某市西部巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減作用機(jī)理研究.pdf

1、石油烴種類繁多，約有600余種，主要包括烷烴、環(huán)烷烴以及芳香烴等。石油生產(chǎn)、加工、運輸過程中的“跑、冒、滴、漏”以及廢棄物的隨意排放導(dǎo)致大量的石油烴進(jìn)入環(huán)境中，嚴(yán)重污染了大氣、土壤、地表水以及地下水，進(jìn)而也會對人類健康和動植物生命造成嚴(yán)重的危害。
　　某市西部建有一煉油廠，是一個每年加工生產(chǎn)10萬t原油的石油化工企業(yè)，廠區(qū)附近灰?guī)r裸露，第四系零星分布，地下水防污性能較差，煉油廠部分廠房和輸送管道直接建設(shè)在灰?guī)r之上，而且沒有做防滲措

2、施，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水會通過裂隙、巖溶等直接滲入地下水系統(tǒng)，導(dǎo)致巖溶裂隙水石油烴污染嚴(yán)重，地下水石油烴污染治理迫在眉睫。通過總結(jié)國內(nèi)外地下水石油烴自然衰減技術(shù)的相關(guān)研究，對研究區(qū)地下水石油烴自然衰減規(guī)律以及地下水石油烴自然衰減過程中生物地球化學(xué)作用進(jìn)行定量研究，這對于中國北方巖溶裂隙水石油烴污染修復(fù)、控制以及地下水資源保護(hù)具有重要的科學(xué)意義。
　　本文主要通過室內(nèi)靜態(tài)實驗來定量研究巖溶裂隙水石油烴的自然衰減規(guī)律，明確石油烴自然衰

3、減的主要機(jī)制；通過模擬柱實驗和靜態(tài)實驗定量研究巖溶裂隙水石油烴自然衰減過程中的生物地球化學(xué)作用。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）巖溶裂隙水系統(tǒng)和含水介質(zhì)特征研究。查明巖溶裂隙水系統(tǒng)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，研究分析巖溶裂隙水系統(tǒng)含水介質(zhì)基本特性。
　?。?）巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴時空分布特征研究。結(jié)合研究區(qū)水文地質(zhì)條件，補(bǔ)充開展了野外環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查，對污染源和污染途徑進(jìn)行調(diào)查，并進(jìn)行了地下水取樣分析。結(jié)合研究區(qū)巖溶裂隙

4、水石油烴的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析巖溶裂隙水石油烴的時空分布特征，結(jié)果表明，研究區(qū)巖溶裂隙水石油烴污染出現(xiàn)了衰減現(xiàn)象：巖溶裂隙水石油烴污染面積從1991年的3.5km2衰減到2015年的0.85km2，石油烴最大濃度從1991年的1.77mg/L減小到2015年的0.18mg/L。
　　（3）巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減規(guī)律研究。利用靜態(tài)實驗研究巖溶裂隙水石油烴自然衰減規(guī)律，并設(shè)置無菌對照組，利用SPSS軟件對實驗出水中石油烴含量的數(shù)據(jù)

5、進(jìn)行了擬合，結(jié)果表明，巖溶裂隙水石油烴自然衰減符合一級衰減動力學(xué)方程，衰減速率為0.013d-1，實驗期間內(nèi)，生物作用對石油烴自然衰減的貢獻(xiàn)明顯高于非生物作用。
　　（4）巖溶裂隙水系統(tǒng)石油烴自然衰減的生物地球化學(xué)作用機(jī)理研究。通過室內(nèi)模擬柱實驗和靜態(tài)實驗對巖溶裂隙水系統(tǒng)含水介質(zhì)石油烴衰減的生物地球化學(xué)作用進(jìn)行了定量研究，對模擬柱和靜態(tài)實驗出水中石油烴、微生物活性、氧化還原電位、電子受體（O2、NO3-、SO42-等）、反應(yīng)產(chǎn)物（

6、HCO3-、NO2-、S2-等）等含量進(jìn)行分析檢測。結(jié)果表明，在靜態(tài)實驗出水中微生物活性值先增大后減小，氧化還原電位不斷減小，O2、NO3-、SO42-等電子受體均表現(xiàn)出不斷減小的趨勢，反應(yīng)產(chǎn)物 NO2-則表現(xiàn)出先增大后減小的規(guī)律，反應(yīng)產(chǎn)物HCO3-在實驗期間不斷增大；在模擬柱實驗出水中，模擬柱底部出水中微生物活性值高于模擬柱頂部，底部出水中氧化還原電位值低于模擬柱頂部，并且在模擬柱中出現(xiàn)了氧還原帶、硝酸鹽還原帶以及硫酸鹽還原帶三個順序