土壤中可挥发性污染物清除的离心试验研究

土工离心模拟试验技术是研究环境岩土工程问题的有效手段。本文研究了非水相流体污染物在非饱和土中的迁移以及随后的抽气清除过程。 当离心机运行到要求的加速度时,汽油污染物从地下油罐中释放并在非饱和土中迁移一年,之后采用土壤通气法对污染土壤进行修复。对土壤取样分析,得到污染物在土体中的迁移规律和分布特征。试验结果表明,土壤通气法可以清除非饱和土体中的挥发性有机污染物,是一种有效的原位土壤修复技术。     

冻融循环对多年冻土区石油迁移影响试验研究

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.     

地下水油类污染系统形成机制研究——以某石油化工研究区为例

石油化工是高污染的行业,由于污水的不合理排放以及在生产过程中的跑、冒、滴、漏,大量有毒有害的有机污染物进入地下水系统,造成地下水水质恶化,地下水环境退化,甚至制约着工农业生产的发展,危害人民的身体健康,石油类污染已成为严重的环境问题。本文通过对某石油化工企业地下水油类污染的调查,对地下水石油污染的特征、污染源空间分布规律、地下水石油类污染机理等方面进行了研究。     

污染土壤石油生物降解与调控效应研究

为考察修复过程中土壤石油降解效应,选用中国北方某油田区现场的原油污染土壤,进行了投加除油菌、调节氮磷营养含量和水分含量等强化措施的修复试验。经过180d修复,结果表明,土壤石油污染物去除率达70·6%,去除速率达0·15g·kg-1·d-1,与自然条件相比,石油污染物半衰期由929d减少为103d。饱和烃去除率占总石油去除的75%以上,主要为十八烷、二十七烷、二十九烷、三十一烷与三十四烷。初期投菌对石油污染土壤的生物修复具有快速启动作用,但后期多次投菌对生物修复的促进作用不明显。对氮磷营养水平的适当调节有利于生物修复进行,本试验中对除油菌生长和石油去除最有利的有效态碳氮比为C∶N=100∶1~50∶1。在石油去除过程中,土壤石油去除速率的变化与除油菌数量变化趋势基本一致,表明微生态环境调控对于污染土壤中的石油降解具有显著的促进作用。     

中国油气资源战略选区若干问题的思考

在中国油气资源供需矛盾日趋尖锐、形势越来越严峻的情况下,开展全国油气资源战略选区工作、加强油气资源战略调查与早期评价具有重要意义。近些年来国家围绕青藏地区、柴达木盆地、松潘—阿坝地区、东北中—新生代断陷盆地群、华北前第三系、南海北部陆坡深水海域、南黄海海域前第三系、中国煤层气开发利用前景等开展的战略选区项目,取得了一定的成果和认识。就战略选区的定位、任务和特点进行了论述,分析了未来选区的工作重点并提出了相应的措施,对促进战略选区工作具有指导意义。     

中国油气资源战略选区若干问题的思考

在中国油气资源供需矛盾日趋尖锐、形势越来越严峻的情况下,开展全国油气资源战略选区工作、加强油气资源战略调查与早期评价具有重要意义。近些年来国家围绕青藏地区、柴达木盆地、松潘-阿坝地区、东北中-新生代断陷盆地群、华北前第三系、南海北部陆坡深水海域、南黄海海域前第三系、中国煤层气开发利用前景等开展的战略选区项目,取得了一定的成果和认识。就战略选区的定位、任务和特点进行了论述,分析了未来选区的工作重点并提出了相应的措施,对促进战略选区工作具有指导意义。     

中国石油安全评价及建议

石油安全对一个国家的经济发展具有重大意义。随着中国经济的持续快速增长,以及受国内石油资源短缺、石油地缘政治等因素的影响,国内石油供需矛盾进一步加剧,石油安全问题日益显现。为科学地评价中国石油安全的程度,先从国内资源禀赋、国内生产能力、国际市场可得性和国家应急保障能力4个方面设计了石油安全评价指标体系;然后,再采用德尔菲法、主成分分析法,选取国内原油储采比、国内原油储量替代率、国内石油消费对外依存度、国内石油进口集中度、国际原油价格和国内石油储备水平6个要素指标,构成一个新的综合指标,即石油安全度;最后,以石油安全度为工具,对中国近年来石油安全的形势进行了定量评价。     

