旱寒地区石油类污染物在灰漠土中的迁移规律

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随着人类工业化、城市化的发展,石油作为工业“血液”,其需求是不断增加的。然而石油的钻探、开采、运输及炼化等过程,均伴随有或多或少不同程度的挥发或泄露等现象,使其对周边的生态环境产生不同程度的破坏、影响,而这种破坏是不易发现的。新疆地处干旱半干旱气候区,生态环境脆弱。开采、运输及炼化等过程中石油及其相关提取物以泄露或挥发等方式进入周边环境,严重污染着接触的土壤表面及一定深度的地下,使得本来就脆弱的生态环境系统受到严重的破坏。本文在采油区现场调查的基础之上,以石油类污染物对灰漠土的渗透性影响为研究对象,结合扫描电镜对各条件下土样的扫描结果,从微观分析其渗透性变化原因;同时结合室内不同因素影响下的淋滤土柱实验,运用红外分光光度法检测土壤中石油类含量,旨在发现石油类在灰漠土中的迁移规律。具体实验包括石油对灰漠土渗透性影响试验,石油在土柱中的淋滤试验,石油在灰漠土中迁移影响因素的试验等。综合各试验结果,同时分析其产生原因,得出如下主要结论:(1)克拉玛依地区原状样土壤的渗透系数为1.76×10-4 cm·s-1,原状样经冻融处理之后的渗透系数为4.76×10-4 cm·s-1。在其他各因素相同条件下,冻融样的渗透系数是原状样的270.45倍,出现此现象的原因是土样在经历冻融循环处理之后,其组成土粒的单粒或复粒结构发生改变,影响微团粒和团粒的结构,引起土样的结构组成改变,渗透性发生变化。(2)当克拉玛依地区土壤的受原油污染强度在0.61%、含水率为18.62%时,土样的渗透性最好,此时的渗透系数为1.73×10-3cm·s-1。在相同的污染强度前提下,当含水率处于3.53%-15.53%间,随含水率的增加冻融土样的渗透系数将维持在n×10-6-n×10-4cm·s-1间。(3)当土壤的含水率大于某一值时,随污染强度的增加土壤的渗透系数将趋于某一定值。在含水率为7.53%-15.53%之间时,随污染强度的增加,土壤的渗透系数将收敛于(1.10-1.40)×10-4cm·s-1。(4)在污染情况相同的情况下,不同管径对于石油在土柱中的迁移影响仅仅表现在表层至6cm处,余下的土柱中石油类含量趋势大致相同。在淋滤量相同的情况下,石油类在灰漠土中迁移的最大深度为30cm,石油类主要富集的土层(表土至6cm深度处),截留率为89.6%。(5)在石油污染及淋滤相同的情况下,试验土柱相应层位的石油类含量不尽相同,表明石油类在各深度不同的土柱中迁移能力不尽相同,同样深度的土层中,长土柱的石油类含量大于短土柱;随着深度的增加,石油类在土壤中的含量递减明显,但其趋势为向土壤深层迁移。
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