试析道路沥青对水体危害性分析
毕业论文
2014/4/1
关键词:沥青 水体 浸出液
论文摘要:沥青作为一种基础建设材料，在国民建设的各个领域中都有着不可替代的作用，然而随着沥青用量的逐年增加，人们开始关注沥青这种复杂的有机混合体会对环境造成潜在危害。简要分析了石油沥青的组成特性，阐述了其对水体的影响，并着重分析了道路沥青浸出液中的有机物的特性。
1石油沥青的组成及性质
石油沥青是由性质及分子量不同的烃和烃的衍生物组成的混合物，在常温下呈固体、半固体、颜色为辣褐色至黑色，有较高的粘滞性。能溶于苯、甲苯、二硫化碳、氯仿、乙醚和松节油等有机溶剂，但不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。密度为1.00一1. 18 x 103 kg/m3。它没有固定熔点，加热首先膨胀，在300℃左右时分解成焦炭和气体。
石油沥青是石油中最重的部分，也是分子量最大、组成及结构最复杂的部分。由于产地、结构、加工工艺等不同，它的化学成分有很大区别，但元素组成基本相同。主要有碳和氢，还有少量的硫、氮和氧元素;微量金属元素主要有铁、锑、镍、钒、钠、钙、铜等。研究表明硫主要以噬吩和硫化物的形式存在还有少量的亚枫，氧主要以梭酸及酚类等含氧化合物的形式存在，也有少量的醇、醚、醛、酮、醋、醒、环氧化合物和钒氧叶琳。大部分镍和钒是以与叶琳形成氮化物络合物和烷基金属络合物的形式存在。
常用的石油沥青主要有直馏沥青和氧化沥青2种，直馏沥青是石油原油提炼出汽油、煤油、中油、重油等产品剩余的残渣;氧化沥青是直馏沥青在氧化釜内加温注氧后形成的。
2沥青对水体的影响
道路沥青在使用过程中不仅要受雨水连续长期的冲刷，而且在潮湿地区，路基中的沥青长期受到地下水的浸泡。从沥青的应用场合来分，沥青与水接触的主要方式有5种。
(1)长期浸泡
沥青在水池、水道管线内部作为防水、防锈材料使用时，其长期浸泡于水中。
(2)地下水侵蚀
近年来，随着建筑业的迅猛，地下空间的开发也得到了高度重视和发展，而解决地下工程的防水问题是重中之重。高聚物改性沥青以其防水效果好，施工简单方便等优点得到大量应用。在此方面应用的沥青长期处于潮湿地下水浸蚀的状态。
(3)集料空隙中渗透的水
下雨期间，由于沥青路面的渗透作用，会有部分雨水渗透进人沥青混合料内部的空隙中。重载高速情况下，轮胎的冲击力增加了雨水的渗入量。而渗透进人沥青混合料空隙中的水分则无法渗出，会长期滞留在空隙结构中。
(4)分散在水中
当沥青路面发生水损、车辙、松散、老化、泛油等早期破坏时，沥青和集料发生剥离，形成细小的沥青颗粒。经雨水冲刷或风吹等外界作用，沥青颗粒会进入水体中，尤其是当水中含有乙醇、丙酮、甲苯等溶剂时，则会加速沥青在水中的分散。
(5)雨水冲刷
雨季，沥青路面直接受到雨水的冲刷，降雨量较大时甚至会产生浸泡，当沥青路面上存在落地油、除冰盐等时，雨水的水质发生变化，有可能增加沥青中组分的浸出量。尽管浸泡的情况较少，但随着沥青路面的迅猛发展，大面积的沥青路面在某种特殊情况下可能会影响水质，造成潜在危害。
由此可以看出，沥青作为高性能的建筑材料在使用过程中不可避免要与水接触，而与水接触就有可能使沥青中组分的浸出，进而影响水质。然而，沥青极难溶于水，只有在特定场合长时间接触，才会使其中的某些组分浸出。比如，在公路运输中，车辆使用的柴油、汽油、润滑油洒人沥青路面，而汽油、柴油、机油对沥青有很强的溶解作用，沥青溶化不仅造成路沥青混合料的剥离和松散破坏，且可能在大雨冲刷下进人水体。而溶于水的有机溶剂(如丙酮、乙醇等)、有Du溶剂(三氯甲烷、四氯化碳等)也可造成沥青中组分在水中的溶解释放。甚至有一些微生物可吞噬分解沥青使有害物质在生物体内聚集，沿生物链造成环境污染和危害。因此，很多学者研究了沥青组分的浸出特性。