中国石油安全评价及建议

石油安全对一个国家的经济发展具有重大意义。随着中国经济的持续快速增长,以及受国内石油资源短缺、石油地缘政治等因素的影响,国内石油供需矛盾进一步加剧,石油安全问题日益显现。为科学地评价中国石油安全的程度,先从国内资源禀赋、国内生产能力、国际市场可得性和国家应急保障能力4个方面设计了石油安全评价指标体系;然后,再采用德尔菲法、主成分分析法,选取国内原油储采比、国内原油储量替代率、国内石油消费对外依存度、国内石油进口集中度、国际原油价格和国内石油储备水平6个要素指标,构成一个新的综合指标,即石油安全度;最后,以石油安全度为工具,对中国近年来石油安全的形势进行了定量评价。     

岩相古地理研究与油气勘探

古地理学已具有200余年的悠久历史。它的发生、发展与沉积学和地层学的发展密切相关。古地理学的理论发展和相关的技术进步在勘探开发沉积矿产资源等方面发挥了重要作用,开拓了在河流、三角洲及滑塌浊积扇、深水重力流沉积、滩坝、礁以及碳酸盐岩建隆中找油的新领域。中国岩相古地理的研究为推动油气资源勘探开发起到了不可替代的作用,已在不同地区和地质层位中找到了极为丰富的油气资源。中国含油气盆地油气勘探表明,岩相古地理控制了油气成藏的基本要素组合和油气资源的分布,地层和岩性圈闭的发育和分布受控于古地理条件的改变。中国原油地质储量的13％、55.3％和12.6％分别分布在河流、三角洲和水下扇的沉积物中。讨论了未来岩相古地理研究应采取的指导思想、工作方法和面临的重要科学问题,指出多信息、多尺度、多元化和数字化的古地理研究必将在未来沉积矿产勘探开发和综合利用中发挥积极的重要作用。     

兰坪坳陷油气组群特征及其成因

兰坪坳陷的油气主要见于金顶矿区的下含矿层，储层主要为上三叠统三合洞组的灰岩和角砾状灰岩。油气地球化学特征表明有机母源输入是多源的，沉积成烃水体介质以还原性占优势．具有较高盐度，有机质热演化处于成熟一高成熟阶段．生物降解改造较为强烈。根据原油的母源贡献、生物降解、环境介质条件等特征，将兰坪坳陷原油划分为3类组群。     

主要铁氧化物催化H2O2 氧化地下水中硝基苯实验

实验研究了含水层介质中主要铁氧化物催化H2O2 氧化地下水中硝基苯的机理和主要影响因素,为硝基苯污染地下水的原位化学修复技术提供了一定的理论依据。实验模拟在地下环境温度8 ℃ ～ 10 ℃条件下,利用动力学方程对硝基苯的衰减进行拟合,结果表明,其衰减系数K = 0. 044 3 min － 1 ; 硝基苯与H2O2 的最佳摩尔比为1∶200; 主要铁氧化物催化H2O2 氧化硝基苯能力依次为: 磁铁矿＞ 针铁矿＞ 氢氧化铁＞ 赤铁矿。     

Studying of quality parameters and organic contaminants in honey samples

Honey is valuable food for mankind since the ancient times. It was the only sweetener till the start of the industrial sugar mass production. As honey plays an important role in our nutrition and its positive effects on health is well known, it is very important to study the nutritional properties and the origin of different honey samples. The usually determined quality parameters of honey： pH values, water content, sugar content, acidity, HMF content, enzyme activity, pollen content, amino acid content, ash content, etc. It is also important to know the content of the organic contaminants in honey. A short time ago there were some quality problems with Hungarian and Greek honey in the European Union. A toxic material （para-dichlorobensene） was found in honey originated from Greece. The amount was higher than the allowable limit in the EU. Therefore, it is necessary to build up a good and applicable traceability system for honey. During the past few years the traceability concept has become increasingly familiar in many sectors of the food industry. Traceability is an essential tool for ensuring both production and product quality. The opportunity to connect traceability with the whole documentation and control system represents an effective means for boosting the consumer＇s perception of a food＇s safety and quality. In our work we have done, which quality parameters can be used for a good identification system.     

