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油田小区土污染的危害性综述

发布时间:2014/4/13 9:51:41   阅读:

1地基中重金属残留造成的工程危害

八大重金属多指铅、汞、镉、铬、锑、钡、砷、硒,当其含量超标时称重金属污染;在地基铺设时,有些施工方会利用电厂及其贮灰场的粉煤灰或其他工程产生的弃渣、炉渣等作为地基回填或填埋层。由于灰渣、炉渣等处理技术不完善,会使重金属离子残留超标。当重金属进入体内时,很难被降解排出,而是在体内慢慢积累,当累积量达到一定程度时,就会造成机体病变,导致畸形和癌变,是对人体毒性很强的元素,同样,地基土的重金属残留也会给地下工程造成潜在危害。下面我们借鉴浙江大学刘刚博士在典型危险废物回转窑热处置特性和技术研究中的污泥重金属析出率试验[1],证明重金属在灰渣中的残留量,从而说明含有炉渣灰渣等处置物的地基土的危害性。

1.1试验部分以焚烧渣作为试验物料,根据重金属析出率公式:R=100×(1-Am/Cm)式中:R为析出率;Am为渣中的重金属含量;Cm为电镀污泥中重金属元素的含量。

1.2结果分析从上述实验可以看出,Ni是典型的不挥发性重金属,Cr的吸出率也相当低,Cr元素残留在灰渣中的比率高达97%,Cr6+具有剧毒性,这两种重金属元素受焚烧条件影响非常小,这两种物质大部分留在灰渣中,Cr通常会与Zn、Co等元素反应生成ZnCr2O4或CoCr2O4,胜利油田的落地原油中Zn的含量远远超出国家标准。这些重金属很多会残留在灰渣中,我们知道,地下结构多为钢筋混凝土结构,污染地基中的重金属会与混凝土及钢筋反应产生腐蚀,影响地基强度。

2污染地基中其他元素造成的工程危害

2.1化学反应机理石油中含有多种烃类、非烃类及磷、硫、钒、氮、氧等元素,其中的很多元素可以与钢筋混凝土反应,以硫元素为例,原油中所含的活性硫或硫化物能与钢筋混凝土反应产生腐蚀,化学反应为:H2S+Fe→FeSHS+Fe→FeSRSH+Fe→FeS+不饱和烃在酸性环境下,与水泥中CaO反应CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+H2S→CaS↓+2H2OH2S(气体)→H++HS-=2H++S2-硫氢酸属二元弱酸,能溶解碳酸钙,其反应式为2CaCO3+H2S=Ca(HCO3)2+CaS↓CaS+H2S=Ca(HS)2从上式看出,地基土中硫离子含量越多,混凝土中的钙离子析出越多,硫化钙和碳酸钙(难溶的)被转变为硫氢酸钙及碳酸氢钙(易溶的)流失,导致混凝土桩体表面腐蚀损坏。

2.2对地下结构承载力影响含石油类污染物较多的地基土,被污染后土的颗粒、孔隙和胶体形态发生变化,结构连接减弱,压缩性和凝聚力增加(增加约15kPa--20kPa),摩擦角减小(减小5b左右)[2],剪切参数变化的原因与土壤受油类浸润有关。下面我们采集同一地区已被污染和未被污染的原状土进行试验,证明污染土质对地基承载力的影响。

作者:刘红梅单位:山东胜利职业学院

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