柴油污染粉土水油分布的核磁共振試驗(yàn)研究

毛柏楊，劉松玉，劉志彬

柴油污染粉土水油分布的核磁共振試驗(yàn)研究

毛柏楊1, 2，劉松玉1, 2，劉志彬1, 2

(1. 東南大學(xué)巖土工程研究所，南京 210096；2. 東南大學(xué)江蘇省城市地下工程與環(huán)境安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210096)

為研究柴油污染粉土中水油兩相在孔隙中的分布特征，利用低場核磁共振技術(shù)對人工制備的柴油污染粉土進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究. 試驗(yàn)選用江蘇宿遷地區(qū)粉土為試驗(yàn)土，選用0號(hào)柴油作為污染物，采用聚四氟乙烯圓筒作為制樣模具和試樣容器，采用壓樣法進(jìn)行制樣，利用MesoMR23-60H型中尺寸核磁共振成像分析儀測試試樣. 通過7組試驗(yàn)，對比研究了不同含水量、柴油含量和制樣方法對柴油污染粉土的油水分布狀態(tài)的影響. 利用錳離子加快水弛豫的特性，其中3組試樣的孔隙水中添加5g/L氯化錳，剛好將油和水的信號(hào)區(qū)分開. 由于錳離子濃度較小，可以忽略其對粉土中水分分布的影響. 通過低場核磁共振得到柴油污染粉土的橫向弛豫時(shí)間2分布曲線，從微細(xì)觀的角度分析了柴油污染粉土中柴油和水的孔隙分布規(guī)律. 試驗(yàn)結(jié)果表明：適宜濃度的氯化錳可縮短油水兩相體系中水的橫向弛豫時(shí)間2，從而分離水油信號(hào)；孔隙液為單相時(shí)，柴油比水更易優(yōu)先占據(jù)大孔隙空間；當(dāng)先加水后加柴油制樣時(shí)，增加含油量會(huì)使孔隙液占據(jù)孔隙的孔徑分布區(qū)間更加集中，孔隙液向較大孔徑孔隙集中分布；先加柴油后加水制樣時(shí)，柴油優(yōu)先占據(jù)大孔徑的孔隙，迫使后加入的水更易分布在較大孔徑的孔隙.

柴油污染粉土；核磁共振；孔隙液分布

石油化工生產(chǎn)過程和垃圾填埋場中產(chǎn)生的污染物，隨著孔隙水流動(dòng)以及水土相互作用，導(dǎo)致周邊天然土體遭受污染[1]．其中，以石油烴類產(chǎn)品為代表的非水相液體(nonaqueous phase liquids，NAPLs)是主要的工業(yè)污染物之一．

一些學(xué)者陸續(xù)開展了石油污染土工程特性研究，如Khamehchiyan等[2]、Alsanad等[3]通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了石油污染土的最大干密度、滲透性和抗剪強(qiáng)度等物理力學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律．王林昌等[4]研究發(fā)現(xiàn)黃河口沉積土受石油污染后，其重度、滲透系數(shù)和強(qiáng)度等有不同程度降低．對于有機(jī)物污染土工程性質(zhì)劣化的機(jī)理，目前多從孔隙流體的潤滑效應(yīng)、雙電層理論和膠體化學(xué)等角度進(jìn)行研究分析．例如，有機(jī)污染物對黏土顆粒的潤滑作用影響了土的內(nèi)摩擦角．這種潤滑作用導(dǎo)致土體更容易擊實(shí)，即降低了土的最優(yōu)含水量，增大了土的最大干密度．原油是非極性液體，進(jìn)入黏土后包裹在黏土礦物周圍，削弱黏土顆粒和孔隙水之間的相互作用，導(dǎo)致雙電層厚度變薄，土的塑限降低[5]．Fernandez等[6]認(rèn)為，有機(jī)污染物減小了孔隙液介電常數(shù)，導(dǎo)致雙電層的厚度變薄，從而引發(fā)黏土顆粒絮凝和團(tuán)聚，增強(qiáng)了土的滲透性. Anandarajah[7]分析認(rèn)為，有機(jī)污染物使黏土團(tuán)粒收縮，導(dǎo)致土體局部產(chǎn)生宏觀裂隙，滲透性提高．

