A. 为什么土壤可以保留住水分
土壤中有毛细管,靠毛细管的吸引力可以存一定量的水分,叫毛管水。土壤颗粒表面会吸持水分,叫吸着水,土壤颗粒对水分的吸力非常大,相当于10000个大气压。吸着水外表面还有薄膜水,土壤颗粒对薄膜水的吸力相当于31~6.25个大气压。此外土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作用所引起的,这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上,吸附水分子过程释放能量(热能)。在这些吸持作用下土壤得以保留住水分
B. 土体石油污染源的结构分析
胜利石油管理局的陆上石油生产主要集中于东营凹陷、沾化凹陷、东镇凹陷和惠民凹陷等几个构造区,土壤的石油污染源主要由钻井污染、采油污染及采油废水污染三部分构成。
1.钻井污染源
在钻井过程中主要产生以下几个方面的污染:
(1)非钻井液污染源
指钻井过程中和完井后以各种方式进入土壤环境的废钻井液,因其种类不同而污染因子有别,钻井液处理剂种类繁多,其中有无机物、有机聚合物、油类及加重材料。每口井的钻井废液有200~300m3,虽都尽力回收仍有较大数量进入土壤环境,这些废钻井液中某些无机盐、重金属组分,油类和有机聚合物对土壤环境有较大影响,如有机聚合物使废钻井液的化学需氧量增加,一些重金属离子为致癌物质,如Cr。许多废钻井液中的这些有害物质都大大超过国家规定的排放标准,因此废钻井液已成为石油开发过程中对环境有影响的排放量较大的废物之一。
(2)钻井岩屑污染源
指经过钻头破碎、随钻井返至地面的地层岩石碎屑,经振动筛与钻井液分离后而进入大泥浆池(沉砂池)。岩屑因受泥浆浸泡,油浸等具有废钻井液的污染特征外,还因岩屑岩性不同而对土壤环境有不同影响。每口井因井深不同岩屑产量为50~300m3。对土壤有影响的岩屑有碳酸盐岩屑,主要成分为碳酸钙和碳酸镁。生油盐类:油页岩、油泥岩,含有较多的沥青质和油母质等高分子有机物质,一旦进入土壤环境很难降解。污染调查统计外排岩屑16.69 t/a。
(3)落地原油、柴油、机油污染源
指钻井过程中废钻井液、废岩屑中含油,冬季井场锅炉房原油、机房、成品油储油装置、动力系统等跑冒滴漏,及用水冲洗等落地和偶发事件引起。钻井井喷是钻井过程中钻遇高压气油层时因地层压力过高或泥浆处理工程措施不当引起,虽然发生率很低,但一旦发生就有造成大面积原油洒落地面的可能,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烃及环芳烃组合,能在土壤中集聚并在植物根系上生成一种粘膜阻碍根系呼吸和营养成分吸收,并能引起根系腐烂。
2.采油污染源
采油是指开采出来的油气水混合液汇集到计量站,经油气分离系统形成成品原油,在此过程中主要产生以下污染:
(1)落地原油污染源
指在试油、修井、洗井过程中进入土壤环境及油井喷溢管道泄漏等落地之原油,是油气田开发建设造成土壤污染的主要污染物,主要成分为石蜡族芳烃、环烷烃和芳烃等,胜利原油含蜡小,含硫低,为低凝芳烃原油,中性常温下,落地原油水溶性成分很小,据测定水溶性油只占总油量的0.77%。长期野外调查过程中,发现原油外泄或散落到地面以后,在自然条件下残留到地表的原油经过风吹日晒,往往呈现出片状的黑色块状油污,不易清理。原油是高分子化合物,落地后迁移能力弱,很难下渗。对落地原油虽然各采油厂专门成立落地原油污油回收队伍负责回收,但仍然有一部分残留地表。
(2)含油污泥(油砂)污染源
指原油采出液带到地面的固体颗粒,包括除砂器分离、压力容器底部及大罐、隔油池等清底污、污水重量系统分离污泥,其产生主要与地质条件、地层水质类型,工艺条件处理工艺和处理药剂种类有关。胜利油田已进入综合高含水期,泵出液量显着增大,含有污染量也随之增大,据孤东油田统计每万吨采出液含砂4.84吨,每万吨原油含砂23.9吨。在稠油热采,三次采油的区块,污泥含量可达1%左右,并且大量使用化学处理剂,如聚合物驱油等,而使污泥成分复杂化,增大了处理难度。含油污泥的主要污染物为石油类含量水平。
