石油烃污染土壤
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石油在土壤中的迁移转化 及修复研究
精品课件
目录
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石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
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石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差 别很大（30 ~ -60摄氏度），沸点范 围为常温到500摄氏度以上，可溶于多 种有机溶剂，不溶于水，但可与水形 成乳状液。原油的颜色非常丰富，有 红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透 明；原油的颜色是它本身所含胶质、 沥青质的含 量，含的越高颜色越深。
石油污染土壤的修复：
精品课件
物理修复：
• 20 世纪 80 年代以前的焚烧法、热修复法、
换土法、隔离法、机械法等物理方法，要
求高温、机械设备或更多人力等，成本较
高，而且没有从根本上解决污染问题，主
要是使污染物发生了转移，还需要对污染
物进一步处理。目前，这些物理方法多应
用于一些突发性紧急事件。（焦海华等，
精品课件
不同产地的原油主要的物理性质：
精品课件
石油的化学组成：
精品课件
毒溶 性解 依度 次由
增小 大到
大
原 油 的 馏 分 组 成 ：
精品课件
石油的元素组成：
组成石油的化学元素主要是碳(83%-87%)和氢(11%-14%), 其余 1%~4% 则为硫(0.06%-0.8% )、氮(0.02%-1.7% )、 氧(0.08%-1.82%)及微量金属元素。
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石油在土壤中的迁移转化：
精品课件
石油在土壤中的吸附和解吸：
分配作用
在含水介质中，土壤有 机质对有机污染物的溶 解作用，类似于化学中 的相似相溶原理，附着 物和吸着质之间没有强 烈的相互作用。
吸附机理
作用于土壤矿物质的表 面，其作用力是各种化 表面吸附作用 学键力，如氢键、离子 偶极键、配位键作用的 结果
精品课件
• 2.石油的旋光性： • 当偏振光通过石油时，石油能使其振动面旋
转一个角度，这种特性叫做旋光度。 • 原因：某些有机化合物结构不对称，具有手
征性。
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3.石油的凝固性：
由于温度下降，由液态石油变为固态的现象。 采油过程中常见的结蜡现象就是原油的凝固 现象
精品课件
石油进入土壤的途径：
• 张文等为研究超声波技术处理石油污染土壤的影响因 素，探究各因素对土壤中石油污染物清除率的影响， 研究表明超声波对土壤中石油污染物的净化效果明显， 土壤类型对净化效果的精影品课件响最为显著。
曝气修复技术：
• 曝气修复技术是一种去除水土环境中挥发性污染 物的高效技术，甚至应用于石油类污染地下水土 环境。
石油在土壤中的光解：
• 对于在土壤环境中的石油类物质来说 ，光解反应 主要在两个方面进行 :
• ①经过分配作用逸散在大气中的部分 ，由于受到 直接的光照而发生有效的降解。
• ②在土层中的石油类物质 ，只有最表层的一小部 分可以受光照而发生降解。 绝大部分的石油类物质是滞留在土层的 ，所以 ， 它们很少受到光照的影响而发生光解。
12年）
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电修复法：
• 过程：将电极插入受污染的地下水及土壤区域。 在施加直流电后，形成直流电场，引起土壤孔隙 水及水中的离子和颗粒物质沿电场方向进行定向 的电渗析、电迁移和电泳运动，使土壤孔隙中的 水和荷电离子或粒子发生迁移运动。
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超声波降解法：
• 利用超声空化现象所产生的机械效应、热效应和化学 效应对污染物进行物理解吸作用、絮凝沉淀作用和化 学氧化作用，从而使污染物从土壤颗粒上解吸，并在 液相中被氧化降解成 CO2和 H2O 或环境易降解的小 分子化合物。
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关于石油你可能不知道的：
• 1.石油的荧光性：
• 石油在紫外光的照射下，由于不饱和烃及 其衍生物的存在而产生荧光的特性叫做石 油的荧光性。
