石油在土壤中的迁移转化及修复研究 石油烃污染土壤[优质材料]
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专业资料
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目录
石油简介
石油进入土壤的途径
石油在土壤中的迁移转化
石油的危害
石油污染土壤的治理修复
专业资料
2
石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
专业资料
3
石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很 大（30 ~ -60摄氏度），沸点范围为常温到 500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，
• 范伟等的研究表明，利用曝气修复技术可有效去 除挥发性污染物，且增加曝气流量有利于提高污 染物去除效 率，高渗透率介质中污染物去除效率 要高于低渗透率介质。
专业资料
26
化学修复：
光催化法 化学洗涤法 化学氧化法
专业资料
27
光催化法：
• 在有 O2条件下，利用太阳光能促使石油污染物发 生氧化分解。但这种自然降解方式降解速度较 慢。目前开发新型光催化剂方面的研究较多，一 般有氧化钨、硫化锌、二氧化钛等光催化剂。
专业资料
生物相对活性较高的 土壤其自身降解石油 污染物的能力越强， 研究表明，石油污染 的土壤中三大类群微 生物相对数量细菌最 多， 放线菌次之，真 菌数量最少
21
石油污染土壤的修复：
物理 修复
化学 修复
生物
修复
专业资料
22
物理修复：
• 20 世纪 80 年代以前的焚烧法、热修复法、换 土法、隔离法、机械法等物理方法，要求高温、 机械设备或更多人力等，成本较高，而且没有 从根本上解决污染问题，主要是使污染物发生 了转移，还需要对污染物进一步处理。目前， 这些物理方法多应用于一些突发性紧急事件。 （焦海华等，12年）
石油污染土壤的生态修复
石油污染土壤的生态修复摘要：物理、化学技术在修复石油污染土壤过程中会造成二次污染、改变土壤结构，且成本高，在应用上具有一定的局限性。
以生物技术为主的联合修复是未来士壤修复的主要发展趋势。
文章介绍了石油污染土壤生态修复的概念及修复原理，指出土壤环境容量的确定是实施生态修复的基础，植物、微生物及其联合修复是主要手段。
通过对有效环境因子的监控、高效积累植物的筛选及基因工程等技术，必将使石油污染土壤的生态修复有更为广阔的发展前景。
石油勘探与开发过程中的钻井、井下作业和采油等环节以及井喷、泄漏等偶然事故都会带来卜壤的污染。
据资料，各油田每作业一次遗留于井场的落地油约为几十到几百kg，单井落地原油污染面积可达0.5～2.1m²，落地泥浆污染面积大约20m²，一次井喷造成的原油覆盖面积达3000～4000 m²。
尤其是石油开采过程产生的落地原油，已成为土壤重要的污染源。
大庆油田开发建设以来，已累计生产原油l8.2亿t，在油田生产过程中会产生大量的落地原油，落地原油在十壤中的迁移主要有横向迁移和纵向迁移。
横向迁移对十壤的污染成辐射状分布，污染强度随污染源的距离增加而迅速降低，污染源周围污染最重的区域在0-40m范围内，占总量90%以上，横向迁移范围确定在150m以内;落地原油纵向迁移绝大部分集中在距上壤表面0-10cm范围内，竖向迁移一般不超过70cm²。
石油中的烃大体上分为烷烃、环烷烃和芳香烃三类，其中芳香烃毒性最大。
石油进入土壤后造成严重的环境污染和生态破坏：影响十壤的通透性，降低土壤质量;阻碍植物根系的呼吸与吸收，引起根系腐烂，影响农作物的根系生长;使土壤有效氮、磷的含量减少，影响作物的营养吸收;石油中的多环芳烃有致癌、致畸、致突变等作用，能通过食物链在动、植物体内逐级富集，危及人类健康;石油烃中不易被土壤吸附的部分能渗入地下井，进而污染地下水。
