太湖地区农田土壤大孔隙及胶体释放对有效磷下渗的影响

为了进一步验证农田土壤中大孔隙流及农业活动引起的胶体释放对磷素下渗污染地下水的影响,采用太湖地区农田土壤进行平行土柱试验。结果显示:模拟土壤胶体(质量浓度约为50 mg/L)释放情况时,土壤水流中胶体物质和有效磷的垂直迁移速度明显加快,土柱底部(100 cm深度)出流中有效磷的渗漏速率达到0.15 kg/(m2·d),比自然状态增大约15.4%;当土壤中存在约5%(体积分数)的大孔隙情况下,土柱底部的有效磷渗漏速率达到29.9 kg/(m2·d),大孔隙引起的优势流对胶体和有效磷的下渗起主导作用,而土壤胶体物质释放引起的辅助作用约占3.2%。土壤胶体释放对土壤p H和电导率等产生影响,进而影响溶质的运移转化过程。太湖地区农田土壤中广泛存在大孔隙引起的优势流及农业耕作活动引起的土壤胶体释放,为有效磷垂直下渗提供了加速途径,对地下水磷污染造成了较大的影响。     

0#柴油对纳米Fe3O4在多孔介质迁移的影响

通过土柱实验研究了柴油污染的存在对纳米材料在土壤中迁移的影响,结果表明:纳米Fe3 O4在土壤中具有较好的迁移能力,柴油污染会降低纳米颗粒在土壤介质中的迁移性,在未处理土柱中,流出液中纳米四氧化三铁的浓度可达注入浓度的54.7％,而0#柴油处理土柱,流出液中纳米四氧化三铁的浓度仅达注入浓度的34.6％.计算可得天然土壤...     

污泥对地下水质影响的模拟研究

施用工业污泥和生活污泥作肥料，会影响棕壤和褐土两种不同土壤地下的水质．用土柱来模拟实际土壤，对土柱进行淋洗．通过测定土柱淋洗液，分析了两种污泥在棕壤和褐土上的淋洗特性及对地下水质的影响．测定项目主要包括：EC、pH、DOC、重金属元素(Zn、Cu、Pb、Cd)．实验结果表明，褐土比棕壤更适合施用污泥．     

VOCs在土壤孔隙中扩散模型的适用性

为研究污染物在土壤多孔介质中迁移性质，建立了一种可快速测定非保守性污染物在土壤孔隙中有效扩散系数的新方法，采用了土柱扩散实验研究挥发性有机物(VOCs)在土壤中的有效扩散系数．根据多孔介质为干燥和含水体系将挥发性有机物分为保守性和非保守性两种类型的扩散组分，建立了不同的迁移模型方程进行过程描述，并提出了迁移方程的一维解析解，对三氯乙烯和苯在砂土体系的研究表明，利用土柱扩散实验测定挥发性有机物的有效扩散系数的方法可靠，同时表明采用经验扩散模型描述非保守性组分的扩散时应考虑适用范围，孔隙中气相体积含率低时，Millington模型和Collin模型适用性较好，且Collin模型更优一些，当气相体积含率很高时，则应考虑应用Marshall模型和Penmen模型。     

一维土柱试验的数学模型

主要讨论了一维土柱试验模型及其反问题.考虑到溶质在土壤及地下水中迁移的非线性行为,认为通常模型中的阻滞因子应改为与溶质浓度相关的泛函,而零阶产出项应为与时间、空间及溶质浓度相关的非线性项,进而提出了一类新的描述一维土柱试验的非线性数学模型.对于模型参数的识别问题,给出了两类典型的确定阻滞因子与源(汇)项系数的土柱试验反问题.最后,以淄博张店孝妇河-张冉原状土柱试验为例,应用所建立的数学模型对试验结果做了初步的阐释.     

土霉素单一污染及“土霉素-锌”复合污染土壤体系中土霉素的淋溶行为与残留研究

采用土柱淋溶法研究了不同温度下,在土霉素单一污染及"土霉素-锌"复合污染土壤体系中,土霉素在老化土和未老化土中的淋溶行为与残留.结果表明,当土霉素添加浓度较低时,原土和老化处理土壤中在0～5cm土层中能检测出土霉素;当土霉素浓度为100mg/(kg土)时,在未老化土的0～5cm和5～10cm土层中可检出土霉素.随老化温度的降低,土霉素的残留总量占初始量的比例增加.与单一污染相比,土霉素在复合体系中的土壤残留比有所增加.     

