石油烃在页岩气开采区土壤中的迁移特性

页岩气开采区油基钻井液的使用会导致土壤受到石油类物质污染,探究石油类污染物在土壤中的环境行为对受污染土壤的修复有重要意义。为此,文章选择以涪陵页岩气开采区为研究区域,通过批量平衡试验研究废油基钻井液中石油类物质在土壤中的吸附/解吸特性,并采用动力学模型进行拟合分析;以土柱淋滤法探究不同降水量和污染强度对土壤中石油类污染物纵向迁移特性。研究结果表明,土壤对石油类污染物的吸附能力较强,解吸率低,吸附平衡状态下的土-水分布系数K_d值为51.86 mL/g,准二级动力学模型对吸附和解吸附过程均有很好的拟合效果,R~2均大于0.99,表明吸附/解吸速率主要受化学吸附机理的控制。石油类污染物主要分布在土壤的表层(0～18 cm),且随深度的增加呈下降趋势。石油类污染物迁移的深度及迁移量受污染强度、淋滤量等因素的影响,总体上,随着污染强度及淋滤量的增加,石油类污染物在土壤中的迁移量及迁移深度也增加。     

数值模拟在土壤环境影响评价中的应用

 根据土壤中溶质迁移转化模型，建立土壤中引油类污染物质迁移转化数值模拟模型，以预测在油井井场附近，石油类污染物质在土壤剖面的分布、迁移和转化,在大地龙北油田开发建设工程环境影响评价中，应用此模型预测石油对土壤的污染，为环境影响评价提供依据预测结果与实验结果相近，认为在通常情况卜地表的石油主要积累在30cm以上的土壤中，下渗的最大深度为80cm，不会对地下水造成污染     

石油类污染物在陇东黄土塬区土壤中迁移的模拟试验研究

采用一种新的土柱淋滤方法,在不同淋滤量、污染强度和柱长条件下模拟了陇东黄土塬区自然降水对石油污染物在土壤中纵向迁移的影响.结果表明,石油类污染物迁移的深度受污染强度、淋滤量、土层深度等因素的限制.污染物在土柱中峰值出现的深度均随污染强度、淋滤量和土层深度的增加呈增加的趋势,在0~10 cm的范围内,污染物均大量存在,且石油类污染物在土壤中的纵向迁移规律与污染强度、淋滤量、柱长等众多因素有关,即淋滤量越大污染物越容易发生迁移,污染强度越高迁移深度越大,土层越深迁移越容易实现.     

石油类污染物在季节性冻土中迁移转化规律研究

土壤地下水石油类污染依然普遍且严重。季节性冻土区土壤经历冻-融-冻过程,石油类污染物与土壤地下水作用过程更为复杂。文章综述了冻融交替对土壤理化性质的影响,以及由此引起的土壤中石油类污染物吸附解吸、生物降解过程变化,为季节性冻土区石油类污染物迁移转化的研究治理提供支持。     

影响有机污染物在土壤中的迁移,转化行为的因素

本文介绍了有机污染物在土壤中的吸附与解吸附，渗 滤，挥发和降解等行为过程。探讨了吸附与解吸附机理，土壤有机质含量和类型，水分含量及温度对此过程的影响。依据某些典型的化合物行为模型，论述了影响土壤中有机污染物渗滤的因素。有机污染物需要先从土壤深层迁移至地表，然后挥发至大气，在土壤中迁移的速率较慢，控制着整个挥发过程，可用Ｆｉｃｋ第二定律来描述。     

新疆不同质地土壤对石油类污染物的吸附作用

石油类污染物的迁移转化研究对环境保护及人体健康均有重要意义。由于石油类污染物在不同质地土壤中的吸附行为不同,采用静态吸附实验方法,研究了新疆甘泉堡工业区3种质地土壤(粉土、粉砂、粉质黏土)对石油烃的吸附动力学及吸附热力学行为,进行了吸附动力学和等温吸附拟合,并分析了土壤粒径、有机质含量、pH值及以含盐量对石油烃吸附量的影响。结果表明:粉土、粉砂、粉质黏土对石油烃的吸附均能在240 min达到吸附平衡,平衡吸附量分别为0.7765,0.6763,0.7173 mg/g;吸附能力顺序为粉土>粉质黏土>粉砂,准二级动力学模型(R2=0.9967~0.9989)能够更加准确地描述石油烃在土壤中的吸附过程;等温线为Langmuir型,其吸附平衡常数(K_a)分别为0.6126(粉土)、3.1310(粉砂)和0.1180(粉质黏土),表明石油烃在不同质地土壤中的吸附为单分子层吸附;土壤对石油烃的吸附量随土壤粒径和pH值的减小、有机质含量和含盐量的增加而逐渐增大。     