1 土壤石油污染的修复方法概述土壤作为一种环境介质，其本身具有一定的自净能力，但是当污染超过一定阈值后，污染物便在土壤中出现累积，同时，由于土壤具有一些独特的性质，如地域差异性、生态系统复杂性和不可能流动性等，这就决定了十壤污染要比水或空气污染更复杂、治理难度更大。
石油烃污染土壤PPT精选文档
1
目录
2
石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
3
石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别 很大（30 ~ -60摄氏度），沸点范围为 常温到500摄氏度以上，可溶于多种有 机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳 状液。原油的颜色非常丰富，有红、 金黄、墨绿、黑、褐红、甚至透明； 原油的颜色是它本身所含胶质、沥青 质的含 量，含的越高颜色越深。
分是主要的，即吸附等温 即分配作用起主导作用，
线表现出明显的非线性吸 吸附等温线表现线性吸附 附特征，此时，表面吸附 特征（楚伟华，06年）
占主导作用。
15
石油在土壤中的迁移：
存在于水相中随水流可以相对自由
•
地向土层深处迁移或发生平面的扩
石 迁移态 散运动
油
逸散于气态环境中可由空气携带漂
在
移,漂移过程中易于吸附在大气的粉
土
尘上,随着粉尘的降落而进入远离污
壤 中 的
染源的地表土壤,使污染物发生长距 离的迁移
状
态
吸附于颗粒物上的部分在一定时间内可
滞留态
能迁移的可能性小,但是在适当的外界条 件下,污染物会部分解吸,进入水相从而
发生迁移。
16
石油在土壤纵向的迁移：
石油烃在向下层迁移时,它的迁移速率以及可到达的深度 与土壤质地和石油性质(尤其是粘滞性)有密切的关系。17
40
假单胞菌属
杆菌
41
菌株的生理生化特性与菌株对石 油烃的降解能力：
42
石油污染土壤的生物修复技术及应用
石油污染土壤的生物修复技术及应用由于石油在生产、加工、运输及战争中泄漏等原因，其污染危害已成为世界性问题，近年来各国科学家对石油污染治理及生物修复研究较多。
一、石油污染土壤生物修复的研究和实用技术(一)石油污染土壤生物修复研究方法国内外许多研究者对石油污染土壤的微生物降解原理、影响因素、降解效率、降解菌筛选等方面进行了大量研究，其研究方法大体包括以下几种：1．植物法利用农业化学法，根据土壤污染状况，通过盆栽、小区和大田模拟实验，结合野外调查，进行石油污染物的残留分析，研究石油污染物对植物生长的影响。
研究植物常选用受拈染区内代表性较强的粮食作物和经济作物，如：水稻、小麦、玉米、花生、棉花、油菜、茶树及各种果树等。
近几年来也有的学者研究筛选对石油污染的抗性植物或其根际分泌物中具有降解石油分子的微生物的植物品种。
2．动物法此法在国外有较长的研究历史，在国内的研究还处于探索阶段。
它包括两方面的内容：①将生长在污染土壤上的植物体、粮食等饲喂动物，通过研究动物的生理生化变异来研究土壤污染状况；②直接将土壤动物，如蛆坝、线虫类饲养在污染土壤中进行有关研究。
3．微生物法这是研究最多的一种方法，一‘般是根据土壤污染状况，富集、驯化土著微生物，或人工接种培养代表性的土壤微生物，以研究土壤微生物受土壤污染的影响变化，筛选能够降解土壤污染物的工程茵。
4．其他生物法—种方法，—般是根据土壤污染状况或人工接种培养代表性的土壤微生物污染的影响变化，筛选能够降解土壤。
(1)酶法添加一定的污染物于土壤中，待一定时限后．分析土壤中酶活性变化，以酶活性作为土壤污染变化的指标。
(2)土壤呼吸法土壤呼吸作用受土壤中物质成分的影响较大，因此，可通过研究土壤呼吸来研究土壤污染及其降解状况.(3)生物降解法直接研究土壤中石油类物质在各种因素下的降解情况土壤受污染状况，探索石油污染的修复方法。