(3)作业废弃泥浆污染源
指油井在试油、大修、酸化压裂等施工过程中使用、完工后废弃于现场的泥浆池、储油池中之废液,因多为收集钻井泥浆稍加处理使用,故成分可以与废弃泥浆类同,但增加了含原油量,油层处理废液等成分。
3.采油废水污染源
采油废水污染指石油开采过程中,采出原油含水经过一系列工业流程油水分离后,进污水站除油处理并回收污水中油。大部分处理后水输送至注水站回注地下驱油和平衡地层压力,但仍有一小部分外排,经油区河流水系进入莱州湾或渤海湾,因取水污灌影响农田质量或对滩涂,潮间带土壤构成污染。
总体而言,落地原油是土壤遭受污染的主要因素,它对土壤造成的污染是长期的和大面积的。油气田开发建设对土壤环境的污染,主要是建立在每个井、站点源污染物落地的基础上,经过降雨侵蚀和冲刷等一系列水文过程搬运及人为因素的影响,而形成一个大的面源,累年叠加,使整个油区均受不同程度的影响。从调查结果看对土壤环境的影响受井网密度、开发年代、地形特征和土地类型控制。对土壤环境影响而言,井网密度高,开发年代久,地形低洼则受影响严重。土壤类型不同,土壤背景值不同,反映出不同的土壤理化性质不同和土壤对外来污染物的降解能力。
C. 为什么测土壤中石油烃用气象色谱法最适合
因为石油烃在气相色谱中呈有规律性分布,可根据保留时间判断。
准确地说,用气相色谱-质谱联用仪分析更准确,可提取某类烃的特征离子用来判断。
D. 土壤胶体为什么具有吸附能力
胶体由胶粒组成,胶粒由胶核、吸附层、双电层、扩散层组成,具体是以胶核为中心,胶核之外为吸附层,吸附层之外为双电层,双电层之外为扩散层。
例如氢氧化铁胶粒中,胶核显正电性(这应该很好理解吧?......算了,还是解释一下吧。——其实是以胶核为中心,正粒子分散于胶核表面,即分散于吸附层),负离子受正离子的库仑引力影响,分散于吸附层外侧,即双电层;由于胶核正电性较强,又有少量负电荷分散于双电层外侧,即扩散层。
土壤胶体由无机胶体和有机胶体组成,故可吸附杂质离子,进而吸附杂质。
呃,今天有点懒,就说这么多吧,详细的看下面!
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E. 如何防止石油化工对土壤的污染
石油化工对土壤的污染主要体现在石油等化工原料直接接触土壤地表,所以环评上要求的是要硬化围堰区域,设置围堰。围堰的体积要大于等于储罐的容积才可以。另外,有的罐是双层的罐,内层破裂不至于造成泄露。通过这些手段可以防止石油化工对土壤的污染。
F. 土壤石油类的测定为什么用石英砂做空白
摘要 试样的制备
G. 区内土体石油污染现状评价
胜利油田的开发建设对本地区土壤环境造成了一定的影响,其突出表现为石油类污染。在油田开发较早和较集中的地区石油类污染也较重,多数达到了轻度污染水平,除开发较晚并注重环境保护的一些油区外,石油类是土体中最大的污染指标,东营、河口北侧一带污染较重。
从区域上看,东营市及其东南侧和河口一带,石油类含量40mg/kg以上,在广饶、滨州南侧、桩西海边一带为较低。此外,沿黄河两侧的区域土壤中石油类含量明显低于其他地区。
从油田开发历史上看,20世纪70年代以前开发的油田,如临盘、利津、胜坨等油区土壤中石油类含量偏高,属轻度污染区,孤东地区土壤中石油类含量范围为12~38mg/kg。近几年投入开发的八面河油田土壤中石油含量最低。
从土壤类型上看,区域内土壤中石油类含量在9.2~180.9mg/kg之间,区内各类土壤石油类表层含量均值为43.75mg/kg,各类土壤石油类平均值含量差别不大,褐土为40.0mg/kg,潮土为44.4mg/kg,盐土44.2mg/kg。
从土壤污染深度上看,在受到污染的土壤中,表层(1~20cm)土壤污染最重,落地原油的40%~50%分布在0~20cm的上层。中层和下层土壤也受到一定程度的污染,30%~40%的石油类进入20~40cm深度土壤(图4-6)。由此可知:石油类主要集中于0~40cm土层。
图4-6 不同深度土壤中石油类含量