特点：a.激发光源停止，发光现象立即
停止。
b. 浓度消光现象：低浓度范围下，发 光强度与浓度呈正比，但是浓度超过某一 临界值后，发光强度反而降低，用溶剂稀 释，发光强度可以增加。
精品课件
石油在土壤中的生物降解：
• 土壤微生物在适宜的环境条件下，可以把石油类 物质中的一定组分作为有机碳和能量的来源，同 时将它们降解。
• 大量研究发现，石油类物质的可降解性是由其化 学组成决定的。例如，C10一C24的中等长度的链 烃降解速度相当快；而更长链的烷烃则不易降解， 当分子量超过500一600，一般不作为微生物的碳 源。（徐玉林，04年）
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• 原油浓度较低时，等温线
中Linear部分是次要的， • 原油浓度较高时， Linear Langmuir 和freundlich 部分是主要的， Langmuir
部分是主要的，即吸附等 和freundlich部分是次要
温线表现出明显的非线性 的，即分配作用起主导作
吸附特征，此时，表面吸 用，吸附等温线表现线性
附占主导作用。
吸附特征（楚伟华，06年）
精品课件
石油在土壤中的迁移：
存在于水相中随水流可以相对自由
•
地向土层深处迁移或发生平面的扩
石 迁移态 散运动
油பைடு நூலகம்
逸散于气态环境中可由空气携带漂
在
移,漂移过程中易于吸附在大气的粉
土
尘上,随着粉尘的降落而进入远离污
壤 中 的
染源的地表土壤,使污染物发生长距 离的迁移
状
态
吸附于颗粒物上的部分在一定时间内可
滞留态 能迁移的可能性小,但是在适当的外界 条件下,污染物会部分解吸,进入水相从
而发生迁精移品课。件
石油在土壤纵向的迁移：
石油烃在向下层迁移时,它的迁移速率以及可到达的深度 与土壤质地和石油性质(尤其精品是课件粘滞性)有密切的关系。
石油向周围环境的迁移：：
精品课件
精品课件
使土壤有机质含量增
石油污染土壤的危害：加全，氮、pH速升效高磷，、全速磷效、
氮含量降低，且不同 土层间有机质、pH、 全氮、全磷、速效磷、 速效氮、速效钾含量 有显著差异
精品课件
生物相对活性较高的 土壤其自身降解石油 污染物的能力越强， 研究表明，石油污染 的土壤中三大类群微 生物相对数量细菌最 多， 放线菌次之，真 菌数量最少
• 范伟等的研究表明，利用曝气修复技术可有效去 除挥发性污染物，且增加曝气流量有利于提高污 染物去除效 率，高渗透率介质中污染物去除效率 要高于低渗透率介质。
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石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
精品课件
石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差 别很大（30 ~ -60摄氏度），沸点范 围为常温到500摄氏度以上，可溶于多 种有机溶剂，不溶于水，但可与水形 成乳状液。原油的颜色非常丰富，有 红、金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透 明；原油的颜色是它本身所含胶质、 沥青质的含 量，含的越高颜色越深。
石油污染土壤的修复：
精品课件
物理修复：
• 20 世纪 80 年代以前的焚烧法、热修复法、
换土法、隔离法、机械法等物理方法，要
求高温、机械设备或更多人力等，成本较
高，而且没有从根本上解决污染问题，主
要是使污染物发生了转移，还需要对污染
物进一步处理。目前，这些物理方法多应
用于一些突发性紧急事件。（焦海华等，
精品课件
不同产地的原油主要的物理性质：
精品课件
石油的化学组成：
精品课件
毒溶 性解 依度 次由
增小 大到
大
原 油 的 馏 分 组 成 ：
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石油的元素组成：
组成石油的化学元素主要是碳(83%-87%)和氢(11%-14%), 其余 1%~4% 则为硫(0.06%-0.8% )、氮(0.02%-1.7% )、 氧(0.08%-1.82%)及微量金属元素。
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石油在土壤中的迁移转化：
精品课件
石油在土壤中的吸附和解吸：
分配作用
在含水介质中，土壤有 机质对有机污染物的溶 解作用，类似于化学中 的相似相溶原理，附着 物和吸着质之间没有强 烈的相互作用。
吸附机理
作用于土壤矿物质的表 面，其作用力是各种化 表面吸附作用 学键力，如氢键、离子 偶极键、配位键作用的 结果
