石油类污染物在土壤中吸附与解吸研究.ppt

石油类污染物在土壤中吸附与解吸研究,汇报内容,1、选题依据2、研究对象及方法3、石油在土壤中的吸附分析4、石油在土壤中的解吸分析5、结论,石油泄漏实图,1、选题依据,石油素有“工业的血液”之称，石油产品及其他合成材料被广泛地作为工业能源和原料。在油田勘探、开发和石油化工过程中，由于采油过程中的原油滴落、采油废水等原因，造成严重的环境污染与生态破坏。石油类污染物在土壤上的吸附/解吸影响到其污染特性、降解作用及对环境的毒害作用,决定了它在径流中水或沉积物上的分配情况，和它在自然环境中的迁移特性。因此，研究石油类在土壤中的吸附解吸特性，对探索石油类物质在环境中的迁移转化的规律和防治石油类污染，具有重要的理论和现实意义。,2、石油吸附解吸研究对象及方法,2.1实验材料 实验选用陕西省典型土壤类型作为研究对象：高陵黄土（西安市高陵区）、粉砂（渭河滩地）、陕北黄土（延安市安塞县镰刀湾乡）。实验用油为延长油田脱水原油。,试验土壤基本性质表,技术路线,资料收集与整理,含盐量的影响,野外调查与取样,室内试验,石油解吸动力学曲线,温度影响,表面活性剂影响,吸 附 研 究,解 吸 研 究,撰写论文资料收集与整理,pH的 影 响,石油吸附动力学曲线,pH的影响,吸附规律总结,解吸规律总结,2.2实验流程,振荡器,分液漏斗,振荡器,分液漏斗,振荡器,紫外可见分光光度计,分液漏斗,振荡器,离心机/清洗,注：吸附：干净土样+石油溶液 解吸：石油污染土样+氯化钙溶液,震荡2h,离心10min,震荡9h,清洗干净,石油醚定容,CCl4定容,吸附：离心上清液解吸：清洗土壤中的浮油,吸附：石油醚萃取；解吸：CCl4萃取；,2.3石油吸附标准曲线测定,利用回归方程求出对应的溶液中石油的浓度。,2.4解吸标准曲线,石油解吸标准曲线（吸光度3）,石油解吸标准曲线（吸光度3）,3、石油在土壤中吸附研究 3.1石油在土壤中的吸附动力学研究,3种土样对于石油的起始吸附速率较快，20min左右时基本达到平衡，土样吸附量大小顺序为：陕北黄土粉砂高陵黄土。该曲线与Lagergren二级吸附速率方程符合程度高。,3种土壤吸附动力学曲线,3.2吸附等温线的测定,当石油溶液的浓度大于1.75时，在同一液相起始浓度下，3种土样对石油的吸附量大小顺序为：陕北黄土粉砂高陵黄土。,3种土样对石油的吸附等温线（25）,3.4土壤吸附石油影响因素研究 3.4.1溶液pH对土壤吸附石油的影响,3种土样中的吸附量均随溶液pH值的升高而降低。研究表明溶液pH值的升高不利于石油土壤对石油的吸附。一方面，由于土样本身呈碱性;另一方面pH值增大时，溶液中的无机碱与石油中的有机酸和酸性组分反应生成表面活性物质，有利于石油在水中的解吸和分散。,3种土壤吸附量与pH关系图,3.4.2温度对吸附试验影响,温度降低有利于土壤吸附能力的增强。原因是：吸附是一个放热过程，所以一般情况下温度升高会对吸附产生抑制作用，从而减少固相吸附量。,温度对陕北黄土的吸附量影响曲线,3.4.3土壤含盐量对吸附试验的影响,石油的吸附量随着土样含盐量的增加而降低。土壤含盐量的增加不利于石油在土壤中的吸附。,土壤含盐量对石油吸附量影响图,4、石油在陕北黄土中的解吸分析 4.1解吸动力学曲线测定,陕北黄土解吸石油动力学曲线（25）,陕北黄土污染土样达到解吸平衡的时间约为8小时左右。陕北黄土的解吸率较高，解吸量为160.41mg/g，解吸率为80.2%。解吸动力学曲线数据较符合Lagergren二级速率方程,4.2陕北黄土解吸等温线测定,石油污染土样的解吸等温线曲线用Freundlich方程进行拟合，拟合效果较好。,陕北黄土解吸石油等温线（25）,4.3石油在陕北黄土中解吸的影响因素 4.3.1解吸液pH的影响,解吸液pH值的增加有利于石油污染土样的解吸。,pH对石油解吸的影响图,4.3.2解吸温度的影响,温度的升高有利于污染土壤的解吸。吸附作用是一个放热过程，根据平衡移动原则，温度升高不利于吸附；而解吸作用可以看成是吸附作用的逆过程，温度升高有利于解吸。,温度对陕北黄土的解吸影响,4.3.3表面活性剂浓度对解吸的影响,石油解吸量随着SDS浓度的增加而减小，说明SDS浓度过大，会抑制解吸。注：SDS是一种阴离子表面活性剂，化学成分是十二烷基硫酸钠。,SDS解吸高浓度油污染土样的曲线,4.3.4解吸浓度的影响,随着溶液中氯化钙浓度的增大解吸的石油量呈增加趋势。,含盐量对石油污染物解吸的影响,5、结论,（1）3种土样对石油的吸附均在20min左右时都基本达到平衡，所得数据与Lagergren二级吸附速率方程符合程度高，3种土样对石油的吸附能力大小顺序为：陕北黄土粉砂高陵黄土。（2）石油在3种土样中的吸附量均随pH值升高、温度的升高及盐含量增加而降低。（3）陕北黄土污染土样达到解吸平衡的时间，约为8小时左右。解吸动力学曲线数据较符合Lagergren二级速率方程。石油污染土样的解吸等温线曲线用Freundlich方程进行拟合，拟合效果较好。（4）解吸液pH值和解吸温度的增加有利于石油污染土样的解吸，解吸量和解吸率均有增加。过量的SDS会抑制石油解吸。解吸量随着含盐量的增加而升高。随溶液中氯化钙浓度的增大解吸量呈增加趋势。,谢谢大家！,