典型汽油组分在饱水孔隙介质中的吸附运移研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wooicheang
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汽油类污染物对土壤和地下水的污染日益严重。土壤作为污染物的主要污染场所,研究其不同组成介质对污染物的吸附以及污染物在其介质中的运移规律有着重要意义。本文选取典型汽油组分苯、甲苯和甲基叔丁基醚( Methyl tert-butyl ether,MTBE )作为目标污染物,利用室内静态吸附批实验和动态土柱实验,模拟它们在典型饱水孔隙介质中的吸附和运移过程,研究得到如下结论:(1)选取某采油厂不同有机碳含量的表层土壤作为吸附剂,用批实验方法对苯和甲苯的单组分吸附和双组分竞争吸附行为进行研究。结果表明:单组分溶液中,苯和甲苯在土壤中的吸附符合线性规律,吸附能力与土壤有机碳含量成正比;双组分溶液中,苯和甲苯存在竞争吸附,土壤对它们的吸附能力小于单组分时的情况,竞争吸附的结果表明,介质表面点位对苯和甲苯的吸附也起着重要的作用。(2)选取高岭土和磁河土壤为吸附剂,用柱实验方法对MTBE、苯和甲苯的吸附运移过程进行研究。结果表明:高岭土中,MTBE穿透曲线呈现对称现象,表面吸附为主要吸附机理。磁河土壤中,由于土壤有机质的存在,MTBE会与其发生化学吸附作用,穿透过程表现解吸阶段缓慢下降,表面吸附和分配作用共存。(3)典型汽油组分到达穿透曲线峰值的时间顺序依次为:MTBE、苯、甲苯,即不同饱水孔隙介质对甲苯的吸附能力最强,甲苯的竞争吸附能力最强。由于分子量大、溶解度低,苯和甲苯在孔隙介质中的解吸滞后现象较明显。(4)模拟土壤溶液CaCl2浓度的增大时,提高了颗粒之间相互碰撞吸附几率,吸附点位增多,吸附能力增大,使得有机污染物的洗脱流出液相对浓度降低。而磁河土壤中,CaCl2浓度的升高时,由于有机质易于与Ca2+形成络合物,阻碍污染物与土壤介质接触,使有机物苯和甲苯的迁移速率加快,洗脱流出液相对浓度增大。(5)非线性Freundlich模型在平衡和非平衡状态下均能对典型汽油组分在饱和孔隙介质中的运移进行较好的模拟。两点非平衡模型( TSM )对典型汽油组分在磁河土壤中的运移模拟效果较好,而高岭土中则相对较差。因此,汽油类污染物在不同饱水孔隙介质中的吸附运移过程主要受到非线性吸附的影响。随着孔隙介质土壤有机质百分含量的增加,污染物的运移过程也受到化学非平衡吸附的影响。
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