精品课件
• 2.石油的旋光性： • 当偏振光通过石油时，石油能使其振动面旋
转一个角度，这种特性叫做旋光度。 • 原因：某些有机化合物结构不对称，具有手
征性。
精品课件
3.石油的凝固性：
由于温度下降，由液态石油变为固态的现象。 采油过程中常见的结蜡现象就是原油的凝固 现象
精品课件
石油进入土壤的途径：
• 张文等为研究超声波技术处理石油污染土壤的影响因 素，探究各因素对土壤中石油污染物清除率的影响， 研究表明超声波对土壤中石油污染物的净化效果明显， 土壤类型对净化效果的精影品课件响最为显著。
曝气修复技术：
• 曝气修复技术是一种去除水土环境中挥发性污染 物的高效技术，甚至应用于石油类污染地下水土 环境。
石油在土壤中的光解：
• 对于在土壤环境中的石油类物质来说 ，光解反应 主要在两个方面进行 :
• ①经过分配作用逸散在大气中的部分 ，由于受到 直接的光照而发生有效的降解。
• ②在土层中的石油类物质 ，只有最表层的一小部 分可以受光照而发生降解。 绝大部分的石油类物质是滞留在土层的 ，所以 ， 它们很少受到光照的影响而发生光解。
12年）
精品课件
电修复法：
• 过程：将电极插入受污染的地下水及土壤区域。 在施加直流电后，形成直流电场，引起土壤孔隙 水及水中的离子和颗粒物质沿电场方向进行定向 的电渗析、电迁移和电泳运动，使土壤孔隙中的 水和荷电离子或粒子发生迁移运动。
精品课件
超声波降解法：
• 利用超声空化现象所产生的机械效应、热效应和化学 效应对污染物进行物理解吸作用、絮凝沉淀作用和化 学氧化作用，从而使污染物从土壤颗粒上解吸，并在 液相中被氧化降解成 CO2和 H2O 或环境易降解的小 分子化合物。
精品课件
关于石油你可能不知道的：
• 1.石油的荧光性：
• 石油在紫外光的照射下，由于不饱和烃及 其衍生物的存在而产生荧光的特性叫做石 油的荧光性。
特点：a.激发光源停止，发光现象立即
停止。
b. 浓度消光现象：低浓度范围下，发 光强度与浓度呈正比，但是浓度超过某一 临界值后，发光强度反而降低，用溶剂稀 释，发光强度可以增加。
精品课件
石油在土壤中的生物降解：
• 土壤微生物在适宜的环境条件下，可以把石油类 物质中的一定组分作为有机碳和能量的来源，同 时将它们降解。
• 大量研究发现，石油类物质的可降解性是由其化 学组成决定的。例如，C10一C24的中等长度的链 烃降解速度相当快；而更长链的烷烃则不易降解， 当分子量超过500一600，一般不作为微生物的碳 源。（徐玉林，04年）
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• 原油浓度较低时，等温线
中Linear部分是次要的， • 原油浓度较高时， Linear Langmuir 和freundlich 部分是主要的， Langmuir
部分是主要的，即吸附等 和freundlich部分是次要
温线表现出明显的非线性 的，即分配作用起主导作
吸附特征，此时，表面吸 用，吸附等温线表现线性
附占主导作用。
吸附特征（楚伟华，06年）
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石油在土壤中的迁移：
存在于水相中随水流可以相对自由
•
地向土层深处迁移或发生平面的扩
石 迁移态 散运动
油பைடு நூலகம்
逸散于气态环境中可由空气携带漂
在
移,漂移过程中易于吸附在大气的粉
土
尘上,随着粉尘的降落而进入远离污
壤 中 的
染源的地表土壤,使污染物发生长距 离的迁移
状
态
吸附于颗粒物上的部分在一定时间内可
滞留态 能迁移的可能性小,但是在适当的外界 条件下,污染物会部分解吸,进入水相从
而发生迁精移品课。件
石油在土壤纵向的迁移：
石油烃在向下层迁移时,它的迁移速率以及可到达的深度 与土壤质地和石油性质(尤其精品是课件粘滞性)有密切的关系。
石油向周围环境的迁移：：
精品课件
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使土壤有机质含量增
石油污染土壤的危害：加全，氮、pH速升效高磷，、全速磷效、
氮含量降低，且不同 土层间有机质、pH、 全氮、全磷、速效磷、 速效氮、速效钾含量 有显著差异
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生物相对活性较高的 土壤其自身降解石油 污染物的能力越强， 研究表明，石油污染 的土壤中三大类群微 生物相对数量细菌最 多， 放线菌次之，真 菌数量最少
• 范伟等的研究表明，利用曝气修复技术可有效去 除挥发性污染物，且增加曝气流量有利于提高污 染物去除效 率，高渗透率介质中污染物去除效率 要高于低渗透率介质。