基于混合物理论的水力-化学-力学污染物输运模型研究

由于废弃物的堆积以及填埋场上覆盖层的重量,衬垫因此承受一定的压力,发生力学固结;由于黏土本身的结构特性,当污染物通过黏土垫层时可能会发生化学固结,而固结作用可直接对污染物的对流输运产生影响,也会引起土层体积和结构的变化,从而改变其固有的输运性质。从混合物理论出发,建立了水力-化学-力学作用下的溶质输运理论框架,统一地描述了水力-化学-力学作用下变形、水的吸附或解吸附、对流和扩散现象。将输运系数考虑为有效孔隙率的函数,由此反映固结对输运参数的影响。对所建立的数学模型进行无量纲化处理,并使用有限元软件COMSOL Multiphysics进行求解,最后进行了参数分析。研究结果表明,垫层土体中吸附水和自由水之间的化学势差异越大,层间吸附水的解吸附量越大;当土体的软硬性质不同时,当层间吸附水解吸附后,土体固结程度不同,从而对污染物输运过程的影响不同。而当垫层上覆荷载增大时,土体宏观孔隙的扩张的限制作用增强,从而对土体产生一种修复作用,抑制污染物在土体中的输运。     

川中地区上三叠统香溪群四段地层水化学特征及其油气意义

香溪群四段是川中油气区主要产层之一,经几十年的勘探,探明了八角场整装气田。但随着川中矿区勘探工作的深入和经济建设对优质能源天然气需求量的增加,川中油气区香溪群四段已成为天然气勘探的重点层位。据川中油气田香溪群四段地层水实测样品数据所做的研究可以得到以下结论:①香溪群四段地层水水岩作用时间长、深循环、深度浓缩、正变质特征;②该段地层水中阴、阳离子含量差异大,钠、氯离子在水中占绝对优势,具有向组分端元集中的分异特点;③此地层水属油气伴生水;④常量、微量元素及特征系数因构造带不同,差异较大;⑤地层沉积水属混源水,既有陆相河湖淡水又有海相盐水;⑥地层水化学特征表明,香溪群四段具有天然气聚集成藏与保存所需的封闭、还原的水文地球化学环境;⑦各地层水化学指标都指明,受香溪群四段储层低孔、低渗透物性特征和古地理、古构造等的影响,川中地区香溪群四段形成了南(遂南、磨溪构造等)北(金华、八角场构造)各异的两个地层水水化学场,这预示着川中地区香溪群四段地层水动场也是南北相异的。香溪群四段水化学场和水动力场的相异表明川中地区的油气的运移和聚集成藏也是南北相异,自成体系的。     

Experimental research on adsorption/desorption for petroleum pollutants in the soil in Daqing oilfield

The Daqing oilfield is one of the biggest oilfields in the world. It has been exploited for several decades, which brings serious pollution to local natural environment. The crude oil on ground which is produced in the process of oil production contains various organic pollutants. The petroleum pollutants tend to adsorb, desorb, biodegrade and photolyze and so on in the soil, but adsorption/desorption is a pair of extremely important environment geochemistry behavior. In order to master the rule of petroleum pollutants migration and transformation in the soil environment, and provide scientific evidence for the prevent research project on petroleum pollution treatment in the Daqing oilfield, the chemozem was selected as the experimental sample, which is a kind of representative soil in the Daqing oilfield. The factors affecting adsorbent and desorption＇s characteristics were discussed, including pH of the soil, the concentrations of suspended particulates and temperature. The oscillation-equity was used in the experiment. The mechanism and dynamics process of the adsorption/desorption were researched. The results showed that adsorbing of the petroleum pollutants on the chemozem sediment is a kind of physical adsorption phenomenon. The adsorption function comes from the hydrophobic and sticky character of the petroleum its self. The velocity of adsorption and desorption is almost equivalent, both concentrations of water in the soil are close to the balance in two hours, thus they achieve homeostasis in three hours. The process of adsorption of the petroleum pollutants responses to Herry isothermal model, with increasing pH, concentration of suspended particulates and temperature, the quantity of adsorption show a descending trend. However, desorption is a contrary course of adsorption in the experiment. Due to various influenced phenomena reflect that the soil in the Daqing oilfield has factors, the quantity of desorption shows an ascending trend. These strong adsorption ability to petroleum pollutants.     

