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冰川冻土 2016年第5期38卷 1325-1331页

作者：张鹏李春城李国玉王学力王飞南京工业大学交通学院江苏南京210009 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 南京南大岩土建设工程有限公司江苏南京210000 中国石油管道公司加格达奇输油气分公司黑龙江加格达奇165000

多年冻土区石油污染物迁移过程和特点、污染定量评价、防治和治理措施研发,都是目前寒区经济发展和能源开发迫切需要解决的重要课题.通过室内试验对土体温度场分布、水分分布和石油总量分布的监测分析,研究了冻融循环作用对迁移过程的... 详细信息

多年冻土区石油污染物迁移过程和特点、污染定量评价、防治和治理措施研发,都是目前寒区经济发展和能源开发迫切需要解决的重要课题.通过室内试验对土体温度场分布、水分分布和石油总量分布的监测分析,研究了冻融循环作用对迁移过程的影响机制.试验结果表明,冻融循环作用通过影响石油污染物本身的物理性质、土颗粒对石油污染物的吸附作用和土体内水相的分布和相状态,影响了石油污染物的迁移过程.原油黏度随温度的降低逐渐增加,使得原油在土体中的迁移能力降低.冻融循环是油水迁移的主要驱动力之一,随着冻融循环的增加,石油污染物和水分向上迁移并聚集,石油随土样高度增加逐渐减小,而水分随高度增加而增加且在一定的位置聚集.研究成果可为多年冻土区石油污染迁移过程和定量评价及防治治理提供重要基础和参考.

关键词：多年冻土石油污染物中俄原油管道冻融循环石油迁移

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多年冻土区石油污染物迁移过程试验研究

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岩土力学 2011年第S1期32卷 83-89页

作者：李国玉马巍穆彦虎李兴柏毛云程中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省交通科学研究院有限公司兰州730050

中俄原油管道原油泄漏造成的环境污染和环境岩土工程问题是目前迫切需要解决的重要问题。通过淋滤作用下的石油污染物迁移过程室内模拟试验,研究了石油污染物在冻土区的迁移过程和迁移特征,研究发现:石油污染物在迁移过程中,油、水、气... 详细信息

中俄原油管道原油泄漏造成的环境污染和环境岩土工程问题是目前迫切需要解决的重要问题。通过淋滤作用下的石油污染物迁移过程室内模拟试验,研究了石油污染物在冻土区的迁移过程和迁移特征,研究发现:石油污染物在迁移过程中,油、水、气三相流体存在一个动态的平衡过程,其三者共同占据土样中的孔隙空间;石油污染物在冻土区迁移主要经历3个过程:吸附、迁移和聚集;石油污染物在迁移过程中,其各个成分和各烃类化合物迁移能力都有所不同,烃类化合物中碳数和烃类结构影响其迁移速度;冻土层对石油污染物的迁移具有明显的阻碍作用,可有效防治土壤深层次污染。研究成果为冻土区石油污染物多相流(油、水、气)水热质迁移动力学模型的建立以及石油污染引起的岩土工程特性变化等研究奠定了重要的基础。

关键词：土力学中俄原油管道多年冻土冻融水分迁移石油迁移

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冻融强化电动力修复石油污染土的试验研究

冻融强化电动力修复石油污染土的试验研究

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作者：胡阳兰州理工大学

学位级别：硕士

电动力修复是一种新兴的修复技术,在联合其他诸如微生物、化学修复手段后,对大多数环境下的石油污染土都有着良好的修复效果。但是在季节性冻土区这一特定环境下,关于电动力修复石油污染土的研究仍处于探索状态。在季节性冻土区中,土体... 详细信息

电动力修复是一种新兴的修复技术,在联合其他诸如微生物、化学修复手段后,对大多数环境下的石油污染土都有着良好的修复效果。但是在季节性冻土区这一特定环境下,关于电动力修复石油污染土的研究仍处于探索状态。在季节性冻土区中,土体会受到天然的冻融作用影响,这种冻融作用会引起土中水分向冷端迁移,土中部分污染物也随之迁移,冻融淋洗修复技术由此被提出,而电动力修复过程中也存在类似的水分定向迁移。本文从此点出发,提出了一种将冻融淋洗修复与电动力修复相结合的修复技术,即冻融强化电动力修复技术,并由此展开了试验研究。首先,本文对冻融作用下的土体渗透系数变化规律及石油迁移规律进行了试验研究,为冻融强化电动力修复石油污染土时土体初始条件的优化提供了试验依据。然后通过对冻融淋洗修复和电动力修复的试验研究,确定了该联合修复技术的最佳组合方式。在文章最后,本文综合分析了上述试验所得出的结论并运用到实际修复中,开展了冻融强化电动力修复石油污染土的试验研究。获得的主要结论如下:（1）在冻胀位移限制为零的边界条件下,多向冻融能够提升土体渗透系数,提升程度随着含水率的升高而升高,随着密度的增加而降低;在冻胀位移限制为零的边界条件下,单向冻融降低了土体渗透系数,下降幅度随着干密度的增加而减小,随着初始含水率的上升而上升。（2）在单向冻融过程中,当冷端温度过高时,土中水分缺乏驱动力,石油迁移量较小。冷端温度过低时,孔隙水还未来得及迁移就已冻结成冰,水分迁移距离较短,石油最终迁移量也较小。初始含水率和冻融次数的提升都有利于石油在土中的迁移。通过对（1）、（2）两点结论的分析,冻融强化电动力修复时试样的初始干密度、含水率、冷端温度、冻融次数及部分边界条件等基本初始条件得到优化。（3）冻融淋洗修复在吸水过程中能够吸入大量水分,但是固结排水效率较低,石油的清除率较低。经过三次吸水和排水后,石油清除率仅为21.75%;电动力修复在吸水过程中能够吸入大量水分,固结排水效率相对冻融淋洗修复较高。经过三次吸水、排水后,石油的清除率达到了36.04%;在冻融强化电动力修复过程中,本文在电动力修复前对污染土进行了冻融处理,冻融作用在不影响PH分布的前提下改变了电动力修复时的初始水分分布和总含水率,为后续修复的进行创造了有利条件;在排水过程中,电动力修复时出现的土体开裂情况得到明显改善。总体而言,冻融强化电动力修复相比于冻融淋洗修复和电动力修复在吸水量和排水量、电流大小、石油清除率等方面都有较大改善。经过三次吸水和排水后,石油的清除率达到了53.82%。

关键词：冻融淋洗修复电动力修复冻融强化电动力修复石油迁移

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