蒸气入侵开题ppt

污染也可
以叫做 VOC污染
重点关注 →
石油烃以及苯系物
石油烃以及多数苯系物(如苯、甲苯等)这些污染物比较常见， 还具有较强的挥发性，在常温条件下很容易挥发到气体当中 形成挥发性有机气体，BTEX不仅在加油站污染场地，石化企 业场地等经常检测出来，BTEX还作为工业上经常使用的有机
溶剂，被广泛应用于油漆、脱脂、干洗、印刷、纺织、合成
文献
文献
36万
140万
污染可能存在的情形以及研究蒸气研究的必要性 1
1.对于这些搬迁的场地，如一 些油漆、印刷厂搬迁遗留下 来的厂区，地下水以及土壤 都可能受到污染，蒸气都可 能入侵挥发到大气中对人体
2
2.由于某些加油站或焦化厂等 产生的地下水污染迁移到住 宅区，由于不可能拆迁建筑 来处理地下的污染，因此评 估地下的污染物能否挥发到 建筑内就变得尤为重要，从 而决定地下的污染是否需要
壤样品从现场采取，样品分选出三种土壤，细砂，中砂和粗砂，互相参照对比，
分别做吸附试验和土柱实验。
研究内容
1）甲苯吸附试验 2）通过土柱模拟蒸气衰减，研究土壤气衰减规律，摸清污染物降解是符合零阶模 型还是一阶模型
3）用J＆E 模型和Biovapor软件模型根据实验中相关参数模拟蒸气衰减，作比较，
并根据实验测试结果进行比较优化模型。 4）分析土壤气衰减过程中O2/CO2浓度的变化规律 5）实验后期通入O2进行强化实验
技术路线图
实验装置
细砂
中砂
粗砂
细砂+NaN3
中砂+NaN3
粗砂+NaN3
实验测试指标
吸附性能
O2/CO2
实 验 测 试 指 标
氧化还原电位
土壤有机质含量
甲苯蒸气浓度
微生物群落
实验Βιβλιοθήκη Baidu期结果
1）预期通过吸附试验得到3种土壤类型对甲苯的吸附规律 2）预期通过设置对照组添加一定量NaN3抑制微生物作用，与实验组不 作处理相对比得出其中生物降解的作用。 3）通过实验组得出降解过程中的动力学模型 4）预期后期通过注入O2进行土壤中可能存在LNAPL的去除 5）预期通过生物降解和不考虑生物降解模型模拟比较 6）预期通过前后微生物群落简单分析做对比
开题报告
汇报人：龚亚炬
指导老师：宋云
1 2 3 4
选题背景和意义 国内外研究进展 实验设计 预期结果
选题背景和意义
土壤污染 主要类型
无机污染： 以重金属为主
有机污染： 以石油污染， 化学品污染， 工业三废为主
挥发性有 机污染物 占很大比 例
挥发性有机物污染
这些挥发 性有机物 VOC的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃 ，它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、 有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等
橡胶，焦化厂等行业，因此这些工厂场地都存在潜在的BTEX 污染。
国内外污染状况
截至2014年底，全 2000 年调查资料表 1993 年石油巨头壳 牌公司经过调查发 现，在英国1100 家 加油站中有1/3 对地 下水系统造成污染 明, 在美国有28 万 个地下储油罐存在 泄漏状态, 并且25 %直接造成地下水 国加油站总 94251 座，经过初步调查
关。
1
1.国外学者还在实验室研究稳 态条件下含水量对于蒸气在 砂土中迁移的影响，在土柱 装置上设置空箱，蒸气先混
2
2.还研究测量了在非饱和土土 壤中烃类蒸气的阻碍和扩散 系数。对于甲烷，结果表明 湿度和土壤类型对于系数没 有影响。然而对于甲苯和三 氯乙烯均有影响。
3
3.研究了在潮湿的土壤中吸附 过程对于VOC扩散的影响。 利用时间、体积平均方法，
污染场地，其中主要有农药厂、化工厂。焦化厂以及钢铁厂。如果仔细深究估算，根据中国
企业数据库显示全国企业2257万，保守估计那么污染场地的数量达到400万块。
地区 美国
时间
来源 EPA
污染场地数量 50-100万 10万 30-40万
对比欧美国家
英国 法国
2002 1996
文献 文献
德国
欧盟
1996
1996
这可能是因为粗粒度的土壤更容易使氧气以及污染物渗透过来，另外蒸气在坚硬的