(二)石油污染土壤生物修复技术1．原价处理法污染土壤不经搅功，在原位和易残留部位进行处理。
石油污染土壤的修复技术研究现状及展望
石油污染土壤的修复技术研究现状及展望石油污染土壤的修复技术研究现状及展望引子石油作为一种重要的能源资源，在推动社会经济发展的同时，也给环境带来了巨大的压力。
石油开采、加工、储运等环节中不可避免地会产生石油污染，其中土壤被污染的情况尤其严重。
石油污染土壤中的有害物质会影响土壤质量和生态系统的健康，因此，石油污染土壤的修复技术研究具有重要的科学意义和现实意义。
本文旨在综述当前石油污染土壤修复技术的研究现状，并展望未来发展方向。
一、石油污染土壤的类型与特点了解石油污染土壤的类型与特点，有助于制定科学有效的修复方案。
石油污染土壤可分为挥发性石油污染和非挥发性石油污染两种类型。
挥发性石油污染主要是指土壤表层受到石油溢漏后，石油中的挥发性组分会随着空气中的流动而挥发，石油的残留物会渗入土壤深处。
非挥发性石油污染主要是指石油的残留物附着在土壤颗粒上，形成土壤污染。
石油污染土壤的特点是高度复杂的环境背景，其中包括有机物、氮、磷等元素的复杂组合，以及土壤酸碱度、湿度等物理化学性质的差异。
二、石油污染土壤修复技术的研究现状1. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物等生物资源来降解石油中的有害物质，以达到修复土壤的目的。
当前，微生物降解是一种被广泛研究和应用的生物修复技术，可以通过加入特定的菌种或者提高土壤中现有菌种的活性来降解石油残留物。
另外，植物修复也是一种有效的石油污染土壤修复技术，通过植物的吸收、吸附和代谢作用，可以减少土壤中有害物质的浓度。
不同的植物具有不同的吸附修复能力，对于不同类型的石油污染土壤，选择适宜的植物进行修复非常重要。
2. 物理修复技术物理修复技术主要利用物理手段来加速石油污染土壤的修复过程。
常用的物理修复技术包括土壤通风、土壤水洗、土壤热解等。
土壤通风是通过气流加速挥发性石油的挥发，从而降低土壤中有害物质的浓度；土壤水洗是利用水的冲刷作用将土壤中的石油残留物冲刷出来，达到减少土壤污染的目的；土壤热解是通过加热土壤，使石油残留物分解降解。
浅谈石油污染土壤修复技术
浅谈石油污染土壤修复技术摘要：土壤资源是环境中重要的组成部分，是人类生存的重要资源之一。
石油是重要的能源之一，随着对石油不断地开发利用，大量原油及其加工品进入土壤环境中，给环境和人类带来危害，土壤的石油污染问题日益严重，已成为世界性的环境问题。
石油由于其组分结构复杂较难降解。
物理、化学修复成本较高，易造成二次污染，而生物修复具有修复效果好、成本低和无二次污染等特点被广泛应用于石油污染土壤的修复中。
关键词：石油污染；土壤资源；生物修复1石油污染现状及危害1.1石油的特性石油又称原油，是由气态、液态和固态的石油烃类混合物构成，粘稠状，呈褐色的一种非常复杂的混合物。
其密度为0.8~1.0 g/cm3,凝固点的温度范围为30~60℃，其沸点在500℃以上。
石油组分构成十分复杂，多达数百种有机化合物。
按照烃类组成分类可分为饱和烷烃、芳香烃和微量的硫化物、氮化物等混合物。
饱和烃可分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃三种；芳香烃包括单环、双环和多环芳烃（PAHs），烃类组分占石油组分的95%~99%。
大多数烃类物质不易降解，因此被列为自然环境中的优先污染物。
石油及其产品在人类生活中已得到广泛应用，对社会经济的发展也起到至关重要的作用，其产品主要为燃料、润滑油、沥青和熔剂得到广泛应用[1]。
同时，石油作为不可再生资源，在没有找到合适代替的新能源之前，依靠石油的经济结构不会发生改变。
1.2石油污染的危害随着全球工业的飞速发展，石油及其产品为各国经济提供巨大利益的同时，也对周边环境造成了严重污染。
