多年冻土区石油污染物迁移过程试验研究

›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S1): 83-89.

多年冻土区石油污染物迁移过程试验研究

李国玉¹，马巍¹，穆彦虎¹，李兴柏²，毛云程^{1, 3}

1. 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；2. 兰州理工大学能源与动力工程学院，兰州 730050； 3. 甘肃省交通科学研究院有限公司，兰州 730050

收稿日期:2010-12-22 出版日期:2011-05-15 发布日期:2011-05-16
作者简介:李国玉，男，1975年生，博士后，副研究员，主要从事寒区岩土工程及寒区环境
基金资助:
国家自然科学基金（No. 40801022）；中国科学院西部行动计划项目（No. KZCX2-XB2-10）；国家自然科学基金（No. 40821001，40801024）；冻土工程国家重点实验室自主研究项目（No. SKLFSE-ZQ-02, SKLFSE-ZY-03）；西部交通建设科技项目(No. 200831800025)；中国博士后科学基金资助项目（No. 20090231，20080430110）；中国科学院西部之光人才培养计划西部博士资助项目

Experimental study of migrating process of oil contaminants in permafrost regions

LI Guo-yu¹, MA Wei¹, MU Yan-hu¹, LI Xing-bai², MAO Yun-cheng^{1, 3}

1. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2. School of Energy and Power Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China; 3. Communications Research Institute of Gansu Province, Lanzhou 730050, China

Received:2010-12-22 Online:2011-05-15 Published:2011-05-16

摘要/Abstract

摘要： 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

Abstract: The environmental and geotechnical problems induced by spilled oil from China-Russia crude oil pipeline (CRCOP) need to be urgently studied and resolved after it was operated. A leaking experiment was conducted in laboratory to simulate and study the migrating process of oil contaminants. The results show that a dynamic equilibrium exists among volumes of oil, water and air in soil when oil contaminants are migrating through soil samples. Three of them jointly occupy the whole pore volume in soil. Oil contaminants exhibit three processes when they are migrating. Firstly, some contaminants are absorbed on soil particle surface. Some continue to migrate downward under the leaching of water. Finally, some are accumulated above the frozen layer. The different components of oil have the different migrating rates when they are migrating. Both carbon number and structure of hydrocarbons have significant impact on their migrating rates. The frozen layer in the lower part of soil sample, which has a low permeability, stop the migration of oil contaminants. The experimental results can provide solid basis on research of water-heat-mass transfer model of the multiphase flow in soils and impacts of oil on geotechnical properties of soil.

Key words: soil mechanics, China-Russia crude oil pipeline (CRCOP), permafrost, freezing and thawing, water migration, oil migration

中图分类号:

TU 43

李国玉，马巍，穆彦虎，李兴柏，毛云程. 多年冻土区石油污染物迁移过程试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 83-89.

LI Guo-yu, MA Wei, MU Yan-hu, LI Xing-bai, MAO Yun-cheng. Experimental study of migrating process of oil contaminants in permafrost regions[J]. , 2011, 32(S1): 83-89.

参考文献

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