土的工程性質(zhì)不僅由土體的礦物成分、微觀結(jié)構(gòu)、顆粒組成等因素決定，還受孔隙液的物理化學(xué)性質(zhì)影響．Chen等[8]對人工制備的9種有機(jī)物污染高嶺土進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)土的壓縮和膨脹特性受孔隙液介電常數(shù)影響很大．Harper等[9]對氣相抽提修復(fù)過程中的NAPL傳質(zhì)模型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)傳質(zhì)系數(shù)與NAPL和水的含量以及賦存狀態(tài)有關(guān)，在修復(fù)過程中呈非線性變化規(guī)律．Lee等[10]利用環(huán)境掃描電鏡觀察了柴油和水在細(xì)玻璃珠孔隙中的分布情況．

目前，針對油類污染土的微觀結(jié)構(gòu)研究多以微觀結(jié)構(gòu)形貌觀察為主，對孔隙中水和油的分布狀態(tài)研究較少．核磁共振技術(shù)(nuclear magnetic resonance，NMR)是一種研究物質(zhì)中氫核含量和分布的無損檢測技術(shù)，目前在巖體和土體的孔徑分布和吸附水含量測定方面得到了成功應(yīng)用[11-12]．在油類污染土中，水和油同時(shí)存在，并且都含有氫核，所以原則上可采用質(zhì)子核磁共振技術(shù)進(jìn)行研究．長三角地區(qū)粉土分布廣泛，存在大量石油化工污染場地．因此，本文采用核磁共振技術(shù)對室內(nèi)人工制備的柴油污染粉土進(jìn)行觀測和分析，旨在研究柴油污染粉土孔隙中柴油和水的分布變化規(guī)律．

1?試驗(yàn)方法與過程

1.1?核磁共振測試原理

核磁共振是指具有自旋磁矩的1H原子核群在均勻磁場與射頻磁場的作用下，宏觀磁化矢量發(fā)生偏轉(zhuǎn)，失去平衡，在射頻磁場撤銷后，1H原子核群從非平衡態(tài)恢復(fù)到平衡狀態(tài)的弛豫過程．在弛豫過程中，核磁信號(hào)自由衰減隨時(shí)間的變化曲線簡稱為自由衰減(free induction decay，F(xiàn)ID)曲線．FID曲線上的第1個(gè)點(diǎn)(首峰點(diǎn))即初始核磁信號(hào)，該信號(hào)量的大小與試樣中含1H流體含量呈正比[12]．目前已有大量研究驗(yàn)證FID曲線的首峰點(diǎn)能用于確定潔凈試樣的含水量[13]．柴油是輕質(zhì)石油產(chǎn)品，屬于復(fù)雜烴類(碳原子數(shù)約10～22)混合物，同一生產(chǎn)批次的柴油中C、H和O等元素組成比例是固定的．因此，對于柴油污染土，F(xiàn)ID曲線的首峰點(diǎn)核磁信號(hào)量由污染土孔隙中的水和油的含量共同決定．采集樣品的FID曲線，通過傅里葉轉(zhuǎn)換，得到孔隙水的橫向弛豫時(shí)2時(shí)間-信號(hào)量分布曲線(2譜曲線)[14]，曲線下方的峰面積(代數(shù)和)代表對應(yīng)2范圍的含水量[15]．對于柴油污染土，2譜曲線下方的峰面積可以定量地代表對應(yīng)2范圍的試樣中水和柴油的含量．潔凈土中孔隙水的2可以表示為

對于多孔介質(zhì)中孔隙水，2B遠(yuǎn)大于2S和2D，因此可以忽略1/2B對2的影響；同時(shí)，孔隙水滿足快速擴(kuò)散的條件，也可忽略1/2D對2的影響[16]．因此，孔隙水的2值與其所處的孔隙結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，即

假設(shè)土體中孔隙形狀為球形，則式(2)又可簡化為

式(3)表明孔隙水橫向弛豫時(shí)間2與孔隙半徑成正比．因此，試樣的2譜曲線能反映其孔隙水分布．對于油類污染土，由于孔隙中的孔隙水和孔隙油對2分布不是簡單的線性相加[17]，因此油類污染土的2譜曲線僅能定性地反映試樣中孔隙水和孔隙油混合液的分布情況．