黄土地区石油类污染物的径流污染模拟及模型预测

 在土壤石油污染负荷为721－16060mg/kg、暴雨强度为 0.5－1.70mm/min的条件下进行了室内径流污染模拟试验研究．结果表明，随土壤石油污染负荷的提高，产流量与释放至水中的污染物浓度均增大，但产沙量降低；随暴雨强度的增大，产流、产沙、产污的强度均提高．试验条件下释放于水中的石油污染物浓度可高达1.56－15.6mg/L，由此进一步表明，暴雨径流对水体造成的石油污染不可轻视．在试验研究基础上，建立了径流污染过程的稳态产流、产沙、产污模型；应用该组模型对土壤石油污染负荷为 7050mg/kg和不同雨强下的径流污染进行了预测，预测结果与试验模拟结果吻合良好     

地下水水位波动对石油污染物迁移及透镜体位置的影响

近年来石油类污染在土壤和地下水环境中日益严重,由于天然及人为因素导致的地下水水位波动会造成污染物的二次迁移,扩大污染范围,因此探究水位波动对污染物迁移的影响刻不容缓。以柴油为例,利用二维模拟槽模拟柴油在地下水水位波动带中的迁移情况,通过控制水位升降模拟地下水水位波动,研究柴油透镜体的位置、模拟槽内柴油-水-气体饱和度随水位波动的变化,分析地下水水位波动对石油类污染物在地下水非饱和带中迁移的影响。结果表明:当水位向下波动时,油相可驱替水向下迁移,透镜体位置下移,迁移的过程中部分油相被介质吸附形成残余相,导致残余相柴油的污染范围增大;而当水位向上波动时,水可驱替油相向上迁移,透镜体位置上移,迁移的过程中部分油相溶解,导致溶解相柴油的污染范围的增大。该研究可为实际污染场地的修复提供理论支撑。     

喹啉降解菌的降解效果考察

为了探索石油污染土壤中含氮杂环化合物的降解情况,在考察石油污染土壤理化性质的基础上,选择喹啉作为目标污染物,采用选择性富集培养的方法,从45份石油污染土壤样品中,分离得到155株降解喹啉污染物的高效降解菌株,从中选择降解效率较高的2株喹啉降解菌命名为Q5和Q24,进行喹啉的降解性能研究,比较了单一优势菌株、人工复合菌群和土壤中的自然菌群对喹啉的降解情况。实验结果表明,石油污染土壤中自然菌群对喹啉的降解效果好于单一的优势菌株和人工复合菌群。     

石油烃在胶州湾多介质中迁移-转化模型研究

在分析石油烃主要迁移-转化过程的基础上,根据化学污染物在多介质环境中迁移-转化模型的基本原理,建立了石油烃在胶州湾多介质海洋环境中迁移-转化箱式模型,主要包括大气挥发、浮游植物富集、微生物降解、悬浮颗粒物吸附和水动力交换5个迁移-转化过程.通过模型模拟与验证表明,该模型逻辑结构及动力学方程基本合理,而且所确定的模型参数也基本能够反应胶州湾海域的地域化特征.结合模型灵敏度分析表明,石油烃在胶州湾多介质海洋环境中主要决定于大气挥发、微生物降解和水动力交换等迁移-转化过程.     

石油类污染物在砂砾石层中的迁移与分布

利用静态模拟实验研究河滩砂砾石对油类的静态吸附特性,确定平稳吸附等温方程。通过土柱实验模拟油类在砂砾石中的迁移过程,建立油类在砂砾石层中迁移的数学模拟模型,确定模型参数,以此预测油类砂砾石中的迁移。     

沈阳沈抚灌区上游土壤石油烃污染残留调查及现状评价

以沈阳沈抚灌区上游指定区域为研究对象,监测分析了停灌十多年来土壤中石油烃污染残留状况;采用单项污染指数法和综合污染指数法评价了采样区域的土壤中石油烃污染现状,同时运用Arcgis软件分析绘制了采样区的单项污染指数分布图。结果表明:采样区域石油烃存在残留和污染现象,按照单项污染指数评价,60%的行政村土壤属于高污染级以上。按照综合污染指数评价,80%的行政村土壤属于重污染级。污染指数分布图显示,离主干灌渠的源头越近,污染越严重。对于土壤石油烃修复效果,旱田作业要好于水田作业。     

场地复合污染的生态效应与风险评估研究进展和展望

我国已初步形成基于人体健康风险的污染场地土壤风险评估制度和技术标准体系,但基于保护生态受体的土壤污染风险评估技术方法和标准体系尚未构建. 本文从我国重点行业场地土壤复合污染现状出发,综述了典型行业场地土壤特征污染物复合情形下的生态效应,分析了产生不同联合效应的机理. 对目前常用的生态风险评估方法进行了分类阐述,并评述了复合污染生态效应和风险表征的研究进展,以期为我国构建全面系统的土壤污染风险管控体系提供支撑. 我国冶炼、焦化等重点行业场地通常呈现重金属-重金属复合、重金属-多环芳烃复合等污染特征,当这类污染物共存时,可通过影响彼此的生物吸收转运、降解转化、生物毒性等,产生协同、加和、拮抗等联合效应. 目前常用的生态风险评估方法包括指数法、商值法、概率法等,指数法基于污染源、暴露途径和生物受体的不同指标构建综合评估指数量化污染物的相对风险,商值法基于污染物暴露量和毒性参考值等量化污染物的绝对风险,概率法通过污染物和毒性数据的概率密度函数和累积分布概率函数等获得考虑污染分布和毒性效应变异性的绝对风险,复合污染情形下,可通过浓度加和、效应加和以及二者相结合的多层次方法进行综合表征. 本文针对目前生态风险评估方法体系构建存在的重点难点问题,建议从合理构建多维度多要素综合风险指数、分区分类构建本土化生物有效性和毒性参数、基于复合污染毒性效应机理科学构建概率风险表征方法等方面开展深入研究,推动生态风险评估规范化和精准化.      

