A. 為什麼土壤可以保留住水分
土壤中有毛細管,靠毛細管的吸引力可以存一定量的水分,叫毛管水。土壤顆粒表面會吸持水分,叫吸著水,土壤顆粒對水分的吸力非常大,相當於10000個大氣壓。吸著水外表面還有薄膜水,土壤顆粒對薄膜水的吸力相當於31~6.25個大氣壓。此外土壤膠體雙電層中帶電離子以及帶電的固體表面靜電引力與水分子作用所引起的,這種引力把偶極體水分子吸引到土粒表面上,吸附水分子過程釋放能量(熱能)。在這些吸持作用下土壤得以保留住水分
B. 土體石油污染源的結構分析
勝利石油管理局的陸上石油生產主要集中於東營凹陷、沾化凹陷、東鎮凹陷和惠民凹陷等幾個構造區,土壤的石油污染源主要由鑽井污染、採油污染及採油廢水污染三部分構成。
1.鑽井污染源
在鑽井過程中主要產生以下幾個方面的污染:
(1)非鑽井液污染源
指鑽井過程中和完井後以各種方式進入土壤環境的廢鑽井液,因其種類不同而污染因子有別,鑽井液處理劑種類繁多,其中有無機物、有機聚合物、油類及加重材料。每口井的鑽井廢液有200~300m3,雖都盡力回收仍有較大數量進入土壤環境,這些廢鑽井液中某些無機鹽、重金屬組分,油類和有機聚合物對土壤環境有較大影響,如有機聚合物使廢鑽井液的化學需氧量增加,一些重金屬離子為致癌物質,如Cr。許多廢鑽井液中的這些有害物質都大大超過國家規定的排放標准,因此廢鑽井液已成為石油開發過程中對環境有影響的排放量較大的廢物之一。
(2)鑽井岩屑污染源
指經過鑽頭破碎、隨鑽井返至地面的地層岩石碎屑,經振動篩與鑽井液分離後而進入大泥漿池(沉砂池)。岩屑因受泥漿浸泡,油浸等具有廢鑽井液的污染特徵外,還因岩屑岩性不同而對土壤環境有不同影響。每口井因井深不同岩屑產量為50~300m3。對土壤有影響的岩屑有碳酸鹽岩屑,主要成分為碳酸鈣和碳酸鎂。生油鹽類:油頁岩、油泥岩,含有較多的瀝青質和油母質等高分子有機物質,一旦進入土壤環境很難降解。污染調查統計外排岩屑16.69 t/a。
(3)落地原油、柴油、機油污染源
指鑽井過程中廢鑽井液、廢岩屑中含油,冬季井場鍋爐房原油、機房、成品油儲油裝置、動力系統等跑冒滴漏,及用水沖洗等落地和偶發事件引起。鑽井井噴是鑽井過程中鑽遇高壓氣油層時因地層壓力過高或泥漿處理工程措施不當引起,雖然發生率很低,但一旦發生就有造成大面積原油灑落地面的可能,而造成植物死亡和土壤污染。原油及成品油中含高分子石油烴及環芳烴組合,能在土壤中集聚並在植物根繫上生成一種粘膜阻礙根系呼吸和營養成分吸收,並能引起根系腐爛。
2.採油污染源
採油是指開采出來的油氣水混合液匯集到計量站,經油氣分離系統形成成品原油,在此過程中主要產生以下污染:
(1)落地原油污染源
指在試油、修井、洗井過程中進入土壤環境及油井噴溢管道泄漏等落地之原油,是油氣田開發建設造成土壤污染的主要污染物,主要成分為石蠟族芳烴、環烷烴和芳烴等,勝利原油含蠟小,含硫低,為低凝芳烴原油,中性常溫下,落地原油水溶性成分很小,據測定水溶性油只佔總油量的0.77%。長期野外調查過程中,發現原油外泄或散落到地面以後,在自然條件下殘留到地表的原油經過風吹日曬,往往呈現出片狀的黑色塊狀油污,不易清理。原油是高分子化合物,落地後遷移能力弱,很難下滲。對落地原油雖然各採油廠專門成立落地原油污油回收隊伍負責回收,但仍然有一部分殘留地表。
(2)含油污泥(油砂)污染源
指原油采出液帶到地面的固體顆粒,包括除砂器分離、壓力容器底部及大罐、隔油池等清底污、污水重量系統分離污泥,其產生主要與地質條件、地層水質類型,工藝條件處理工藝和處理葯劑種類有關。勝利油田已進入綜合高含水期,泵出液量顯著增大,含有污染量也隨之增大,據孤東油田統計每萬噸采出液含砂4.84噸,每萬噸原油含砂23.9噸。在稠油熱采,三次採油的區塊,污泥含量可達1%左右,並且大量使用化學處理劑,如聚合物驅油等,而使污泥成分復雜化,增大了處理難度。含油污泥的主要污染物為石油類含量水平。
(3)作業廢棄泥漿污染源