论文摘要:沥青作为一种基础建设材料，在国民建设的各个领域中都有着不可替代的作用，然而随着沥青用量的逐年增加，人们开始关注沥青这种复杂的有机混合体会对环境造成潜在危害。简要分析了石油沥青的组成特性，阐述了其对水体的影响，并着重分析了道路沥青浸出液中的有机物的特性。
1石油沥青的组成及性质
石油沥青是由性质及分子量不同的烃和烃的衍生物组成的混合物，在常温下呈固体、半固体、颜色为辣褐色至黑色，有较高的粘滞性。能溶于苯、甲苯、二硫化碳、氯仿、乙醚和松节油等有机溶剂，但不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。密度为1.00一1. 18 x 103 kg/m3。它没有固定熔点，加热首先膨胀，在300℃左右时分解成焦炭和气体。
石油沥青是石油中最重的部分，也是分子量最大、组成及结构最复杂的部分。由于产地、结构、加工工艺等不同，它的化学成分有很大区别，但元素组成基本相同。主要有碳和氢，还有少量的硫、氮和氧元素;微量金属元素主要有铁、锑、镍、钒、钠、钙、铜等。研究表明硫主要以噬吩和硫化物的形式存在还有少量的亚枫，氧主要以梭酸及酚类等含氧化合物的形式存在，也有少量的醇、醚、醛、酮、醋、醒、环氧化合物和钒氧叶琳。大部分镍和钒是以与叶琳形成氮化物络合物和烷基金属络合物的形式存在。
常用的石油沥青主要有直馏沥青和氧化沥青2种，直馏沥青是石油原油提炼出汽油、煤油、中油、重油等产品剩余的残渣;氧化沥青是直馏沥青在氧化釜内加温注氧后形成的。
2沥青对水体的影响
道路沥青在使用过程中不仅要受雨水连续长期的冲刷，而且在潮湿地区，路基中的沥青长期受到地下水的浸泡。从沥青的应用场合来分，沥青与水接触的主要方式有5种。
(1)长期浸泡
沥青在水池、水道管线内部作为防水、防锈材料使用时，其长期浸泡于水中。
(2)地下水侵蚀
近年来，随着建筑业的迅猛，地下空间的开发也得到了高度重视和发展，而解决地下工程的防水问题是重中之重。高聚物改性沥青以其防水效果好，施工简单方便等优点得到大量应用。在此方面应用的沥青长期处于潮湿地下水浸蚀的状态。
(3)集料空隙中渗透的水
下雨期间，由于沥青路面的渗透作用，会有部分雨水渗透进人沥青混合料内部的空隙中。重载高速情况下，轮胎的冲击力增加了雨水的渗入量。而渗透进人沥青混合料空隙中的水分则无法渗出，会长期滞留在空隙结构中。
(4)分散在水中
当沥青路面发生水损、车辙、松散、老化、泛油等早期破坏时，沥青和集料发生剥离，形成细小的沥青颗粒。经雨水冲刷或风吹等外界作用，沥青颗粒会进入水体中，尤其是当水中含有乙醇、丙酮、甲苯等溶剂时，则会加速沥青在水中的分散。
(5)雨水冲刷
雨季，沥青路面直接受到雨水的冲刷，降雨量较大时甚至会产生浸泡，当沥青路面上存在落地油、除冰盐等时，雨水的水质发生变化，有可能增加沥青中组分的浸出量。尽管浸泡的情况较少，但随着沥青路面的迅猛发展，大面积的沥青路面在某种特殊情况下可能会影响水质，造成潜在危害。
由此可以看出，沥青作为高性能的建筑材料在使用过程中不可避免要与水接触，而与水接触就有可能使沥青中组分的浸出，进而影响水质。然而，沥青极难溶于水，只有在特定场合长时间接触，才会使其中的某些组分浸出。比如，在公路运输中，车辆使用的柴油、汽油、润滑油洒人沥青路面，而汽油、柴油、机油对沥青有很强的溶解作用，沥青溶化不仅造成路沥青混合料的剥离和松散破坏，且可能在大雨冲刷下进人水体。而溶于水的有机溶剂(如丙酮、乙醇等)、有Du溶剂(三氯甲烷、四氯化碳等)也可造成沥青中组分在水中的溶解释放。甚至有一些微生物可吞噬分解沥青使有害物质在生物体内聚集，沿生物链造成环境污染和危害。因此，很多学者研究了沥青组分的浸出特性。
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