油類污染土中同時(shí)含有油和水，兩種液體的核磁共振信號(hào)互相疊加，因此將二者信號(hào)分離十分必要．Mn2＋作為一種順磁離子，可以縮短水的弛豫時(shí)間．MnCl2溶于水不溶于柴油，將其引入孔隙水中后不會(huì)影響柴油的核磁共振性質(zhì)．Mn2＋與水分子直接接觸，與水中的H＋發(fā)生自旋交換作用，并且與H＋的核磁運(yùn)動(dòng)和離子的電磁運(yùn)動(dòng)之間發(fā)生線性偶極-偶極弛豫，使得水中H＋的弛豫衰減加快從而分離水油信號(hào)．而試驗(yàn)過程中選取適宜的Mn2＋濃度對試驗(yàn)效果至關(guān)重要，高濃度Mn2＋會(huì)與一些黏土礦物發(fā)生水解反應(yīng)，生成氫氧化物沉淀，從而對巖土材料的孔隙結(jié)構(gòu)造成影響．而Mn2＋濃度過低，則起不到加快水弛豫衰減的目的[18]．

1.2?試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)試樣經(jīng)蘇州紐邁公司研制的MesoMR23-60H型中尺寸核磁共振成像分析儀進(jìn)行檢測．該儀器如圖1所示，主要由永磁體、試樣管、射頻系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)組成．永久磁體磁場強(qiáng)度為0.52T，為了保證主磁場的均勻性和穩(wěn)定性，磁體的溫度為32℃，試樣管有效測試區(qū)域?yàn)?0mm×70mm(長×直徑)．

圖1?核磁共振測試系統(tǒng)

1.3?試驗(yàn)材料與方案

試驗(yàn)用土為宿遷地區(qū)粉土，其工程性質(zhì)如表1所示(土、水的質(zhì)量比為1∶1)．試驗(yàn)采用中石化南京板倉街加油站0號(hào)柴油作為有機(jī)污染物，其物理化學(xué)性質(zhì)見表2．

表1?試驗(yàn)用土的物理力學(xué)性質(zhì)

Tab.1?Physical and mechanical properties of the test silt

表2?試驗(yàn)用柴油的物理化學(xué)性質(zhì)

Tab.2?Physical and chemical properties of the test diesel

根據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)控制參數(shù)(表3)，試驗(yàn)中所有試樣用蒸餾水或5g/L的MnCl2溶液[18]和柴油配制而成．其中，第1、2組試樣孔隙液為單相體系，制樣時(shí)分別加入一定量的蒸餾水或柴油進(jìn)行拌和；第3、4組試樣在制樣時(shí)先加入一定量的MnCl2溶液進(jìn)行拌和，再加入一定量的柴油進(jìn)行拌和；第5、6組試樣在制樣時(shí)先加入蒸餾水進(jìn)行拌和，再加入柴油進(jìn)行拌和；第7組試樣在制樣時(shí)先加入柴油進(jìn)行拌和，再加入MnCl2溶液進(jìn)行拌和．對于第3～7組試樣，第1相液體充分拌和后，將試樣用保鮮膜密封并置于養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)48h．待土中第1相液體分布平衡后，再在試樣中摻入第2相液體，充分拌和后再次用保鮮膜密封并置于養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)48h．隨后，根據(jù)《GB/T 50123—1999?土工試驗(yàn)規(guī)程》采用壓樣法制備試樣，控制其干密度為1.56g/cm3．為了排除制樣模具中1H的影響，試驗(yàn)采用凈尺寸為50mm×55mm(高×直徑)的聚四氟乙烯(分子式(C2F4)，不含鐵磁物質(zhì)1H)圓筒作為制樣模具．

測試分析前，將配制完成的試樣(包括模具)再次用保鮮膜密封，并置于養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)48h，以保證壓實(shí)后試樣中的柴油和水處于相對均勻穩(wěn)定狀態(tài)．然后，對模具中樣品進(jìn)行核磁共振測試分析，具體步驟如下：①對制作的7組試樣進(jìn)行核磁共振分析，得到每組樣品的FID曲線，對其進(jìn)行傅里葉變換得到2分布曲線；②對5組柴油標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行核磁共振分析，得到5組柴油標(biāo)準(zhǔn)樣的核磁共振信號(hào)量，然后對得到的核磁共振信號(hào)量與質(zhì)量做線性擬合得到含油量測試標(biāo)準(zhǔn)曲線；③對3組蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行核磁共振分析，得到3組蒸餾水標(biāo)準(zhǔn)樣的核磁共振信號(hào)量，然后對得到的核磁共振信號(hào)量與質(zhì)量做線性擬合得到含水量測試標(biāo)準(zhǔn)曲線．