指油井在試油、大修、酸化壓裂等施工過程中使用、完工後廢棄於現場的泥漿池、儲油池中之廢液,因多為收集鑽井泥漿稍加處理使用,故成分可以與廢棄泥漿類同,但增加了含原油量,油層處理廢液等成分。
3.採油廢水污染源
採油廢水污染指石油開采過程中,采出原油含水經過一系列工業流程油水分離後,進污水站除油處理並回收污水中油。大部分處理後水輸送至注水站回注地下驅油和平衡地層壓力,但仍有一小部分外排,經油區河流水系進入萊州灣或渤海灣,因取水污灌影響農田質量或對灘塗,潮間帶土壤構成污染。
總體而言,落地原油是土壤遭受污染的主要因素,它對土壤造成的污染是長期的和大面積的。油氣田開發建設對土壤環境的污染,主要是建立在每個井、站點源污染物落地的基礎上,經過降雨侵蝕和沖刷等一系列水文過程搬運及人為因素的影響,而形成一個大的面源,累年疊加,使整個油區均受不同程度的影響。從調查結果看對土壤環境的影響受井網密度、開發年代、地形特徵和土地類型控制。對土壤環境影響而言,井網密度高,開發年代久,地形低窪則受影響嚴重。土壤類型不同,土壤背景值不同,反映出不同的土壤理化性質不同和土壤對外來污染物的降解能力。
C. 為什麼測土壤中石油烴用氣象色譜法最適合
因為石油烴在氣相色譜中呈有規律性分布,可根據保留時間判斷。
准確地說,用氣相色譜-質譜聯用儀分析更准確,可提取某類烴的特徵離子用來判斷。
D. 土壤膠體為什麼具有吸附能力
膠體由膠粒組成,膠粒由膠核、吸附層、雙電層、擴散層組成,具體是以膠核為中心,膠核之外為吸附層,吸附層之外為雙電層,雙電層之外為擴散層。
例如氫氧化鐵膠粒中,膠核顯正電性(這應該很好理解吧?......算了,還是解釋一下吧。——其實是以膠核為中心,正粒子分散於膠核表面,即分散於吸附層),負離子受正離子的庫侖引力影響,分散於吸附層外側,即雙電層;由於膠核正電性較強,又有少量負電荷分散於雙電層外側,即擴散層。
土壤膠體由無機膠體和有機膠體組成,故可吸附雜質離子,進而吸附雜質。
呃,今天有點懶,就說這么多吧,詳細的看下面!
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E. 如何防止石油化工對土壤的污染
石油化工對土壤的污染主要體現在石油等化工原料直接接觸土壤地表,所以環評上要求的是要硬化圍堰區域,設置圍堰。圍堰的體積要大於等於儲罐的容積才可以。另外,有的罐是雙層的罐,內層破裂不至於造成泄露。通過這些手段可以防止石油化工對土壤的污染。
F. 土壤石油類的測定為什麼用石英砂做空白
摘要 試樣的制備
G. 區內土體石油污染現狀評價
勝利油田的開發建設對本地區土壤環境造成了一定的影響,其突出表現為石油類污染。在油田開發較早和較集中的地區石油類污染也較重,多數達到了輕度污染水平,除開發較晚並注重環境保護的一些油區外,石油類是土體中最大的污染指標,東營、河口北側一帶污染較重。
從區域上看,東營市及其東南側和河口一帶,石油類含量40mg/kg以上,在廣饒、濱州南側、樁西海邊一帶為較低。此外,沿黃河兩側的區域土壤中石油類含量明顯低於其他地區。
從油田開發歷史上看,20世紀70年代以前開發的油田,如臨盤、利津、勝坨等油區土壤中石油類含量偏高,屬輕度污染區,孤東地區土壤中石油類含量范圍為12~38mg/kg。近幾年投入開發的八面河油田土壤中石油含量最低。
從土壤類型上看,區域內土壤中石油類含量在9.2~180.9mg/kg之間,區內各類土壤石油類表層含量均值為43.75mg/kg,各類土壤石油類平均值含量差別不大,褐土為40.0mg/kg,潮土為44.4mg/kg,鹽土44.2mg/kg。
從土壤污染深度上看,在受到污染的土壤中,表層(1~20cm)土壤污染最重,落地原油的40%~50%分布在0~20cm的上層。中層和下層土壤也受到一定程度的污染,30%~40%的石油類進入20~40cm深度土壤(圖4-6)。由此可知:石油類主要集中於0~40cm土層。
圖4-6 不同深度土壤中石油類含量
