随着石油产业链的不断扩大，石化相关企业沿江建设，逐渐形成了沿江流域石油产品的运输、装卸、储存、加工等产业化发展，在带动地方经济快速发展的同时也给流域生态环境和居民用水安全造成了严重的威胁。江河溢油污染具有污染迁移速率快、影响范围大、沿岸污染严重等特点，快速铺放吸油材料吸附阻断溢油是有效降低环境污染甚至避免跨界污染的重要措施之一。然而我国江河众多、地域广阔、沿岸情况复杂多样，难以全面储备专用的吸油材料，因此高效廉价吸油材料的可给性及快速应急响应清理溢油变得尤为重要。本文采用资源丰富、价廉易得的膨胀珍珠岩颗粒为研究对象，开发了可快速制备的硬脂酸改性膨胀珍珠岩颗粒和膨胀珍珠岩与纤维织物协同作用吸油材料，研究了其对水面溢油的吸附性能及吸油机理，并基于江河溢油污染迁移扩散模型和膨胀珍珠岩基吸油材料的溢油吸附模型，分析了膨胀珍珠岩基吸油材料对江河溢油污染的应急处置过程。研究采用硬脂酸为表面疏水改性剂，利用溶液浸渍法对膨胀珍珠岩进行了优化改性，制备了硬脂酸改性膨胀珍珠岩颗粒。研究显示，膨胀珍珠岩颗粒表面硬脂酸的最佳改性量为2%(w/w)。经BET比表面积及孔径分布、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和亲疏水性分析发现，改性后颗粒的比表面积和孔径有所变小，孔隙结构没有发生变化，仍为无定型的片状结构。颗粒表面羟基吸收峰减弱，出现新的烷基吸收峰，说明利用溶液浸渍法可成功将硬脂酸负载于颗粒表面，表面由亲水性转变为疏水性。硬脂酸改性前后膨胀珍珠岩颗粒对水面浮油的吸附性能研究表明，硬脂酸改性膨胀珍珠岩颗粒的油水选择性大大提高，为高效地的处理溢油污染提供了保障。通过考察未改性膨胀珍珠岩颗粒在具有不同颗粒尺寸分布、静态/动态吸附条件和不同温度下对油/水的吸附性，发现未改性膨胀珍珠岩颗粒由于表面羟基的存在更易于吸附水，对油的少量吸附仅是物理捕获。而利用硬脂酸改性的膨胀珍珠岩颗粒，表现出仅吸油不吸水的优异特性。在动态的油水系统中，与未改性膨胀珍珠岩颗粒相比，硬脂酸改性膨胀珍珠岩颗粒的油水吸附比最大可提高195.5倍。研究采用Langmuir、Freundlich、Koble-Corrigan和Tempkin吸附模型对硬脂酸改性膨胀珍珠岩颗粒吸附水面浮油的实验数据进行了线性和非线性拟合分析，结果表明改性颗粒对水面浮油的吸附符合Koble-Corrigan型吸附等温方程式。对吸附过程的热力学参数计算表明，硬脂酸改性膨胀珍珠岩对水面浮油的吸附为自发的放热过程，低温有利于吸附水面浮油。硬脂酸改性膨胀珍珠岩颗粒可采用真空抽滤的方式回收溢油，第一次解吸后，油的回收率为74%左右，之后随着解吸次数的增加，油的回收率均为99%以上。解吸后的材料可重复利用，吸油量保持在初始材料吸油量的85%左右。研究选用了市场常见的纤维织物，腈纶、无纺布、尼龙网、纯棉布、亚麻布和棉麻混纺布，系统评价了纤维织物的表面疏水性和水的渗透性，提出了膨胀珍珠岩与纤维织物协同吸油的方法和工艺条件。研究结果表明，纤维织物一定时，随着膨胀珍珠岩颗粒的增加，吸油材料对水面浮油的去除率增加，而吸油量则降低，吸油材料的最佳比例关系为0.5~1.0g/25cm2；膨胀珍珠岩/纤维织物吸油材料对水面浮油的去除率要比两种材料单一作用时的加和要高；随着沥油时间的增加，材料对油的解吸速率曲线分为快速释放期、过渡期和平稳期，沥油5min可真实反映实际溢油清理过程回收的油量；随着水面浮油量的增加，材料的吸油量增加，当水面油量很少或是无浮油时，无纺布和尼龙网与膨胀珍珠岩包裹成型后的材料表现出吸水性，说明疏水性织物的渗透性也影响着材料的吸附性能；材料的吸油量与吸附时间呈正相关，吸附5min即达到吸附饱和，与吸附温度呈负相关，低温有利于油的吸附。膨胀珍珠岩/纤维织物吸油材料对水面浮油的吸附过程符合Koble-Corrigan型等温方程式，吸附速率和沥油时的解吸速率符合准二级动力学模型，分析材料的吸油机理包括纤维织物对油的润湿、吸附和渗透，以及内部膨胀珍珠岩颗粒对油的物理吸附。建立了江河溢油污染迁移扩散模型和膨胀珍珠岩基吸油材料的溢油吸附模型，以江河假设溢油污染案例，分析了江河溢油污染规律及膨胀珍珠岩基吸油材料的快速应急响应位置、使用量，为实际江河溢油污染治理提供参考依据。