沈阳地区一次颗粒物重污染天气过程的气象成因分析

为探究沈阳地区重污染天气成因,文章利用地面、高空气象观测资料、风廓线雷达资料、NECP再分析资料以及大气污染物监测资料,对2019年3月1~6日沈阳地区出现的一次持续性重污染天气过程,探讨了大气污染物质量浓度、地面气象要素变化特征、大气环流配置与外来输送等特征。结果表明,均压场、地面风场弱及辐合、高温高湿是本次重污染天气出现的原因;逆温层结建立、大气垂直运动差,造成污染加剧;来自京津冀东部地区和辽宁中南部地区的PM2.5外来输送对本次污染也有影响。     

Effect of electric intensity on the microbial degradation of petroleum pollutants in soil

Electro-bioremediation is an innovative method to remedy organic-polluted soil. However, the principle of electrokinetic technology enhancing the function of microbes, especially the relationship of electric intensity and biodegradation efficiency, is poorly investigated. Petroleum was employed as a target organic pollutant at a level of 50 g/kg (mass of petroleum/mass of dry soil). A direct current power supply was used for tests with a constant direct current electric voltage (1.0 V/cm). The petroleum concentrations were measured at 3275–3285 nm after extraction using hexane, the group composition of crude oil was analyzed by column chromatography. The water content of soil was kept 25% (m/m). The results indicated the degradation process was divided into two periods: from day 1 to day 40, from day 41 to day 100. The treatment of soil with an appropriate electric field led the bacteria to have a persistent effect in the whole period of 100 days. The highest biodegradation efficiency of 45.5% was obtained after treatment with electric current and bacteria. The electric-bioremediation had a positive effect on alkane degradation. The degradation rate of alkane was 1.6 times higher in the soil exposed to electric current than that treated with bacteria for 100 days. A proper direct current could stimulate the microbial activities and accelerate the biodegradation of petroleum. There was a positive correlation between the electric intensities and the petroleum bioremediation efficiencies with a coefficient of 0.9599.     

基于CALPUFF模型的漳州市大气环境容量研究

研究表明：CALPUFF模式是运用于广域的大气扩散模型,在区域范围较大的复杂地形条件下的应用具有突出的优势.利用CALPUFF大气扩散模型模拟漳州市2009年气象场和污染物浓度场,采用监测值对模拟结果进行验证表明模型的适用性;基于现状污染源,建立大气污染物传递系数矩阵,结合线性优化法测算了不同环境空气质量标准下漳州市大气环境容量.     

典型油田区油污土壤微生物群落区域性分布研究

石油污染改变土壤微生态环境,驱动了土壤微生物群落结构的演替与进化.为了深入探究油田区油污土壤中微生物群落分布特征,揭示区域性的土壤微生物群落结构成因,采用Miseq平台的16S rDNA扩增子测序技术分析了辽河油田和大庆油田区6组共计18个土壤样品的微生物群落多样性及结构组成,并结合土壤环境因子指标剖析了群落结构成因,进而预测了具有石油代谢能力的功能菌属.结果表明,石油含量随着距井口距离增加而减少,石油的空间分布特征是影响微生物群落结构变化的关键因子,6组土壤样品的OTU分属于49门、131纲、169目、328科和564属,微生物种群多样性随着污油浓度的增加而减小;两油田共有5个相同优势菌门,2种优势菌属;辽河油田区独特优势菌门为Saccharibacteria门,优势菌属为微枝形杆菌属（Microvirga）、分支杆菌属（Mycobacterium）和Defluviicoccus属;大庆油田独特优势菌门为拟杆菌门（Bacteroidetes）,独特优势菌属包括盐单胞菌属（Halomonas）、食烷菌属（Alcanivorax）和海杆菌属（Marinobacter）等.冗余分析（RDA）结果表明污油组成是微生物群落差异性分布的决定性因素,胶质的高含量与强毒性诱导辽河油田区微生物群落获得较强的胁迫抗性;同时区域生态环境背景差异也是影响微生物群落整体胁迫抗性的重要因子.结合PICRUSt分析预测,共发现2种辽河油田区和5种大庆油田区石油功能降解优势菌属,为石油降解功能菌剂的种质资源的高效开发提供目标菌株.     

石油污染土壤异位淋洗修复研究进展

石油污染土壤异位淋洗修复是一种新兴的、经济高效的修复技术,是对生物修复的一种补充.异位淋洗修复有望促成石油污染土壤修复的系统化.本文讨论了石油污染土壤异位淋洗修复的原理、特点及其影响因素,阐述了石油污染土壤异位淋洗修复的最新研究进展,并对该领域今后的研究重点进行了展望.