地下水水位变动对土壤盐分运移的影响规律研究

通过对室内均质土柱试验,研究了地下水埋深在80cm．60cm、40cm的情况下,土壤盐分运移的变化及规律。结果表明：地下水埋深对土壤剖面的盐分分布影响显著。不同地下水埋深土柱积盐规律相似。随着地下水埋深逐渐增大,积盐的时间依次延长。当地下水埋深达到80cm时,在试验条件下以毛管水形式上升的地下水已经无法快速到达土柱表面,在该地下水埋深条件下土壤积盐强度不大。灌水后,土壤表层盐分随水分向下运动。     

不同种类磷肥施用对蔬菜地磷素淋失的影响研究

土柱淋溶模拟实验研究不同种类磷肥施用对磷素淋失的影响.结果表明,施用等磷量的过磷酸钙(SSP)、钙镁磷肥(CMP)、磷铵(AP),土柱淋出液的TP、DTP浓度、累积淋失量和净损失量均表现为AP>SSP>CMP,施用3种磷肥均提高了各层土壤Olsen-P含量,Olsen-P增加量的大小顺序是AP>SSP>CMP.因此,酸性菜园在磷肥品种选择上应采用钙镁磷肥,除可以减少磷素淋失外,还可改良土壤pH,提供蔬菜生长所需的钙、镁营养.     

一维积水入渗水分运移动态监测新技术

水在土壤中入渗时湿润锋前后含水量、吸力等物理量变化剧烈,精准监测土壤内部湿润锋动态变化比较困难.本文选用微型数字温湿度传感器(SHT30),利用湿度传感器对水分的高灵敏性,监测了一维土柱积水入渗时湿度剖面的动态变化,对比分析了湿润锋及水分运移过程.通过3种不同干密度土柱的一维积水入渗试验,在土柱中心位置不同高度处由上至...     

黄土夹砂层的持水机制

为研究黄土高原西北干旱区农业采用的"压砂"保墒方法机理,进行3种室内土柱(均质土柱、夹3 cm厚砂层的土柱、夹5 cm厚砂层的土柱)的降雨入渗试验,并建立微观模型对夹砂层阻水现象进行分析。通过烘干法和MAT253稳定气体同位素质谱仪测定土柱不同深度2个时间点(13 d、197 d)的含水率和土壤水的δD、δ18O,得到不同时间含水率随深度变化规律和土壤水δD~δ18O关系。结果表明:(a)黄土中夹砂层的存在起到了减缓水流下渗的作用,而不是阻止水分下渗。(b)夹砂层的这种阻水效果一方面是由于砂层薄膜水的持水量远小于黄土,从而阻滞了水流的下渗;另一方面是由于在介质突变界面处过水断面面积突然减小,以致降低了水流的下渗速度。     

真空蒸馏提取与原位采集对土壤水氢氧稳定同位素值比值的影响

为了研究不同采样方法对采集的土壤水氢氧稳定同位素比值的影响,设计了室内降水入渗模拟试验,收集土柱底部出流水、土壤溶液采样器原位采集10cm、40cm、70cm、100cm处的土壤水,在相同层位采集土壤样品并采用真空蒸馏法提取土壤水。通过样品的氢氧稳定同位素比值对比分析可知,降水入渗干燥的土壤过程中土颗粒优先吸附轻同位素,第一个收集的水分具有最正的氢氧稳定同位素比值;真空蒸馏法提取的土壤水是土壤吸湿水和入渗水分的混合,土壤溶液采样器原位采集的土壤水代表土壤中流动的水分,此水分是土壤中可被有效利用的水分。     

有限棱柱法在群桩与土相互作用分析中的应用

应用有限棱柱单元法对群桩与土相互作用系统进行了三维弹塑性分析，并以无限棱柱元模拟半无限空间地基土的边界条件。在计算中以理想弹塑性弹簧模拟桩土之间的相互作用，地基土的本构模型采用修正剑桥模型。主要分析了在集中荷载下由４根长桩组成的群桩与土相互作用系统，通过具有不同径距比的群桩系统的计算，得到一组承台中心的荷载－沉降曲线。     