大量废油未经处理、未达到排放标准就排放至生态环境中，对水体、大气和土壤造成了严重污染，日益增多的石油污染对环境造成破坏的同时又对人类健康构成了严重威胁。
石油对水体污染的危害：原油的泄漏和残油的排放都会导致水体环境和海洋遭到破坏。
土壤中的石油污染物不断向下渗透经地表径流，对地下水造成污染，严重影响了农作物生长和用水安全。
当海洋中发生溢油事故后，大量原油进入水体，致使好氧微生物和藻类逐渐死亡，厌氧和兼性厌氧微生物大量繁殖，导致水体中大量海洋生物死亡，引起水环境中食物链失调，对整个水体生态系统的平衡造成影响[2]。
石油污染土壤中生物修复技术的研究
石油污染土壤中生物修复技术的研究石油污染土壤是目前环境保护领域的一个关键问题。
石油是一种常见的污染源，由于其化学性质的特殊性，使得石油污染的土壤很难被纯化。
过去，主要的方法是通过化学物质的处理来降低污染物的浓度。
但这种方法对环境的影响和成本都非常高。
因此，越来越多的研究开始关注生物修复技术在解决石油污染问题上的应用。
生物修复技术是指通过植物、微生物等生物体，对污染土壤中的有机物质进行分解和转化，最终将有机物质转化为无害的物质。
这种方法具有低成本、高效率和环境友好等优点。
在石油污染土壤的处理中，生物修复技术被认为是一种非常有效的方法。
目前，生物修复技术主要涉及到三类生物体：植物、细菌和真菌。
植物生物修复技术：这是最常见和最简单的生物修复技术之一。
这种方法利用植物的生物学特性，通过吸收石油污染土壤中的污染物来降低其浓度。
这种技术也称为“植物吸收和吸附”方法。
植物可以通过根系来吸收和吸附石油污染物，然后将其转化为无害的物质，如二氧化碳和水。
植物生物修复技术在处理深层土壤和废弃物场等地方特别有效。
细菌生物修复技术：这种技术是利用细菌对石油污染物进行折解和转化。
这种技术已经被广泛应用于处理土壤中的污染物。
这主要是因为细菌具有很高的降解能力和生长速度。
细菌通过分解污染物来释放能量，从而维持生长和代谢功能。
这种生物修复技术可以通过向受污染土壤中添加特定的细菌来实现。
真菌生物修复技术：这种技术是利用真菌对石油污染物进行分解和转化。
真菌修复是一种新兴的方法，在治理石油污染土壤方面具有很高的潜力。
真菌可以分解各种污染物，如石油、石油烃、液态燃料、石蜡等。
真菌的特点是可以在不同的环境中生长，而且在分解石油污染物时不会产生有害的二氧化碳和其他气体。
综合来说，生物修复技术是治理石油污染土壤的最佳方法之一。
除了上述方法外，还有很多其他的生物修复方法，例如生物降解和生物转化等方法。
生物修复技术具有很高的潜力，但需要更多的研究和实践来验证其实用性。
浅谈石油污染土壤修复技术
浅谈石油污染土壤修复技术从我国目前展开的石油作业污染土壤修复工作实际情况来看，仍存在一些问题。
主要体现在部分技术起步晚、发展缓慢、缺少先进技术的指导以及人员素质有待提高等方面。
因此，本文针对这些问题，探讨石油污染土壤修复技术。
1 石油污染土壤修复工作中的主要技术手段1.1 石油污染土壤修复技术中的物理修复技术在石油污染土壤的修复工作中，物理修复技术是比较常见的一种手段。
1.1.1热脱附法热脱附法工作原理主要体现在，通过对土壤进行热能使用，促使土壤中的有害物质以及污染物质气化。
并通过空气污染处理设备，对气化的污染物进行统一处理。
其中，涉及如粉尘、有害气体等物质，会被单独进行分离，进行统一的安全处理。
而其他的干净土壤则会在处理后，被送回到原地。
同时，随着热脱附法的不断发展，微波技术等新技术也投入使用。
微波技术的最大优势在于能够更进一步地穿透土壤，并提高土壤中污染物质变成气体后的排除效率。
使土壤修复工作的展开更具质量；1.1.2电动修复法电动修复法的工作原理主要体现在通过向污染土壤中插入电极来形成电场。
并在电动效应的导向下，促使污染土壤中的水离子与颗粒物质向着电场方向转移，进而带动污染物的移动；1.1.3淋洗法淋洗法工作原理主要体现在，通过化学生物溶剂的重力作用，以及水头的压力作用，将淋洗液注入污染土壤当中。
