新型脫附劑的制備及在石油開采區(qū)污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用.pdf

1、石油已成為人類最主要的能源之一，隨著石油的生產(chǎn)和消費(fèi)量的不斷增加，在開采、煉制、貯運(yùn)、使用過程中石油及各種石油產(chǎn)品進(jìn)入環(huán)境而造成的污染問題日益嚴(yán)重。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，我國石油開采地區(qū)污染土壤面積不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致土壤生態(tài)功能退化、生物多樣性受損，因此石油開采地區(qū)土壤石油污染問題亟待解決。由于石油是疏水性的有機(jī)化合物，在土壤中降解緩慢，因此需要采用特殊方式對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。在眾多修復(fù)方式中，基于表面活性劑的增效修復(fù)技術(shù)，成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。本論文以

2、五種不同的表面活性劑為對(duì)象，通過對(duì)表面活性劑在土壤中的吸附特征及其影響因素進(jìn)行探究，采用正交設(shè)計(jì)選取適宜的脫附劑，進(jìn)一步研究其對(duì)石油污染土壤的脫附效果、脫附液中的脫附劑的分離回收及脫附工藝的優(yōu)化，取得的主要結(jié)果如下:
　　1.吸附試驗(yàn)表明，十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、十二烷基硫酸鈉(SDS)在濱海鹽土上的吸附動(dòng)力學(xué)可以用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型較好的描述，曲拉通(TX-100)、吐溫80(Tween80)在濱海鹽土上的吸附動(dòng)力學(xué)可以用二級(jí)

3、動(dòng)力學(xué)模型較好的描述，而皂角苷(Saponin)在土壤上的吸附動(dòng)力學(xué)分別可用內(nèi)擴(kuò)散模型較好的描述。五種表面活性劑都在2h內(nèi)達(dá)到吸附平衡，而且Tween80在濱海鹽土上的吸附量最多，為6.89 mg g-1;皂角苷在濱海鹽土上的吸附量最少，僅為2.17 mg g-1。SDS、TX-100、皂角苷三種表面活性劑的等溫吸附曲線都可用Sips模型較好的描述。復(fù)合條件下，一種表面活性劑加入可以減少土壤對(duì)另一種表面活性劑的吸附量;當(dāng)pH從2增加至1

4、0時(shí)，SDS與TX-100在土壤上吸附量不斷降低，而皂角苷的吸附量變化不明顯;當(dāng)溫度從10℃上升至50℃時(shí)，SDS、TX-100、皂角苷在土壤上的吸附量均有不同程度的增加?；谏鲜鼋Y(jié)果，最終選取SDS、TX-100、皂角苷作為后續(xù)試驗(yàn)所需的表面活性劑。
　　2.應(yīng)用化學(xué)熱洗原理與正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了不同硅酸鈉濃度(1 gL-1、3 gL-1、5 g L-1)、不同溫度(50℃、60℃、70℃)、不同振蕩時(shí)間(40min、50min

5、、60min)條件下，石油污染土壤脫附的最適試驗(yàn)條件。研究結(jié)果表明，當(dāng)助劑硅酸鈉濃度為5gL-1，溫度70℃、振蕩50min時(shí)，脫附率最高，為52.72％。通過表面活性劑的組配獲得了新型脫附劑的組配方案:SDS的濃度為0.5 g L-1，皂角苷的濃度為0.5 g L-1，硅酸鈉濃度為5 g L-1。該脫附劑對(duì)石油的脫附率比傳統(tǒng)脫附劑提高了約15～20個(gè)百分點(diǎn)。脫附劑的分離回收試驗(yàn)表明，經(jīng)過3次淋洗后，脫附劑的殘留量從2537 mg kg

6、-1下降到1769 mg kg-1;利用有機(jī)溶劑可以有效的分離脫附液中的脫附劑與石油，其中三氯甲烷的對(duì)石油的去除效果最好，去除率為78.36％，正己烷的去除效果最差，去除率僅為69.27％。
　　3.通過調(diào)節(jié)脫附液pH、溫度、振蕩時(shí)間等，獲得新型脫附劑在濱海鹽土中的最適脫附條件即:pH8，溫度60℃，振蕩時(shí)間80min?；赜迷囼?yàn)表明，脫附液中仍含有有效的表面活性劑成分，對(duì)石油污染物仍具有一定的脫附效果。當(dāng)回用次數(shù)為兩次時(shí)，石油脫附