土壤中石油污染物的脫附過程
摘要：采用有機溶劑萃取法（OSE）對高濃度石油污染土壤進行修復，經過精餾回收絕大部分原油，有機溶劑經分離后循環使用。采用批實驗法，以土壤-有機溶劑體系為研究對象，模擬物理化學修復過程，建立了脫附等溫曲線并確定了脫附類型；研究了石油污染物在土壤-有機溶劑兩相間的遷移規律。考查了液固比SSR對萃取的影響。結果表明，復合溶劑可以使土壤中約80%的石油污染物在4~5 min內得到脫附，20 min達到脫附平衡; Freundlich模型可以很好地描述石油污染物在土壤中的脫附行為，并計算出復合溶劑和乙酸乙酯的脫附平衡常數K分別為：0.000 9和0.001 5，結果顯示復合溶劑對石油污染物的遷移效果高于乙酸乙酯，符合相似相溶原理。液固比SSR對脫附等溫線影響明顯，平衡常數隨液固比增大而減小，即SSR 越大脫附效果越好。當 SSR 由 6∶1 提高到 8∶1 時，平衡常數變化很小。綜上所述，復合溶劑對土壤中石油污染物的脫附行為符合Freundlich模型，常溫下液固比為6∶1時，5 min脫油率達80%，20 min達90%~95%。考慮后期溶劑回收成本建議液固比在3∶1到5∶1之間為宜。
關鍵詞：石油污染物；土壤；脫附；液固比
石油污染通常是在勘探、開采、運輸及儲存過程中引起，尤其在油田區周圍土壤中含油量達到 10 000 mg·kg-1 ，遠遠超過臨界值 500 mg·kg-1 [1] 。石油進入土壤后隨之發生一系列物理、化學和生化作用[2] ，其中吸附-脫附作用直接影響著污染物在土壤中的運移和降解過程。國內外學者通過各種實驗研究了遷移規律、遷移機理和傳質數學模型[3-7] 。研究大多以石油污染物在土壤中的自然吸附與脫附過程為研究對象，大部分是基于含水介質下的理論模型。Fergus [7] 研究了含水介質中多環芳烴（PAH）吸附-脫附動力學模型，很多學者[8-9] 也是以“土壤-水體”系為研究對象，考察石油污染物的吸附和遷移特性和污染特性。研究結果顯示，石油污染物在含水介質中的恢復是一個極其緩慢的釋放過程，常需幾年甚至幾十年。人類認識污染并掌握其規律的目的是治理和控制污染給環境造成的危害。筆者針對我國油田區高濃度石油污染，采用有機溶劑萃取法可在短時間內將石油污染物提取出來，經過精餾回收絕大部分原油，有機溶劑經分離后循環使用。該法相對表面活性劑-水體系修復法， 對環境基本無二次污染。本文以土壤-有機溶劑體系為研究對象，模擬物化修復過程，建立了脫附等溫曲線并確定了脫附類型； 以期預測石油污染物在土壤-有機溶劑界面的遷移規律，為物化法修復技術提供理論依據。目前國內對土壤-水介質中吸附機理研究較多而脫附機理研究較少， 土壤-有機溶劑體系中的脫附過程尚未見報導。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
如果需要了解更加詳細的內容，請點擊下載 
DZY09082503.PDF
下載該附件請登錄，如果還不是本網會員，請先注冊
