基本信息
- 項目名稱：
- 高含硫氣井井噴事故對環(huán)境污染情況及其修復研究--以重慶市開縣“12.23”特大井噴事故為例
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 該作品是申報同學參加首批國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃的項目成果，以“重慶市開縣‘12.23’特大井噴事故”為例，從改進有毒氣體擴散模型、測量污染程度和修復污染等三方面對高含硫氣井井噴污染展開研究。研究成果可豐富高含硫氣井井噴事故環(huán)境影響的理論與實踐，為類似事件的環(huán)境修復提供科學依據。
- 詳細介紹：
- 該論文首先從連續(xù)點源的擴散模式出發(fā)，基于高斯公式改進有毒有害氣體擴散的數學模型，該模型特別討論了低風速高源強條件下背風區(qū)的擴散模式，填補了這一方面的空白，對照井噴事發(fā)時的環(huán)境條件和造成的傷亡情況，驗證了該模型的準確性并用來指導搶險救援行動。 然后首次精確測量井噴對土壤環(huán)境的污染情況，用原子吸收光譜法測土壤環(huán)境中幾種典型重金屬含量，發(fā)現(xiàn)鋅含量超出背景值200倍以上，污染面積近50km2；鎘、鉻超出背景值3-10倍。用高頻紅外碳硫分析儀測定樣品，發(fā)現(xiàn)土壤中有機碳含量減少；硫元素超標14倍，污染面積約25km2；豬、牛、羊等動物毛發(fā)中和大黃等一些植物中硫含量增長明顯。 最后根據土壤污染程度提出了植物提取修復方案，修復后再次測量污染物含量以驗證修復方案的效果，結果證明柳樹、雜草等對受污染土壤中金屬Zn、Cd的修復效果很好，使其含量降低了近60%；首次發(fā)現(xiàn)大黃對環(huán)境硫污染有良好的修復效果，使硫含量降低約77%；利用植物提取可有效修復高含硫氣井井噴污染，為類似事故的快速修復提供了重要的理論指導。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文的目的是修正氣體擴散模型，填補背風區(qū)擴散這一空白；研究重慶開縣特大井噴事故對土壤環(huán)境的污染情況；根據污染程度提出相應的污染修復方案并進行驗證，以期為以后類似污染事件的快速修復提供有力參考。 本文的思路是先建立高源強低風速情況下井噴模型并用開縣特大井噴事故的實際情況進行驗證，然后精確測定事故對土壤環(huán)境的污染情況，最后根據污染情況提出植物提取修復方案并再度測量污染物含量以驗證修復方案的有效性。
科學性、先進性及獨特之處
- 重慶市開縣特大井噴事故在高含硫氣井井噴事故中極具代表性。對照井噴事發(fā)時的環(huán)境條件和造成的傷亡情況，驗證了修正模型的正確性。 用先進的儀器和分析方法精確測量井噴地區(qū)污染情況，使結論更具科學性和可信度。實驗中全程控制質量，保證精度。 首次對背風方向的氣體擴散做了模擬，填補了這一空白；詳盡研究了開縣特大井噴事故對土壤環(huán)境的具體影響情況，進而提出了切實可行的修復方案。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 我國已進人天然氣工業(yè)高速發(fā)展時期，硫化氫含量大于1％的天然氣占全國天然氣儲量的1/4。但由于技術條件限制，井噴或者泄露事故時有發(fā)生。 論文中提出并建立的有毒氣體擴散模型可預測污染物擴散，指導消防救援，亦可指導其它危險源的工程設計。測量具體污染情況可快速制定相應的修復方案，為類似環(huán)境污染事件的快速修復提供有力的理論與實踐參考。研究中首次發(fā)現(xiàn)大黃對硫污染有很好的修復作用，可用于類似事故的修復。
學術論文摘要
- 以“重慶市開縣'12.23'特大井噴事故”為例，從改進有毒氣體擴散模型、測量污染程度和修復污染等三方面對高含硫氣井井噴污染展開研究。首先從連續(xù)點源的擴散模式出發(fā)，基于高斯公式改進有毒有害氣體擴散的數學模型，該模型特別討論了低風速高源強條件下背風區(qū)的擴散模式，填補了這一方面的空白，對照井噴事發(fā)時的環(huán)境條件和造成的傷亡情況，驗證了該模型的準確性并用來指導搶險救援行動。然后首次精確測量井噴對土壤環(huán)境的污染情況，用原子吸收光譜法測土壤環(huán)境中幾種典型重金屬含量，發(fā)現(xiàn)鋅含量超出背景值200倍以上，污染面積近50km2；鎘、鉻超出背景值3-10倍。用高頻紅外碳硫分析儀測定樣品，發(fā)現(xiàn)土壤中有機碳含量減少；硫元素超標14倍；豬、牛、羊等動物毛發(fā)中和大黃等一些植物中硫含量增長明顯。最后根據土壤污染程度提出了植物提取修復方案，修復后再次測量污染物含量以驗證修復方案的效果，結果證明柳樹雜草等對污染土壤中金屬Zn、Cd的修復效果很好，使其含量降低近60%；首次發(fā)現(xiàn)大黃對環(huán)境硫污染有良好的修復效果，使硫含量降低約77%；利用植物提取可有效修復高含硫氣井井噴污染，為以后類似事故的快速修復提供了重要的理論指導。
獲獎情況
- 1.第七屆甘肅省“挑戰(zhàn)杯”一等獎 2.高含硫氣井井噴事故環(huán)境污染與修復——以重慶市開縣井噴為例，環(huán)境污染與防治，2009，03 3.高含硫氣井井噴事故土壤環(huán)境污染情況研究，環(huán)境化學,2009，05
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [1]謝傳欣，葉從勝，黃飛，國內外井噴事故回顧[J]，安全健康和環(huán)境，2004.4(2): 2~9 [2]環(huán)境檢測標準分析方法編寫組，環(huán)境監(jiān)測標準分析方法（試行）[M]，北京，1980,78~104. [3]中央政府門戶網，重慶開縣井噴事故， [4]中國環(huán)境監(jiān)測總站，中國土壤元素背景值[M]．北京，中國環(huán)境科學出版社，1990．330–480.
同類課題研究水平概述
- 隨著現(xiàn)今經濟社會的快速發(fā)展，化石能源的大規(guī)模開采利用，環(huán)境污染不可避免。對受污染環(huán)境的修復問題已成為世界環(huán)境科學界的重大課題，也是近幾年我國“973”計劃重點資助領域之一。因此，研究污染物來源、分析污染物分布、測量污染程度進而提出合理的污染修復方案，對人類社會進步與環(huán)境的和諧發(fā)展意義深遠。 本課題針對近年來頻發(fā)的天然氣井噴事故，以具有典型代表性的我國重慶“12.23”高含硫氣井井噴事故為例，通過實地采樣、實驗室試驗，精確測量了污染程度，全面分析了污染物來源及分布，修正了天然氣井噴污染氣體擴散模型，著重研究了該事故對周邊土壤環(huán)境的影響及污染物分布特征，在此基礎上，通過實驗對比研究，提出了有效可行的修復方案并進行了驗證。
