天然有机质在低温孔隙地热水中的迁移转化研究

摘要

为了研究天然有机质(natural organic matter,NOM)在低温孔隙地热水中的迁移转化规律,探索研究区地热水中的碳循环,以新近系明化镇组热储层地表出露处的扰动土为岩土介质,以该区域广泛种植毛白杨的落叶为研究对象,从中提取水溶性NOM和天然有机质NOM,在40°C、达西流速0.59～0.60 cm/h下,进行柱模拟试验,结果表明:0～820 h,NOM在模拟的孔隙型热储层的运移过程中存在生物降解和吸附作用,可生成含有羰基、羧基、羟基和酯类的芳香族有机物,且溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)和波长254 nm单位比色皿光程下的紫外吸光度(UV254)具有较显著的线性相关性(r2=0.81);820～1180 h,随着注入的NOM质量浓度减半,DOC去除率可有效提高到100％;1180～1828 h,向模拟柱中注入去离子水,DOC与UV254的变化表明,NOM在水-岩间可通过较强的生物降解作用去除,且NOM中芳香族化合物在岩土上具有吸附作用,研究结果也可由单位DOC浓度在波长254 nm处的吸收系数(SUVA254)和样品在253,203 nm处吸光度比值(A253/A203)的变化规律得以证实.同时,NOM可提供有效的"碳源",促使水-岩间硝酸盐的完全生物转化.