[发明专利]监测NAPLs在非饱和土中运移过程及相变的试验方法

说明书

本发明提供了一种监测NAPLs在非饱和土中运移过程及相变的试验方法。该方法包括：将土样填入实验箱，将装有NAPLs的有机玻璃筒埋入土样中的规定位置，NAPLs渗入土样中，将金属网小桶固定在实验箱的前壁上，金属网小桶埋入所述土样中，NAPLs气体浓度传感器安装在所述金属网小桶中；将各个NAPLs气体浓度传感器都连接到数据采集装置，数据采集装置获取各个NAPLs气体浓度传感器采集的测量数据，对测量数据进行分析。本发明提供的实验方法可以定量地测量NAPLs在非饱和土中运移时测点处各相体积分数随时间的变化，也能得到在同一时刻不同测点处NAPLs各相浓度分布规律，还可测得在不同干密度、含水量的条件下NAPLs运移和相变规律。

技术领域

本发明涉及土壤研究技术领域，尤其涉及一种监测NAPLs(non-aqueous phaseliquids，非水溶相液体)在非饱和土中运移过程及相变的试验方法。

背景技术

石油作为当前的主要能源物之一，应用越来越广泛。一些石油类产品在生产，运输，贮存和使用过程中难免发生一些泄露事故，污染地下环境，这些非水相的污染物与水不相容且难于降解，会成为地下土中长期存在的污染源。目前，国内外的一些学者对NAPLs在非饱和土中的运移规律做了相关的研究，但缺乏直接的实验验证，也没有相关的实验方法研究此过程中的NAPLs的相变。

发明内容

本发明的实施例提供了一种监测NAPLs在非饱和土中运移过程及相变的试验方法，以克服现有技术的缺点。

一种监测NAPLs在非饱和土中运移过程及相变的实验方法，使用包括实验箱、有机玻璃筒和NAPLs气体浓度传感器的实验装置，所述方法具体包括：

配好指定干密度和指定含水量的土样，将所述土样由下至上填放到所述实验箱中的指定高度，将装有NAPLs的有机玻璃筒埋入所述土样中的规定位置，将金属网小桶固定在所述实验箱的前壁上，并且所述金属网小桶埋入所述土样中，所述NAPLs气体浓度传感器安装在所述金属网小桶中，所述NAPLs渗入所述土样中；

将各个NAPLs气体浓度传感器都连接到数据采集装置，所述数据采集装置获取各个NAPLs气体浓度传感器采集的测量数据，对测量数据进行分析。

进一步地，所述方法还包括：

将马氏瓶通过橡胶软管与所述实验箱的金属底座中内置的进水通道连接，根据实验所需地下水位的高低调整所述马氏瓶的位置，所述马氏瓶中的水流到所述土样的底部，待所述土样中的水位达到实验所需的水位高度并维持稳定后，所述数据采集装置记录各个NAPLs气体浓度传感器采集的气相NAPLs浓度数据。

进一步地，所述金属网小桶通过空心螺杆固定在实验箱的前壁上，所述金属网小桶逐层安装，待填土深度达到该层位置后再安装该层处的金属网小桶和NAPLs气体浓度传感器。

进一步地，所述NAPLs气体浓度传感器包括半导体传感器，所述NAPLs气体浓度传感器采用横向三排，纵向一列的布置方式放入土样中。

进一步地，所述有机玻璃箱的厚度小于其高度和宽度，所述有机玻璃筒的底部设有金属网，所述有机玻璃筒底部各个方向的泄漏是相同的，所述有机玻璃筒的筒壁刻有刻度。

进一步地，所述实验箱的前面预留有NAPLs气体浓度传感器进入的小孔，该小孔直径4cm；相邻小孔圆心间的距离为15cm，沿着中间竖向留有6个小孔，最下方的小孔距箱底15cm，水平方向在中轴左侧留有3排小孔，每排4个小孔，排与排之间的距离为30cm；

所述实验箱体中共填土1.1m高，所述有机玻璃筒10埋入土中10cm，所述有机玻璃的筒外直径取7cm，高30cm。