化学分散油在滩体中的纵向迁移及释放规律研究

摘要

喷洒分散剂是控制海面溢油污染的一种常用的应急措施。分散剂把溢油组分分散成小油滴并扩散到水体中，可以加快溢油的分解速率，但并不能使溢油完全消除。使用分散剂后形成的化学分散油在波浪及海流的作用下会向岸滩漂移，在大气降水和海水作用下向滩体内部迁移和扩散，可能造成长久的污染。同时，受化学分散油污染的沙滩又长期缓慢地释放石油烃，对近岸海域构成极大的威胁。深入研究化学分散油在滩体中的吸附、迁移与释放过程，对滩体石油污染的治理和原位修复具有重要的意义。
　　本文首先通过锥形瓶批量实验，研究了砂砾对化学分散油吸附与释放过程及其主要影响因素;然后通过沙柱实验，研究了化学分散油在滩体中的纵向迁移与释放的动态过程。研究得到以下结论:
　　(1)砂砾对海水中化学分散油的吸附符合Lagergren准二级动力学模型，其吸附等温式符合Henry型吸附等温式。平衡吸附量随着盐度的增大、pH值的减小和温度的降低而增大。
　　(2)化学分散油污染砂砾在海水中释放油的过程符合Lagergren准二级动力学模型。高温、弱碱性的pH值有利于化学分散油污染砂砾的释放，而盐度的改变对其影响不大。
　　(3)加入分散剂后能促进油在砂砾中的纵向迁移能力，但同时也减弱了砂砾对油的吸附能力。大部分油类污染物被砂砾截留在表层到30cm处，截留率在93％以上。化学分散油的浓度和砂砾粒径对其迁移能力有一定的影响。化学分散油的浓度越大，其迁移的深度就越深。化学分散油在不同粒径砂砾中的迁移具有一定的相似性，但是在砂砾同一深度处的含油量却有很大的不同。浅层处:a类砂砾(0.56～1.00mm)的含油量＜b类砂砾(0.25～0.56mm)的含油量＜c类砂砾（0.15～0.25mm）的含油量;深层处:a类砂砾(0.56～1.00mm)的含油量＞b类砂砾(0.25～0.56mm)的含油量＞c类砂砾(0.15～0.25mm)的含油量。
　　(4)沙柱中化学分散油污染砂砾和原油污染砂砾的连续动态释放过程都呈现先快后慢的趋势。化学分散油污染砂砾中油的释放率(34.40％)大于原油污染砂砾中油的释放率(8.90％)，这表明分散剂能促进油的释放。化学分散油污染砂砾中油的释放量受水头高度和砂砾含油量的影响。油类释放量随水头高度和砂砾的含油量的增加而增加。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 海洋石油污染概述

1．1．1 海洋石油污染来源

1．1．2 石油污染物的组成

1．1．3 石油污染物在海洋中的转化历程

1．1．4 海洋石油污染的危害

1．1．5 海洋石油污染的处理方法

1．2 分散剂在海洋石油污染中的应用

1．2．1 分散剂的组成与作用机理

1．2．2 分散剂的发展历史

1．2．3 使用分散剂的优越性

1．2．4 分散剂的毒性

1．2．5 分散剂的合理使用和科学管理

1．3 国内外研究现状及存在的问置

1．3．1 石油污染物的吸附与释放的研究现状

1．3．2 石油污染物迁移规律的研究现状

1．3．3 存在的问题

1．4 本论文研究目的、意义及主要内容

1．4．1 本论文的研究目的与意义

1．4．2 本论文的主要研究内容

第2章 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 实验仪器与试剂

2．1．2 实验材料及性质

2．1．3 实验装置

2．2 检测项目及实验方法

2．2．1 石油测定的原理及方法

2．2．2 水中石油含量的测定

2．2．3 砂砾上石油释放率的测定

2．2．4 盐度与pH的测定

第3章 化学分散油在砂砾上的吸附与释放研究

3．1 砂砾对海水中化学分散油的吸附规律

3．1．1 吸附与吸附机理

3．1．2 吸附动力学过程研究

3．1．3 吸附等温线研究

3．1．4 盐度对吸附的影响

3．1．5 pH值对吸附的影响

3．1．6 温度对吸附的影响

3．2 化学分散油污染砂砾的释放规律

3．2．1 释放动力学过程研究

3．2．2 盐度对释放的影响

3．2．3 pH值对释放的影响

3．2．4 温度对释放的影响

3．3 本章小结

第4章 化学分散油在滩体中的纵向迁移及释放研究

4．1 化学分散油在沙柱中的纵向迁移研究

4．1．1 化学分散油在沙柱中迁移过程初步研究

4．1．2 不同浓度的化学分散油在沙柱中迁移规律研究

4．1．3 化学分散油在不同粒径砂砾中迁移规律比较

4．2 化学分散油污染砂砾在沙柱中的释放研究

4．2．1 化学分散油污染砂砾在沙柱中释放规律的初步研究

4．2．2 不同水头高度下化学分散油污染砂砾释放规律的研究

4．2．3 砂砾含油量对油释放的影响

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