表3?試樣的控制參數(shù)

Tab.3?Control parameters of the test specimens

2?試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1?單相體系分析

圖2所示為第1、2組試樣的2譜曲線．其中，第1組試樣的孔隙中僅有水存在，第2組試樣的孔隙中僅有柴油存在．由圖2可以看出，第1組試樣的2分布區(qū)間主要集中在0.1～10.0ms；第2組試樣的2分布區(qū)間主要集中在0.1～100.0ms，其中0.1～2.0ms區(qū)間內(nèi)信號(hào)所占比例較?。鶕?jù)式(3)可知，弛豫時(shí)間與對應(yīng)孔隙的孔徑成正比，0.1～10.0ms對應(yīng)孔徑較小的孔隙，10.0～100.0ms對應(yīng)孔徑較大的孔隙．此外，觀察峰曲線的形狀，試樣1的2分布較試樣2的2分布更集中．因此，在單相體系中，柴油比水更易占據(jù)較大孔隙．

圖2?第1組和第2組試樣T2譜曲線

以第1組試樣為例，根據(jù)峰值對應(yīng)2值，按照升序依次將峰命名為1-1和1-2，同理其余組2譜曲線命名方法類似．對第1、2組試樣的2譜曲線進(jìn)行峰識(shí)別和積分計(jì)算，信息如表4所示．

表4?第1組和第2組試樣2譜曲線峰值信息

Tab.4?Peak information of the T2 distribution curves for silt specimens 1 and 2

經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，第1組和第2組曲線峰值信息表現(xiàn)出相似的規(guī)律，即第1個(gè)峰的面積遠(yuǎn)大于第2個(gè)峰的面積．對于第1組試樣，第2峰對應(yīng)的是大孔徑；而對于第2組試樣，第1峰對應(yīng)的是小孔徑和大孔徑，第2峰對應(yīng)的是更大的孔徑，這可能是由制樣不均導(dǎo)致的．

根據(jù)1H的核磁信號(hào)量與其所屬液體質(zhì)量成正比的關(guān)系，對蒸餾水和柴油的核磁信號(hào)量與質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行擬合．蒸餾水和柴油的核磁信號(hào)量與質(zhì)量的關(guān)系曲線如圖3所示．由擬合結(jié)果可知，蒸餾水和柴油的核磁信號(hào)量與質(zhì)量關(guān)系均呈現(xiàn)相關(guān)性較高的線性關(guān)系．單位質(zhì)量條件下，柴油的核磁信號(hào)量約為水的核磁信號(hào)量的1.2倍．由于2譜的峰面積對應(yīng)了所測單相孔隙液的核磁信號(hào)量，因此將表4中的峰值面積帶入擬合關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，得到試樣1中水的質(zhì)量為14.39g，試樣2中柴油的質(zhì)量為11.01g．因此，易知試樣1的含水量7.8%，試樣2的含油量5.95%，這與配制試樣時(shí)的預(yù)定含水量8%和預(yù)定含油量6%基本相同，由此證明了利用核磁共振技術(shù)進(jìn)行單相體系孔隙液含量測定是可行的．

圖3?水/柴油核磁信號(hào)-質(zhì)量測試標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2?水-柴油兩相體系分析

圖4所示為第3～6組試樣的2譜曲線．其中，第3、4組試樣為MnCl2溶液-柴油體系，旨在觀察油水體系下油的分布規(guī)律；第5、6組是水-柴油體系，旨在觀察油水核磁共振信號(hào)同時(shí)存在時(shí)的2譜曲線；第3、4組與第5、6組進(jìn)行對比，分析Mn2＋對2譜曲線的影響．

與圖2類似，第3～6組試樣的2譜曲線均呈雙峰狀．由于5g/L的Mn2＋作用，第3、4組已經(jīng)將油和水的信號(hào)分離，其2譜曲線雙峰分離．對第1～4組試樣的2譜曲線進(jìn)行峰識(shí)別和積分計(jì)算，信息如表5所示．

