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(fù)研究--以重慶市開縣“12.23”特大井噴事故為例
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 該作品是申報同學(xué)參加首批國家大學(xué)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(fù)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(fù)提供科學(xué)依據(jù)。
- 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(shù)學(xué)模型，該模型特別討論了低風(fēng)速高源強條件下背風(fēng)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(dǎo)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(jù)土壤污染程度提出了植物提取修復(fù)方案，修復(fù)后再次測量污染物含量以驗證修復(fù)方案的效果，結(jié)果證明柳樹、雜草等對受污染土壤中金屬Zn、Cd的修復(fù)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(fù)效果，使硫含量降低約77%；利用植物提取可有效修復(fù)高含硫氣井井噴污染，為類似事故的快速修復(fù)提供了重要的理論指導(dǎo)。
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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(fēng)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(jù)污染程度提出相應(yīng)的污染修復(fù)方案并進行驗證，以期為以后類似污染事件的快速修復(fù)提供有力參考。 本文的思路是先建立高源強低風(fēng)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(jù)污染情況提出植物提取修復(fù)方案并再度測量污染物含量以驗證修復(fù)方案的有效性。
科學(xué)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(jié)論更具科學(xué)性和可信度。實驗中全程控制質(zhì)量，保證精度。 首次對背風(fēng)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(fù)方案。
應(yīng)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(shù)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(yù)測污染物擴散，指導(dǎo)消防救援，亦可指導(dǎo)其它危險源的工程設(shè)計。測量具體污染情況可快速制定相應(yīng)的修復(fù)方案，為類似環(huán)境污染事件的快速修復(fù)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(fù)作用，可用于類似事故的修復(fù)。
學(xué)術(shù)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(fù)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(shù)學(xué)模型，該模型特別討論了低風(fēng)速高源強條件下背風(fēng)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(dǎo)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(jù)土壤污染程度提出了植物提取修復(fù)方案，修復(fù)后再次測量污染物含量以驗證修復(fù)方案的效果，結(jié)果證明柳樹雜草等對污染土壤中金屬Zn、Cd的修復(fù)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(fù)效果，使硫含量降低約77%；利用植物提取可有效修復(fù)高含硫氣井井噴污染，為以后類似事故的快速修復(fù)提供了重要的理論指導(dǎo)。
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(fù)——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(xué),2009，05
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1]謝傳欣，葉從勝，黃飛，國內(nèi)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(wǎng)，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(xué)出版社，1990．330–480.
同類課題研究水平概述
- 隨著現(xiàn)今經(jīng)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(fù)問題已成為世界環(huán)境科學(xué)界的重大課題，也是近幾年我國“973”計劃重點資助領(lǐng)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(fù)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(chǔ)上，通過實驗對比研究，提出了有效可行的修復(fù)方案并進行了驗證。