并促使土壤中污染物质的溶解与迁移。
之后，再通过技术手段，将含有污染物的溶液分离出来。
就目前常见的淋洗液来看，主要分为生物表面活剂、环糊精以及人工合成的表面活性剂。
工作人员的实际工作开展，要根据不同的土壤污染，以及不同的土壤条件进行选择，从而达到更好的效果。
1.2 石油污染土壤修复技术中的化学修复技术在石油污染土壤的修复工作中，化学修复技术也是比较常见的一种手段。
而目前对该项技术的细分，主要有化学氧化及热处理法、淋洗萃取法以及光催化降解法。
1.2.1化学氧化及热处理法化学氧化及热处理法的工作原理主要体现在，通过对土壤煅烧，来进行污染物的清除。
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生物相对活性较高的 土壤其自身降解石油 污染物的能力越强， 研究表明，石油污染 的土壤中三大类群微 生物相对数量细菌最 多， 放线菌次之，真 菌数量最少
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石油污染土壤的修复：
物理 修复
化学 修复
生物
修复
专业资料
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物理修复：
• 20 世纪 80 年代以前的焚烧法、热修复法、换 土法、隔离法、机械法等物理方法，要求高温、 机械设备或更多人力等，成本较高，而且没有 从根本上解决污染问题，主要是使污染物发生 了转移，还需要对污染物进一步处理。目前， 这些物理方法多应用于一些突发性紧急事件。 （焦海华等，12年）
分是主要的，即吸附等温 即分配作用起主导作用，
线表现出明显的非线性吸 吸附等温线表现线性吸附 附特征，此时，表面吸附 特征（楚伟华，06年）
占主导作用。
专业资料
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石油在土壤中的迁移：
存在于水相中随水流可以相对自由
•
地向土层深处迁移或发生平面的扩
石 迁移态 散运动
油
逸散于气态环境中可由空气携带漂
在
石油向周围环境的迁移：：
专业资料
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石油在土壤中的光解：
• 对于在土壤环境中的石油类物质来说 ，光解反应 主要在两个方面进行 :
• ①经过分配作用逸散在大气中的部分 ，由于受到 直接的光照而发生有效的降解。
• ②在土层中的石油类物质 ，只有最表层的一小部
分可以受光照而发生降解。
绝大部分的石油类物质是滞留在土层的 ，所以 ，
含油污水的灌溉和农用药剂的 使用
汽车尾气的排放
专业资料
12
石油在土壤中的迁移转化：
迁移 吸附和解吸
光解
生物降解
专业资料
13
石油在土壤中的吸附和解吸：
吸附机理
分配作用
在含水介质中，土壤有 机质对有机污染物的溶 解作用，类似于化学中 的相似相溶原理，附着 物和吸着质之间没有强 烈的相互作用。
作用于土壤矿物质的表
移,漂移过程中易于吸附在大气的粉
土
尘上,随着粉尘的降落而进入远离污
壤 中 的
染源的地表土壤,使污染物发生长距 离的迁移
状
态
吸附于颗粒物上的部分在一定时间内可
滞留态
能迁移的可能性小,但是在适当的外界条 件下,污染物会部分解吸,进入水相从而
发生迁移专。业资料
16
石油在土壤纵向的迁移：
石油烃在向下层迁移时,它的迁移速率以及可到达的深度 与土壤质地和石油性质(尤其专业是资料粘滞性)有密切的关系。17
石油在土壤中的迁移转化 及修复研究
专业资料
1
目录
石油简介
石油进入土壤的途径
石油在土壤中的迁移转化
石油的危害
石油污染土壤的治理修复
专业资料
2
石油简介：
石油是现代社会的最主要能 源之一,被称作“工业的血 液”。石油又称原油，地壳 上层部分地区有石油储存。
专业资料
3
石油的物理性质：
