重金属锌污染砂的交流电阻率特性试验

为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性,通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试,分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响,建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明,电阻率随电流频率的增加先急速降低,当电流频率增加到50 kHz时,电阻率逐渐趋于稳定;以锌含量50 mg/kg为界,锌含量越低,电阻率对电流频率的变化越敏感;电阻率随含水量的增加而减小,含水量越低,电阻率变化越快;电阻率随孔隙比的增加而增大,增幅较缓;电阻率随锌含量的增大而急速减小,当锌含量高于250 mg/kg后,电阻率逐渐趋于稳定;砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系,得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。     

电极接触与间距对土壤电阻率测量的影响

电阻率法在土壤测试的精确性方面存在较多不足,而电极是影响精度的重要原因,尤其是二极法。若能确定电极与土壤的接触程度及两电极间距离对测试结果的影响,将最大程度避免电极的干扰。基于米勒盒(Millersoil-box)测试模型,采用锌污染砂作为模拟土壤,以测试其交流电阻为例,进行系统的试验研究,建立了新的串联导电模型,分析了电极接触与间距对电阻的影响,又通过COMSOL软件仿真进行核准和补充,量化了测试误差。结果表明:试验研究和数值仿真能够相互验证和补充,说明建立的导电测试模型是正确的。导电模型划分了导电正常段与受电极影响的过渡段串联,过渡段长度随接触程度的增大而减小;过渡段中电流流网的变化产生了收缩电阻,随接触程度的增大而减弱,但二者不受电极间距的影响。过渡段长度与电流偏离程度又可借助仿真得出的径向电流密度精确表达,进而从数值上得出过渡段与正常段电阻率的偏差情况。误差分析中,测试所得的综合电阻率随着接触程度的增大和电极间距的增加而逐渐接近正常电阻率。上述研究可有效分析出因电极接触与间距而引起的测试偏差,得出正常电阻率,为测试中完善电极布置与提高测试精度提供合理建议。     

非饱和紫色土的电阻率特性及参数间的相关性分析

为了探明电流频率、干密度、含水率、金属离子含量等因素对电阻率的影响规律及对电阻率的敏感性,以广泛分布于三峡库区的非饱和紫色土为研究对象,借助二电极法开展电阻率测试试验,并借助SPSS进一步分析电阻率与影响参数间的相关关系。结果表明:紫色土的交流电阻率随电流频率、含水率、干密度、锌含量的增大而降低,且降低速度逐渐减缓,最后趋于稳定。紫色土的电阻率及其影响因素的数列都符合正态分布,即显著性均大于0.05。电流频率、锌含量与电阻率之间呈显著或极显著相关。干密度、含水率和电阻率之间呈显著负相关。研究成果能反映出各因素对电阻率的影响程度,从而提高电阻率的测定精度。