Fig.4-6 The oil contents in the soil of different depths
以上结论与大庆石油管理局环境监测中心站在大庆油田开发区所做的《原油在土壤中迁移及降解的研究》得出的结论有许多相似之处。该项研究结果表明:大庆油田开发区贮油池土壤原油淋滤深度绝大部分集中在0~30cm,以下原油明显减少(除砂化土壤外);盐碱土集中在0~10cm;黑钙土集中在0~50cm;柱内油水混合渗透试验,80%集中在0~20cm;原油覆盖土壤表面时清水淋渗较弱,在0~20cm内残留94%。
通过对比胜利油田和大庆油田石油在土壤中的迁移深度可以发现以下几点:①尽管土壤类型不同,但一般在0~50cm的深度上大多截获90%以上的落地原油;②粘性土壤对石油类有很强的吸附作用,据中国沈阳林土所对沈抚灌区石油污水处理研究,黄粘土除油率可达90%左右;③石油粘度越高,随土壤水分迁移能力越弱;④原油在自然植被下土壤中的淋渗较油池和柱内试验土壤淋渗的浅。原因是地表植物根系丰富盘结牢固,土壤结构坚实粘重,形成的空隙较少。
因此,大庆地区的石油实际渗透深度多小于胜利油田所在的黄河三角洲地区,主要是由于其石油粘度较大,大庆地区粘土土壤类型渗透很低及植被较好所致。
此外,区域内土体中其他污染物的情况如下:
Cr含量以东营市东侧、河口西侧一带明显高于其他地区(60mg/kg以上),其含量值在等值线图上表现为峰形,其他区域较为平坦。
Hg以东营东侧为最高(0.1mg/kg以上),其次为河口西侧和高清一带。
Zn含量以东营市西侧为最高(100mg/kg以上),其次为河口西侧和高清一带。
Cu含量以东营市东侧、河口西侧及高清一带较高(25mg/kg以上),河口东侧一带较低。
Pb含量以东营市及其北侧最高(15mg/kg以上),其次为河口西侧和滨州南侧一带,其他地区较为平坦。
Ni含量以东营市东侧为最高(48mg/kg),其次为河口西侧(42mg/kg以上),其他地区较低。
表4-7 调查区域测值统计表Tab.4-7 Statistics of analysed parameters in the survey area(mg/kg)
表4-8 三种土壤测值比较Tab.4-8 Comparison of analysed parameters of three types of soil(mg/kg)
H. 石油污染土壤为什么铵态氮含量升高
石油污染土壤为铵态氮含量升高,因为石油有机物中铵根的有机化合物居多。石油污染导致土壤含水率、pH值、硝态氮、速效磷、全钾和速效钾含量显着降低,容重、有机质和铵态氮含量显着升高。
中国每年有 60多万吨石油进入环境,污染土壤、地下水、河流和海洋[3]。石油进入土壤后难以去除,在环境中残留时间较长,对土壤微生物和土壤—植物生态系统,甚至地下水产生污染,影响土壤肥力,破坏土壤生产力。其所产生的危害主要体现在以下几方面:影响土壤的通透性,降低土壤质量;阻碍植物根系的呼吸与吸收,引起根系腐烂,影响农作物的根系生长;使土壤有效磷、氮的含量减少,影响作物的营养吸收;石油中的多环芳烃具致癌、致变、致畸等作用,能通过食物链在动植物体内逐级富集,危及人类健康;石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下并污染地下水。
石油污染在中国十分严重,其中,石油对土壤的问题尤其突出,因而迫切需要针对石油污染物在可持续发展农业中的安全性进行评价。
I. 如何修复被石油污染的土壤
物理、化学、生物的方法都可以。如果浓度高,可以选用理化的方法,将土取走,将石油提出来;如果浓度不高,最好用生物修复的方法。生物的方法的很多优势是理化方法难于达到的。
J. 石油对土壤有污染吗
石油对土壤有污染。原油四组分:沥青质,胶质,芳香份,饱和份对土壤都有污染.
沥青质和胶质化学性质稳定,不易分解,易引起土壤板结,透气性变差,不利于植物生长.
芳香份,饱和份对植物有一定毒性,个别组分有激素作用,对生长发育会产生影响.