Fig.4-6 The oil contents in the soil of different depths
以上結論與大慶石油管理局環境監測中心站在大慶油田開發區所做的《原油在土壤中遷移及降解的研究》得出的結論有許多相似之處。該項研究結果表明:大慶油田開發區貯油池土壤原油淋濾深度絕大部分集中在0~30cm,以下原油明顯減少(除砂化土壤外);鹽鹼土集中在0~10cm;黑鈣土集中在0~50cm;柱內油水混合滲透試驗,80%集中在0~20cm;原油覆蓋土壤表面時清水淋滲較弱,在0~20cm內殘留94%。
通過對比勝利油田和大慶油田石油在土壤中的遷移深度可以發現以下幾點:①盡管土壤類型不同,但一般在0~50cm的深度上大多截獲90%以上的落地原油;②粘性土壤對石油類有很強的吸附作用,據中國沈陽林土所對沈撫灌區石油污水處理研究,黃粘土除油率可達90%左右;③石油粘度越高,隨土壤水分遷移能力越弱;④原油在自然植被下土壤中的淋滲較油池和柱內試驗土壤淋滲的淺。原因是地表植物根系豐富盤結牢固,土壤結構堅實粘重,形成的空隙較少。
因此,大慶地區的石油實際滲透深度多小於勝利油田所在的黃河三角洲地區,主要是由於其石油粘度較大,大慶地區粘土土壤類型滲透很低及植被較好所致。
此外,區域內土體中其他污染物的情況如下:
Cr含量以東營市東側、河口西側一帶明顯高於其他地區(60mg/kg以上),其含量值在等值線圖上表現為峰形,其他區域較為平坦。
Hg以東營東側為最高(0.1mg/kg以上),其次為河口西側和高清一帶。
Zn含量以東營市西側為最高(100mg/kg以上),其次為河口西側和高清一帶。
Cu含量以東營市東側、河口西側及高清一帶較高(25mg/kg以上),河口東側一帶較低。
Pb含量以東營市及其北側最高(15mg/kg以上),其次為河口西側和濱州南側一帶,其他地區較為平坦。
Ni含量以東營市東側為最高(48mg/kg),其次為河口西側(42mg/kg以上),其他地區較低。
表4-7 調查區域測值統計表Tab.4-7 Statistics of analysed parameters in the survey area(mg/kg)
表4-8 三種土壤測值比較Tab.4-8 Comparison of analysed parameters of three types of soil(mg/kg)
H. 石油污染土壤為什麼銨態氮含量升高
石油污染土壤為銨態氮含量升高,因為石油有機物中銨根的有機化合物居多。石油污染導致土壤含水率、pH值、硝態氮、速效磷、全鉀和速效鉀含量顯著降低,容重、有機質和銨態氮含量顯著升高。
中國每年有 60多萬噸石油進入環境,污染土壤、地下水、河流和海洋[3]。石油進入土壤後難以去除,在環境中殘留時間較長,對土壤微生物和土壤—植物生態系統,甚至地下水產生污染,影響土壤肥力,破壞土壤生產力。其所產生的危害主要體現在以下幾方面:影響土壤的通透性,降低土壤質量;阻礙植物根系的呼吸與吸收,引起根系腐爛,影響農作物的根系生長;使土壤有效磷、氮的含量減少,影響作物的營養吸收;石油中的多環芳烴具致癌、致變、致畸等作用,能通過食物鏈在動植物體內逐級富集,危及人類健康;石油烴中不易被土壤吸附的部分能滲入地下並污染地下水。
石油污染在中國十分嚴重,其中,石油對土壤的問題尤其突出,因而迫切需要針對石油污染物在可持續發展農業中的安全性進行評價。
I. 如何修復被石油污染的土壤
物理、化學、生物的方法都可以。如果濃度高,可以選用理化的方法,將土取走,將石油提出來;如果濃度不高,最好用生物修復的方法。生物的方法的很多優勢是理化方法難於達到的。
J. 石油對土壤有污染嗎
石油對土壤有污染。原油四組分:瀝青質,膠質,芳香份,飽和份對土壤都有污染.
瀝青質和膠質化學性質穩定,不易分解,易引起土壤板結,透氣性變差,不利於植物生長.
芳香份,飽和份對植物有一定毒性,個別組分有激素作用,對生長發育會產生影響.