圖4?第3～6組試樣T2譜曲線

表5?第3～6組試樣2曲線信息

Tab.5?Peak information of T2 distribution curves for soil specimens 3—6

首先，結(jié)合圖4和表5對第3～6組試樣進(jìn)行2譜曲線核磁信號(hào)非零的2區(qū)間分析．不難發(fā)現(xiàn)第4組試樣較第3組試樣的2區(qū)間小，并且區(qū)間的左端點(diǎn)右移，第6組試樣和第5組試樣相比也有相似的變化規(guī)律．此外，第4組和第6組的第2峰面積在總峰面積中的占比遠(yuǎn)大于第3組和第5組．以上說明，在MnCl2溶液-柴油體系和水-柴油體系中，當(dāng)含水量不變時(shí)，柴油含量的增加使流體在試樣孔隙中的孔徑分布空間更加集中，表現(xiàn)為向大孔徑孔隙分布的趨勢．導(dǎo)致孔隙油分布變化的原因主要是含油量增加導(dǎo)致孔隙油分布形態(tài)發(fā)生變化．如圖5所示，在多孔介質(zhì)中，NAPLs可能賦存形態(tài)為不連續(xù)形態(tài)(圖5(a))和連續(xù)形態(tài)(圖5(b))．其中當(dāng)NAPLs的含量超過殘余飽和度時(shí)，NAPLs更多地以連續(xù)形態(tài)存在，但不會(huì)占據(jù)所有大孔隙空間[19]．多孔介質(zhì)中非浸潤液體在固體和氣體復(fù)合界面上有液滴合并現(xiàn)象[20]，粉土中的柴油作為非浸潤液體，可能因?yàn)楹吐实脑黾?，小孔隙?如圖5(a)所示)合并為大孔隙油(如圖5(b)所示)，分布在大孔隙中．

其次，對第3、4組試樣與第5、6組試樣的2譜曲線進(jìn)行對比分析．第3、4組的2個(gè)波峰之間下的區(qū)間是彼此分割的；而第5、6組的2個(gè)波峰下的區(qū)間是互相貫通的．其中，第1峰主要分布于1.0～10.0ms，第2峰主要分布于10.0～200.0ms．由圖2可知，柴油的2主要分布于10.0～100.0ms，而水的2主要分布于0.1～10.0ms．因此，第2峰主要是由柴油的2構(gòu)成的．對第3、5組和第4、6組分別進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)加入MnCl2使2譜曲線的第1峰向左移動(dòng)，即表明水的弛豫時(shí)間縮短．同時(shí)，第2峰的位置和分布區(qū)間基本不變，表明了加入MnCl2對柴油的弛豫幾乎沒有影響，也印證了已有的研究結(jié)果[18]．

圖5?多孔介質(zhì)中非水相液體分布

2.3?制樣方法對水與柴油兩相分布的影響

圖6所示為第4組和第7組試樣的2譜曲線．其中，第7組為柴油-MnCl2溶液體系，即制樣時(shí)先加柴油進(jìn)行拌和，再加MnCl2溶液進(jìn)行拌和．雖然加入MnCl2打破原孔隙液的離子平衡，改變雙電層的厚度，進(jìn)而導(dǎo)致孔隙水分布變化．添加MnCl2進(jìn)行核磁共振是一種有損檢測手段，MnCl2溶液的濃度為5g/L，是剛好能將油和水的信號(hào)區(qū)分的低濃度水平，所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差也處于低水平．因此，通過第4組和第7組可以評估制樣方式對的水-柴油兩相分布規(guī)律的影響．

與第1～6組試樣分析類似，對第7組試樣的2譜曲線進(jìn)行峰識(shí)別和積分計(jì)算．為便于比較，將第4組的2譜曲線信息一并列出，如表6所示．

圖6?第4、7組試樣T2譜曲線

表1?第4、7組試樣2曲線信息

Tab.6?Peak information of T2 distribution curves for silt specimens 4 & 7

首先，結(jié)合圖6和表6對第4組和第7組試樣進(jìn)行2譜曲線核磁信號(hào)非零2區(qū)間分析．不難發(fā)現(xiàn)，第4組試樣和第7組試樣2分布相差無幾．因此，制樣時(shí)柴油和水的添加順序?qū)υ嚇拥?分布范圍影響很小，即對流體占據(jù)孔隙的孔徑分布范圍影響很?。?/p>

