某市西部岩溶裂隙水系统石油烃污染特征及成因研究

摘要

石油烃作为一种重要的能源，在工业生产等多个领域，有着不可替代的作用。但是由于生产运输过程中的跑冒滴漏现象严重，对周围的环境造成了很大的影响，污染了大气和土壤，同时石油烃通过降水入渗等途径进入地下水系统，污染地下水。石油烃污染造成了巨大的经济损失，因此研究石油烃在地下水系统的来源、分布特征以及成因机制显得尤为重要。
　　某市西部地区分布着石油化工、机械制造等诸多企业，地下水石油烃污染严重。开展某市西部岩溶裂隙水系统石油烃污染特征及成因研究，可为制定相关水资源保护政策和水污染控制措施提供依据。本文通过对研究区的水文地质调查，选取22个岩溶裂隙水监测点采样分析。并结合历史水文地质资料，得出了岩溶裂隙水石油烃污染时空间分布特征，进行了岩溶裂隙水系统石油烃污染源解析，进而开展了岩溶裂隙水石油烃污染成因研究。主要研究内容及结论如下：
　　（1）研究区地下水石油烃污染空间分布研究。在污染源存在的情况下，1991年时地下水石油烃污染的面积最大，以J20为污染中心，石油烃向四周迁移，浓度逐渐减小，沿地下水水流方向迁移最快，形成近似椭圆的石油烃污染羽，污染羽狭长分布，长轴与地下水流方向基本一致。在污染源减弱之后，1996年、1998年、2007年和2015年监测数据显示，某炼油厂附近的监测孔中石油烃的浓度均低于检测限（0.05mg/L），受地下水水动力场的影响，石油烃污染羽向下游迁移，以监测孔J11为污染中心，在下游地区石油烃污染羽的空间分布相对稳定，但是污染程度逐渐降低，表现为污染羽的面积变小，石油烃浓度逐渐降低。研究区枯水期与丰水期相比，枯水期监测井中石油烃的浓度偏高。污染面积减小；丰水期监测井中石油烃浓度偏低，污染面积增大。
　　（2）岩溶裂隙水系统石油烃污染源解析。在明确研究区各采样点污染物浓度的基础上，采用聚类分析运用SPSS软件对研究区石油烃污染源进行了定性识别，确定研究区岩溶裂隙水石油烃污染源的数量和种类。并计算出诸污染源的贡献率，结果表明：某炼油厂是主要的污染源，贡献率高达68.26％。
　　（3）研究区地下水石油烃污染成因研究。研究表明，人类活动是研究区岩溶裂隙水石油烃的主要来源。工业布局的不合理、排污管道的长期渗漏、污水废水贮水池下渗、污水灌溉和运输储存过程的跑冒滴漏等途径是研究区岩溶裂隙水石油烃的主要来源；研究区包气带的性质决定石油烃污染物进入地下水系统的难易程度，研究区南部为裸露灰岩，岩溶裂隙发育，渗透性较较大，防污性很差，石油烃污染物较容易通过岩溶裂隙通道进入地下水系统。
　　（4）岩溶裂隙水石油烃分布成因研究。研究区地下水流向和水流速决定着岩溶裂隙水石油烃的分布特征，研究区地下水由东南向西北流动，所以岩溶裂隙水中污染物由东南向西北迁移，由于北部分布着透水性很差的辉长岩和闪长岩岩体，阻碍地下水流动，同时也对石油烃的迁移起到了控制作用。因此，岩溶裂隙水石油烃污染羽在研究区北部分布相对稳定（以J11为污染中心），向下游迁移缓慢。研究区地下水水位变化决定了丰水期、枯水期石油烃的分布特征。枯水期，地下水水位下降，含水介质储水量减少，石油烃浓度增大，污染面积减小；丰水期，地下水水位上升，含水介质储水量增大，石油烃浓度减小，污染面积增大。地下水系统的稀释作用、淋滤作用、吸附作用和溶解作用等对岩溶裂隙水石油烃分布产生重要影响，另外地下水化学场的变化也是影响岩溶裂隙水石油烃分布的重要因素。

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第一章 绪 论

1.1 课题来源

1.2 选题目的意义

1.3 石油类污染物的危害

1.4 国内外研究现状

1.5技术路线

第二章 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.2 水文地质概况

第三章 地下水石油烃污染分布特征

3.1 地下水采样点布置与样品检测

3.2 地下水石油烃污染特征

3.3 地下水石油烃时空分布特征

3.4 小结

第四章 地下水石油烃污染源解析

4.1 污染物来源解析技术

4.2 聚类分析

4.3 污染源贡献率计算

4.4 小结

第五章 地下水石油烃污染成因分析

5.1 地下水石油烃污染成因

5.2 地下水石油烃分布成因

5.3 静态实验

5.4 小结

第六章 结论及建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢

附录