要求。该成果对石油烃类污染物或者同类型有机复合污染物的检测具有应用价值和参考意义。(2)三种污染物在土壤中的吸附过程符合二级动力学方程,吸附速率大小为:正十二烷>菲>苯酚。共存体系中三种污染物在土壤中的吸附强度与污染物的疏水性大小有关,土壤对三种污染物的吸附强度为:正十二烷>菲>苯酚。解吸动力学试验表明,三种石油烃类组分在土壤中存在不同程度的残留,并存在缓慢释放造成持续污染的可能。(3)共存体系中正十二烷、菲和苯酚的初始浓度分别在0.01~0.2ppm、0.05~1ppm和0.5~10ppm范围内时,正十二烷和苯酚在土壤中的吸附符合Freundlish吸附模型,菲在土壤中的吸附符合Langmuir模型,且正十二烷和菲在土壤中的吸附是一个自发的放热过程,苯酚在土壤中的吸附是一个自发的吸热过程,土壤对三种组分的吸附均以化学吸附为主。(4)正十二烷在土水系统中的平衡分配与土壤有机质含量呈显著的线性正相关(R~2=0.94);菲的吸附率与土壤有机质含量呈线性正相关(R~2=0.85),苯酚的平衡分配与土壤有机质含量无显著相关关系(R~2=0.31)。土壤不同粒径组分中正十二烷的吸附率大小顺序为:粉(砂)粒>黏粒>细砂粒>粗砂粒,菲的吸附率大小顺序为:粉(砂)粒>细砂粒>黏粒>粗砂粒,苯酚的吸附率大小顺序为:黏粒>粉(砂)粒>细砂粒>粗砂粒。不同粒径组分中正十二烷的吸附率差异不显著,土壤粉(砂)粒和细砂粒对菲的吸附强度较大,苯酚在吸附过程中易与土壤中的矿物质特别是黏土矿物或者黏粒组分发生作用。(5)石油烃类组分正十二烷、菲和苯酚在饱水带中的溶出释放模拟研究结果表明,三种组分的溶出释放规律受染物组分疏水性的影响,连续观测一个月,各组分的累计溶出释放率大小为苯酚(2.90%~10.41%)>菲(0.03%~0.10%)>正十二烷(0.00030%~0.01%),其中土壤中残留的菲的释放速率未发现有下降趋势,需进行更长时间的观测。本研究发现,容重对三种污染物组分溶出释放的影响因土壤质地而异,土壤容重改变时,不同质地土壤中孔隙结构的变化可能存在差异,从而影响污染物溶出释放;在流速较小条件下(1.0 cm/d),土壤质地对疏水性较弱的污染物溶出释放有显著影响,评估不同土壤质地对污染物的溶出释放的影响时,需考虑污染物疏水性以及地下水流速的影响;在讨论地下水流速对污染物的溶出释放的影响时,需考虑污染物疏水性的影响,在本研究中,流速较大条件下(1.5 cm/d),疏水性较弱的组分的溶出释放较多。建议在石油烃污染场地调查评估与修复过程中,充分收集污染物组分构成及其性质、场地土壤质地类型、孔隙结构、地下水流速等信息,在分析石油烃污染物在土水系统中的环境行为时,应考虑以上因素的相互作用。