甲基橙废水电絮凝处理研究

通过甲基橙模拟偶氮染料废水，考察了电絮凝法处理印染废水的效果。在废水体积为500mL、溶液pH值为1.5～3.0、电极有效面积为6.0cm×4.6cm、极板间距为2.5cm、电解电压为26V时，采用电絮凝法处理90min发现甲基橙初始溶液浓度高于240mg／L时处理效果较好，其色度去除率达90％，COD去除率达80％以上。     

基于DUNCAN-CHANG模型的刚性桩复合地基沉降变形分析

为研究影响刚性桩复合地基沉降的影响因素,对刚性桩复合地基进行室内压缩试验,基于DUNCAN-CHANG模型利用有限元软件对不同桩长、不同桩径、不同褥垫层厚度和不同桩数(相同置换率)等影响刚性桩复合地基沉降的主要影响因素进行数值模拟.结果表明:随着桩长和桩径的增加,刚性桩复合地基沉降减小,控制桩长比控制桩径对刚性桩复合地...     

超高效液相色谱法测定不同提取工艺样品中钩藤碱含量

目的:建立使用超高效液相色谱(UPLC)测定钩藤不同提取工艺样品中钩藤碱(Rhychophylline)的含量方法.方法:采用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm),甲醇-5 mmoI/L乙酸铵水溶液用氨水调pH=9.8(60:40)流动相进行等度洗脱,检测波长为240...     

甲基叔丁基醚在饱和黏土中吸附和迁移参数的测定

为描述有机污染物在土壤多孔介质中的迁移过程，采用静态间歇实验和动态土柱实验对甲基叔丁基醚（MTBE）在饱和黏土中的吸附和迁移特性进行了研究．静态吸附结果表明，MTBE在不同黏土中的吸附行为均可用线性方程描述，黏粒含量是土壤对MTBE吸附的主要影响因素．动态迁移实验中，借用反函数变化思路，提出利用实际渗流速度v确定非保守性物质在介质中纵向弥散系数DL和阻滞系数Rd的方法．与间歇实验相比，动态土柱法得到的Rd较小，仅为1．004，预示受到污染的土壤对MTBE几乎没有任何截留和净化能力．由此确定建立的数学模型和参数，为今后MTBE污染的土壤和地下水的治理研究提供一定的参考．     

低黏度高稳定性非离子聚丙烯酰胺水分散体的合成

采用水分散聚合法,以丙烯酰胺为单体,过硫酸铵为引发剂,衣康酸/次亚磷酸钠为链转移剂,聚丙烯酸钠为稳定剂,在硫酸铵/氯化钠水溶液中,制备了低黏度高稳定性的非离子聚丙烯酰胺水分散体系.考察了氯化钠、衣康酸、次亚磷酸钠对水分散体黏度、相对分子质量、颗粒形貌的影响.实验发现在30℃,300r/min,当引发剂、稳定剂、硫酸铵、氯化钠、次亚磷酸钠、衣康酸与单体质量比为:1.17×10~(-4)∶(3.25×10~(-2)~3.41×10~(-2))∶1.12∶(7.50×10~(-2)~7.75×10~(-2))∶(1.25×10~(-4)~1.42×10~(-4))∶(9.2×10~(-3)~1.17×10~(-2))∶1条件下,可以制备低黏度、高稳定性的非离子型聚丙烯酰胺水分散体.     

基于BP网络的土壤水分预报研究

基于一个具有两个输入变量，一个输出变量的误差反传网络结构模型，对土壤床中10cm,20cm,30cm,40cm,50cm等不同深度处的水分含量进行预报，结果表明，该模型的预报精度较高，其最大相对误差为－4．04％，最小相对误差为－0．34％，平均相对误差为1．68％（绝对值），还能同时预报不同深度处的土壤水分。     

临汾市土壤热扩散率和液态水通量密度研究

利用临汾市基本气象观测站的土壤温度资料,采用同时考虑热传导和热对流的土壤温度算法研究了临汾市的土壤热扩散率和液态水通量密度.结果表明：两参数垂直方向上均不同性,平均而言,4月、7月的土壤热扩散率随着深度增加而增大,而10月的土壤热扩散率随着深度增加而减小;三个月的液态水通量密度均在土壤深度0.025 m与0.075 m之间减小,4月液态水通量密度在土壤深度0.075 m与0.125 m之间增大,在土壤深度0.125 m与0.175 m之间减小,7月和10月的液态水通量密度变化情况与4月则正好相反;土壤热扩散率和液态水通量密度均存在月际差异,各深度层变化不一致.