多年冻土区石油污染物迁移过程试验研究

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     

氢气还原针铁矿紫外光协同催化双氧水氧化气体中甲醛

甲醛作为一种致畸、致癌的高毒性有机污染物,对人体健康构成威胁,如何有效去除气体中的甲醛是关注的热点问题之一。采用粒径0.84～3.35 mm的天然针铁矿矿石于300℃氢还原转化为磁铁矿纳米材料,将纳米磁铁矿固定床非均相Fenton氧化反应器与紫外光催化双氧水氧化反应器串接,对比研究了双氧水、双氧水-紫外光、磁铁矿-双氧水、磁铁矿-双氧水-紫外光4种不同反应体系中双氧水投加量、甲醛初始浓度、载气流量对甲醛净化效率的影响。通过小型质谱仪对甲醛Fenton光催化氧化产物进行在线监测及TOC碳平衡分析,探讨甲醛净化的机理。结果显示制备的磁铁矿作为催化剂去除甲醛气体效果明显,在紫外光-10%双氧水-磁铁矿协同作用下,最高去除率可达98%,且在不同气速下对气体中不同浓度的甲醛都有很好的净化效果。研究结果表明,制备的磁铁矿纳米材料催化剂在去除甲醛气体过程中起着重要作用,经紫外光均相催化的双氧水协同作用可以在常温下很好地把气体中的甲醛氧化为CO₂,是一种低成本的有机废气净化技术方法。     

Sulfides in petroleum

The homologous series of terpenoid sulfides previously reported to be present in Athabasca bitumen have been detected in a variety of petroleums from the Western Hemisphere. All 22 samples examined, ranging in age from Devonoan to Cretaceous, contained the terpenoid sulfides. A method is described for the isolation of sulfides from petroleums based on the selective oxidation of sulfides to more polar sulfoxides which are easily removed from the mixture and their subsequent reduction to sulfides. The sulfide content in the petroleum maltenes examined ranged from 0.3 to 16.1% w/w. In addition to the bicyclic and tetracyclic terpenoid sulfides a new series of tricyclic terpenoid sulfides has been identified, and the details of the isoprenoid side chain have been elucidated for all three homologous series. The distributions by carbon number of the bicyclic and tetracyclic homologous series of terpenoid sulfides show pronounced variations which are attributed to thermal maturity and degree of water washing of the petroleum, thus the ability to identify terpenoid sulfides should provide a useful tool for oil-oil and oil-source rock correlation studies. The bicyclic and tricyclic terpenoid sulfides have the same carbon framework as the carotenoids which suggest that these sulfides were accessory pigments in photosynthesis.     

无机生油假说及其在中国的应用前景

无机生油假说认为,原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系,它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。因而油气不是一个不可再生资源,而是一个可再生资源。无机生油假说得到地质学、物理学和化学等三个基本学科的支持。在地质观察上,发现全球许多大油田的油气储藏与原始生物物质之间数量上有巨大落差,难于解释它们是由生物生成的。此外,有许多地区在结晶基底或变质基底内,或直接位于其上的沉积岩中发现石油。从生物生油假说来说,也是无法理解的。在化学上,早在二战期间,德国已由人工合成石油(费托合成),并生产了占德国战争中用油的9%的石油。无可争辩地说明,无机可以生成石油。根据化学(物理学)热力学理论分析确认,甲烷是唯一一种在标准温压条件(温度为298.15 K;压力为101325 Pa)下稳定的碳氢化合物,从甲烷形成正常烷属烃只有在压力>3×106kPa、温度>700°C时(相当于地下深度约100 km)才有可能。在地壳内的温压条件下由生物变质形成石油的假说,与化学热力学的基本原则相抵触。从氧化的有机分子,如碳水化合物(C6H12O6)形成较高的碳氢化合物在任何条件下都是不可能的。根据我国长期对深部构造的研究,笔者认为在中国东部及西太平洋蘑菇云岩石圈地幔发育的地区是寻找巨型无机油气田的有利地区,建议在发育蘑菇云岩石圈地幔地区开展无机油气田的勘探,并在无机油气田远景地区布置超深参数钻,以评价含油气远景。另外建议加强物探工作,尤其是研究地震勘探处理基底内三维含油气构造的技术。     

土壤/沉积物中石油烃微生物降解研究综述

结合目前国内外研究进展,综述了土壤和沉积物中石油烃污染物的来源、危害和生物降解的菌种及降解途径,分析了微生物性质和包括氧、营养物、温度、土壤/沉积物理化性质等环境因素对石油烃降解的影响,指出这些研究往往局限于某种特殊污染物、特殊污染降解菌种和单一条件下辅助降解方面,引入了人为因素的影响,造成与实际不符的降解假象。因此,自然条件下石油烃生物降解将成为重要的研究课题。