• 石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0g/cm3，粘度范围很宽，凝固点差别很 大（30 ~ -60摄氏度），沸点范围为常温到 500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，
它们很少受到光照的影专响业资料而发生光解。
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石油在土壤中的生物降解：
• 土壤微生物在适宜的环境条件下，可以把石油类 物质中的一定组分作为有机碳和能量的来源，同 时将它们降解。
• 大量研究发现，石油类物质的可降解性是由其化
学组成决定的。例如，C10一C24的中等长度的链
烃降解速度相当快；而更长链的烷烃则不易降
专业资料
23
电修复法：
• 过程：将电极插入受污染的地下水及土壤区域。 在施加直流电后，形成直流电场，引起土壤孔隙 水及水中的离子和颗粒物质沿电场方向进行定向 的电渗析、电迁移和电泳运动，使土壤孔隙中的 水和荷电离子或粒子发生迁移运动。
专业资料
24
超声波降解法：
• 利用超声空化现象所产生的机械效应、热效应和化学 效应对污染物进行物理解吸作用、絮凝沉淀作用和化 学氧化作用，从而使污染物从土壤颗粒上解吸，并在 液相中被氧化降解成 CO2和 H2O 或环境易降解的小 分子化合物。
解，当分子量超过500一600，一般不作为微生物
的碳源。（徐玉林，0专4业年资料）
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使土壤有机质含量增
石油污染土壤的危害：加全，氮、pH速升效高磷，、全速磷效、
氮含量降低，且不同
改变土壤理化性质
土层间有机质、pH、 全氮、全磷、速效
磷、速效氮、速效钾
含量有显著差异
改变土壤微生物群落结构
对陆生植物的危害 对陆生动物的危害
专业资料
7
石油的元素组成：
C H S N O 微量金属元素
组成石油的化学元素主要是碳(83%-87%)和氢(11%-14%),
其余 1%~4% 则为硫(0.06%-0.8% )、氮(0.02%-1.7% )、氧
(0.08%-1.82%)及微量金属元素。
专业资料
8
关于石油你可能不知道的：
• 1.石油的荧光性：
不溶于水，但可与水形成乳状液。原油的
颜色非常丰富，有红、金黄、墨绿、黑、
褐红、甚至透明；原油的颜色是它本身所 含胶质、沥青质的含 量，含的越高颜色越
深。
专业资料
4
不同产地的原油主要的物理性质：
专业资料
5
石油的化学组成：
专业资料
毒溶 性解 依度 次由 增小 大到
大
6
原 油 的 馏 分 组 成 ：
面，其作用力是各种化
表面吸附作用 学键力，如氢键、离子
偶极键、配位键作用的
结果
专业资料
14
• 原油浓度较低时，等温线 • 原油浓度较高时， Linear 中Linear部分是次要的， 部分是主要的， Langmuir Langmuir 和freundlich部 和freundlich部分是次要的，
• 张文等为研究超声波技术处理石油污染土壤的影响因
• 当偏振光通过石油时，石油能使其振动面旋 转一个角度，这种特性叫做旋光度。
• 原因：某Biblioteka 有机化合物结构不对称，具有手 征性。
专业资料
10
3.石油的凝固性：
由于温度下降，由液态石油变为固态的现象。
采油过程中常见的结蜡现象就是原油的凝固
现象
专业资料
11
石油进入土壤的途径：
石油的泄漏和溢油
含油固体废物的随意堆置
• 石油在紫外光的照射下，由于不饱和烃及其衍 生物的存在而产生荧光的特性叫做石油的荧光 性。
特点：a.激发光源停止，发光现象立即停止。
b. 浓度消光现象：低浓度范围下，发光强度 与浓度呈正比，但是浓度超过某一临界值后， 发光强度反而降低，用溶剂稀释，发光强度 可以增加。
专业资料
9
• 2.石油的旋光性：