黄土高原地区石油污染特性研究与模型模拟-环境工程专业论文.docx

：一：——』墼墅些鍪墼鲨丝塑二———————一黄土高原地区石油污染特性研究与模型模拟+ ：一：——』墼墅些鍪墼鲨丝塑二———————一 黄土高原地区石油污染特性研究与模型模拟+ 专 业：环境工程 博士生：任磊 指导教师：黄廷林f教授 摘 要 黄土高原丘陵沟壑区由于其独特的地理和气候条件导致其生态环境极端脆弱。近年 来，在这—地区开展的石油开采进一步加剧了生态环境的恶化。本文在此背景下，选取石 油类污染严重，地貌、水文等条件具有代表性的陕北延河流域作为研究流域，对石油类污 染物迁移转化规律进行了系统研究。主要研究成果如下： 1．根据室内静态试验结果，黄土颗粒对石油类污染物的吸附lOmin基本达到平衡；线 性吸附等温式能撞醣的描述石油类吸附的等温过程，温度、pH值、台盐量等环境化学条件 对吸附过程有明显影响。 2．结合黄土颗粒表面扫描电镜分析结果，系统研究了石油类污染物的吸附机理·廉面 活性剂对吸附起决定性作用；研究区域内地表土壤颗粒有机质含量极低，吸附作用主要发 生在颗粒矿质表面上；石油类与颗粒表面的结合形态决定了其结合的事周程度。应用本文 提出的吸附机理对两类不同解吸源解吸现象进行了圆满的解释。y 下水流的挟沙力公式；利用因次分析法，导出了水相石油类浓度与水流紊动强度的关系式 ，建立了一维河流石油类污染物“吸附为主”的动 、推移质泥沙和底泥的吸附以及河流的弥散作用对 见的排污条件下——瞬时点源和一维恒定源，运用 拉普拉斯变换得到了模型的解析解；结合室内静态和动态试验，确定了模型中各参数的取 西安建筑科技大学博士学位论文值方法：并分析了几个主要参数变化对模拟结果的影响。运用实测资料对模型进行了成功 西安建筑科技大学博士学位论文 值方法：并分析了几个主要参数变化对模拟结果的影响。运用实测资料对模型进行了成功 验证，并根据延安环保局监测资料预测分析了两个典型的石油类污染源排污对水体的影响。 针对径流中以石油类“解吸为主”的污染，建立了相应的模型方程，并运用拉普拉斯变换 得到解析解，用室内动态试验的结果对模型进行了验证，得到了满意的结果。通过分析和 6．本文建立了黄土高原丘陵沟壑区石油类污染物非点源污模型·I其基本构成如下： 以“超渗产流”机理为依托，采用菲利普公式的形式确定下渗公式；汇流模型采用Nash 瞬时单位线法；泥沙输移模型采用区分涨水段和落水段并考虑前期影响水量的水沙相关模 型；以石油类在污染区域内垂向迁移为主要迁移方式，建立了石油类污染物非降雨期累积 模型；用“产樗面积比例法”、吸附解吸平衡关系和物料平衡方程，建立了石油类在径流中 平衡分布方程组。r 7．用裴家卯沟流域实测降雨径流和泥沙过程对非点源模型的相应部分进行验证。陪果 表明：径流模拟中，峰现时间的误差在±1个时段以内，峰值流量的误差均在6．5％I；呐， 模拟结果较好；用径流与泥沙相关关系公式计算泥沙浓度过程精度可以满足实用的要求。 用吴家湾沟2001年汛期的两场实测暴雨径流污染过程对整个非点源模型的输出结果进行 了成功的验证。计算结果还表明，模拟污染过程中最大可输出石油类污染物15kg／s，这对 下游的污染非常严重。本文建立的非点源污染模型为石油类非点源污染现状评估和制定污 染控制对策提供了一个有力的工具。k J ／ 关键词：黄土7自i隶／石油类涛螽物，吸附痞螽，河流亲矗模型，非点源嘉桑模型 论文类型：应用基础研究 ·国家自然科学基金项目资助(编 H A A Study on Characteristics and Simulation Model Of oil Pollution in the Loess Plateau of China* Specialty：Environmental Engineering Author：RenLei Advisor：Prof．Huang TingHn Because of the∞pedal geography and climate condition in the Donga s∞Ⅱon of Loess Plateau，The environmental staUls of the region is very frail．In recent years，with the flourish developingindustryofonexploitation．thethugworseoff．Inordertodeeply studythemleofoil pollutants’mmsfer．the Yanhe River watershed was selected as the representative basin．The maill conclusions ofth