岩层中衰减类似于粗粒度的土壤。但综合比较所有的石油烃污染场地，5英尺的砂土 对于一定浓度蒸气的降解效果最好，因此相对而言砂土是最适宜的反应器。
2.另外根据国外石油蒸气数据库许多高质量的数据，可以确定源区污染物蒸气完全
衰减所需要上覆清洁土壤的厚度。研究人员对大约1000多个场地苯和TPH进行了测 量，并进行了分析，保守的筛选标准显示：
吸附
扩散
生物降解
简易的生物地球化学模型
生物降解
扩散
蒸气入侵 影响因素
地质类型
建筑物性质 气象条件 建筑物通风率
吸附 污染源
国外蒸气降解现场研究
监测井
引用R. Davis & J. Wright
的现场研究数据
1.还研究了不同土质类型情况的苯蒸气衰减情况，来确定何种性质的土壤更有利于蒸
气的衰减。 最终发现粗粒度的土壤需要不到5英尺的清洁土壤厚度就能衰减6000 ug / L苯蒸气，5 英尺的岩石土层能衰减溶解苯蒸气浓度3000 ug / L，5英尺的砂土能衰减溶解苯蒸气 浓度8000 ug / L。
谢谢聆听
敬请专家批评指正
3
3.在对一般污染场地进行评价 时，修复目标值的确定，目 标值是否适宜，在高浓度污 染区域是否修复到一定程度
就可以停止修复，是否依靠
土壤自我净化能力来衰减剩 余的较低浓度的污染物，以 免过度修复或资源浪费
造成危害
人工手段来处理，以免得浪
费不必要的人力财力
.典型VOC场地概念模型
污染介质
蒸气降解过程
近期姜林等人正在编制相关
通过模型模拟研究生物降解
借用国外的风险评估模型（ 如J.E模型）来研究土壤气 入侵健康风险评价，基本上 都是采取模型模拟计算，为 了模拟参数较易获得，模拟 计算都未考虑VOCs自污染 区域扩散到地表过程中的生 物降解过程 对土壤气中苯衰减系数及筛 选值的影响，证实了同一概 念模型下不考虑蒸气挥发过 程中的生物降解过程苯的筛 选值与考虑生物降解模型计 算差2个数量级。
现场VOC污染场地土壤及 地下水采样技术规范以及 VOC污染场地风险调查与 风险评估技术导则
值得改进的地方
TEXT TEXT TEXT TEXT
1.先前实验过 程研究中多 是混合污染
2.只用了单
一类型土壤
3.控制了土壤 含水量、温
4.国内实验 室研究很缺
度和通入了
空气维持含 氧。
乏
蒸气。
鉴于以上4点，本研究着重于在实验室系统研究蒸气自然衰减的规律，在控制因 素上，控制含水量，不控制温度，不通入空气，控制其中的微生物生长对照组作 为对照。另外为了便于研究，采用单一污染物，并尽可能真实模拟现场环境，土
3
3.还有学者研究了石油烃蒸气
在非饱和淤积的砂土的生物 降解动力学，以氟利昂作为
示踪剂进行对照，对砂土进
行分选再进行灭菌处理，再 添加一定量培养微生物进入 土柱，最终数据显示，低浓 度的石油烃蒸气，一阶模型 更适宜。并用莫诺德公式进 行了修正。
族蒸汽的迁移的影响。他们
的结论是，阻碍系数值随土 壤水含量减小而增大。
以及数学表达式对多孔的和
非多孔的颗粒土壤进行了评 估。
合再进入土柱，另外控制土
壤其他条件一致，用不同湿 度的砂土研究，结果表明湿
度更大的土壤扩散效果更
好。。
1
1.研究评价了气相吸附，土壤 湿度和土壤的有机组成早非 饱和土壤中对苯，喷气燃料 环烯烃以及一些其他的芳香
2
2.还研究了非稳态条件下直接 鼓入污染气体进入两种不同 类型土壤土柱的降解情况， 并持续通入空气，得出结论 砂土中去除效率达到90%以上。
70%以上存在地下
水或土壤石油烃污 染
严重污染
然而目前高速城市化发展的背景下，国内高污染、劳动密集型企业大量从东部沿海城市迁移
到西部内陆城市，据统计，2001-2009年期间，我国共有98000家企业关停或搬迁，北京和重 庆数据表明污染场地占搬迁企业的比例为25%-35%，按25%计算，这些企业中，就有25000个
污染物 溶解苯 溶解相TPH LNAPL 土壤TPH
上覆清洁土厚度 5feet 5feet 8feet 5feet
蒸气浓度限值 1mg/L 10mg/L -100mg/kg
在很多模拟土壤中VOC扩散和吸附的过程中，最常见使用的一个参数，表观扩散率，
Dapp。以前的研究已经报道VOC在土壤中的扩散速率与土壤性质，温度和土壤湿度相