其次，對第4組和第7組試樣的核磁信號(hào)分布進(jìn)行對比分析．第4組和第7組試樣的總峰面積幾乎相等，這說明配制的樣品是可靠的．對第1峰進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)第7組的第1峰面積略小于第4組的第1峰面積．相應(yīng)地，第7組的第2峰面積略大于第4組的第2峰面積．由于第2峰主要由柴油的核磁信號(hào)構(gòu)成，第1峰主要由MnCl2溶液的核磁信號(hào)構(gòu)成，因此，相較于制樣時(shí)第1相為水的情況，第1相為柴油時(shí)，柴油優(yōu)先進(jìn)入較大孔徑的孔隙，后加入的水更多地進(jìn)入大孔徑的孔隙．此現(xiàn)象可能是由于孔隙液體的浸潤特性造成的，柴油作為非浸潤液體，進(jìn)入土體后傾向于形成大液滴占據(jù)大孔隙，阻塞部分孔吼，迫使后加入的水更多地占據(jù)大孔隙．

3?結(jié)?論

(1) 適宜濃度的Mn2＋可縮短油水兩相體系中水的1H弛豫時(shí)間，從而分離水油信號(hào)．針對不同的巖土介質(zhì)，需要做針對性的試驗(yàn)，以確定Mn2＋的適宜濃度．

(2) 在單相體系中，柴油體系中的孔隙油比水相體系中的孔隙水更易優(yōu)先占據(jù)大孔隙空間．

(3) 對于水-柴油兩相體系，含油量增加，孔隙中非連續(xù)形態(tài)的孔隙油向連續(xù)形態(tài)轉(zhuǎn)化，孔隙油向更大孔隙中富集．

(4) 當(dāng)柴油首先進(jìn)入孔隙時(shí)，非浸潤相的柴油優(yōu)先占據(jù)大孔隙和孔吼，迫使后進(jìn)入的水相更多地分布在大孔隙中．

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Experimental Nuclear Magnetic Resonance Study of the Water and Oil Distributions in Diesel Contaminated Silt

Mao Baiyang1, 2，Liu Songyu1, 2，Liu Zhibin1, 2

(1. Institute of Geotechnical Engineering，Southeast University，Nanjing 210096，China；2. Jiangsu Key Laboratory of Urban Underground Engineering & Environmental Safety，Southeast University，Nanjing 210096，China)

In order to determine the water and oil distribution characteristics in diesel contaminated silt，manually made diesel contaminated silt specimens were experimentally studied in the laboratory．The test silt was collected from Suqian，Jiangsu province of China，and 0# diesel was used as the test diesel．All the silt specimens were statically compressed into a polytetrafluoroethylene(PTFE)column and then were characterized using a low-field nuclear magnetic resonance(NMR)spectrometer(MesoMR23-60H)．The effects of different water content，diesel content，and specimen preparation methods on the oil-water distribution of diesel contaminated silt were studied using seven tests．Because Mn2+can accelerate the relaxation process of water，5g/L MnCl2solution was substituted for water in three specimens to obtain well separated NMR signals of pore water and pore diesel．As the concentration of Mn2+is relatively low，the effect of Mn2+on pore water redistribution in silt can be neglected．After measuring the2distribution curve of diesel contaminated silt via low-field NMR，the distribution of water and diesel in silt is discussed from the microscopic viewpoint．The results show the following：the appropriate concentration of MnCl2can shorten the transverse relaxation time(2)of water and separate mixed NMR signals of diesel and water in diesel contaminated silt；when the pore fluid consists of only water or diesel，the pore diesel prefers to occupy larger pores；when the specimen is prepared by adding water first and then diesel，increasing the diesel content will make the pore size distribution of pores occupied by fluid more concentrated and more pore fluid centrally distributed in macro pores；when the specimen is prepared by adding diesel first，the diesel initially enters into macro pores，which forces the post-added water to distribute in macro pores．

diesel contaminated silt；nuclear magnetic resonance；pore fluid distribution

TU449

A

0493-2137(2020)02-0122-07

10.11784/tdxbz201901068

2019-01-24；

2019-03-11.

毛柏楊（1991—??），男，博士研究生，maobaiyang@seu.edu.cn.

劉松玉，liusy@seu.edu.cn.

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41672280，41877240)；國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(41330641) .

Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.41672280，No.41877240)，the Key Program of the National Natural Science Foundation of China(No.41330641).

(責(zé)任編輯：金順愛)