石油污染含水介质水动力特性研究.pdf

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石油污染含水介质水动力特性研究学位论文完成日期:指导教师签字:答辩委员会成员签字:
骄学位论文作者签名:躲乙岭四月譬签字日期:口年乡月护签字日期:砂疗年多月学位论文版权使用授权书独创声明\本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:导师签字:签字日期:
石油污染含水介质水动力特性研究摘要随着世界对石油需求的不断增长,。特别是轻质石油制品绺髦秩剂嫌汀⑷蠡偷,由于其粘滞系数较低,在土壤中的迁移能力较强,。本文以淄博重大石油化工区为研究背景,以标准石英砂及该区典型砂土、壤土作为代表性含水介质,以机油、翰裼汀汽油作为代表性轻质石油制品,系统研究了石油污染含水介质的水动力特性,探讨了石油污染对含水介质表面润湿性、,为石油污染场地的治理、修复等提供科学理论依据。通过一系列的试验研究,主要取得了以下几个方面的新认识和结论:慕耸臀廴竞橹屎亢秃土康牟舛ǚ椒āMü胗秃娓损失系数,,并提出了相应的新计算公式,解决了由于油、水相互干扰,难以简单、准确测定石油污染含水介质中油、水含量的难题,为后续理论研究提供了准确的数据支持。采用改进后的方法测定石油污染含水介质中含水量和含油量准确可靠,测定误差均仅为%左右,主要产生于不可避免的仪器误差,且适用范围广,不受石油种类和挥发性的影响。G辶耸臀廴竞橹实谋砻嫒笫P员湟旃媛伞2捎貌舛ㄍ寥莱馑的方法,研究了不同含油量下机油和柴油污染含水介质的湿润性变化规律。结果显示,随着石油污染程度的提高,介质斥水性显著提高。当介质中含油量达到一临界值时,介质表面润湿性开始发生变异,由亲水性变为疏水性。试验测得石英砂和粗砂产生斥水性的临界机油含量分别为%、%左右,临界柴油含量则分别为%、%左右;亚粘土产生斥水性的临界机油含量约为ィ裼臀染对亚粘土斥水性的影响不显著。介质组成和油品组成对含水介质润湿性变化特征具有重要影响。芯苛耸臀廴竞橹时砻娴娜笫7醋L卣鳌5庇臀劢橹手械暮达到某一临界值时,介质表面润湿性可再次发生反转,由疏水表面变回亲水表面,
湿反转的含水量阈值约为希%;对于机油污染亚粘土,其临界含水量随含油斥水性消失。对于油污砂性土,较低的含水率即能使其润湿性再次发生改变,润率的升高而增大,且两者在数值上近似相等。低逞芯苛嗣杆仙ρШ兔复执瓜蚍植脊媛伞K孀攀秃量的增加,含水介质中毛细水上升高度和赋水能力显著降低,主要是由于石油污染含水介质的表面被油分吸附,使界面润湿接触角增大,表面疏水性增强,且由于油分填充在介质颗粒之间,堵塞了毛细水上升的通道。与柴油污染相比,机油污染对介质毛细性的影响更为强烈,而石油污染对粗砂毛细性的影响远大于对亚粘土的影响⒘嗣杆仙叨群退俾实亩ρП泶锸健2煌汀⒉裼秃肯拢砂土和亚粘土的毛细水上升高度和时间的对数关系分别可用二次多项式关系和线性关系拟合,据此推导得到毛细水上升速率的动力学表达式。砂性土和粘性土的毛细水稳定高度与石油含量分别成乘幂和二次多项式关系。低逞芯苛耸臀廴竞橹实乃味ρ匦浴Mü夷谝晃弥散试验,得到了不同含油砂土渗透性、有效孔隙度、弥散系数和弥散度的变化规律。柴油污染对砂土有效孔隙度、渗透性的影响比机油更加显著。随着石油含量的增加,石英砂、粗砂和粉砂的有效孔隙度均呈线性减小,而渗透性的降低趋势则逐渐变缓。相同含油率条件下,粉砂的渗透系数比石英砂和粗砂的渗透系数低个数量级,主要是由于粉砂中水的流速较小,使得机械弥散作用相对较弱。相对于石油污染,含水介质的固有性质对其水一盐动力学特性的影响更显著。关键词:石油污染;含水介质;水动力特性;润湿性;毛细性;渗透性;弥散性Ⅱ
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