降雨对土壤中甲苯运移影响的初步研究

甲苯是最为常见的挥发性有机污染物之一,针对土壤与地下水挥发性有机污染问题日益严重的现状,本文以甲苯为研究对象,采用原位土柱物理模拟试验,通过降雨与土壤参数监测以及土壤和土壤气体取样分析,研究了降雨条件下土壤中甲苯多相运移规律;基于降雨引起的土壤水分动态分布与污染物分布特征的对比分析,初步探讨了降雨对其运移过程的影响.研究发现,甲苯在土壤中的运移受其自身的挥发性影响较大,且存在与水分运移不同步的现象,其固相运移速率小于气相扩散速率和土壤水分运移速度;降雨加快了其运移速度,对甲苯的运移有促进作用.     

成品油管道内杂质运移沉积及其影响规律北大核心

为确定可行的水力清管方案,对成品油管道内杂质沉积运移规律、影响因素及杂质沉积对管道的影响等方面内容开展了研究。设计建造了室内成品油携水携杂质试验环道,可以开展不同倾角、口径成品油管道内杂质运移沉积规律测试、内腐蚀特性测试;利用Fluent-DEM耦合的数值方法,开展了不同工况下固体颗粒在成品油管道内的运移特性研究。试验测试结果与数值模拟数据的吻合度较高,说明数值模拟方法具有较高的可靠性。基于试验与数值模拟手段,研究了杂质沉积特性、临界运移流速、沉积特性的影响因素以及杂质沉积对管道内腐蚀的影响。研究发现:固体颗粒通常沉积在上倾-水平管道弯头的后方,并获得了流速、管道倾角、口径、固体颗粒的密度和球度等参数对固体颗粒运移特性的影响规律,得到了杂质沉积对成品油下方积水的运移及管道内腐蚀特性的作用机理。     

成品油管道内杂质运移沉积及其影响规律

为确定可行的水力清管方案,对成品油管道内杂质沉积运移规律、影响因素及杂质沉积对管道的影响等方面内容开展了研究。设计建造了室内成品油携水携杂质试验环道,可以开展不同倾角、口径成品油管道内杂质运移沉积规律测试、内腐蚀特性测试;利用Fluent-DEM耦合的数值方法,开展了不同工况下固体颗粒在成品油管道内的运移特性研究。试验测试结果与数值模拟数据的吻合度较高,说明数值模拟方法具有较高的可靠性。基于试验与数值模拟手段,研究了杂质沉积特性、临界运移流速、沉积特性的影响因素以及杂质沉积对管道内腐蚀的影响。研究发现:固体颗粒通常沉积在上倾-水平管道弯头的后方,并获得了流速、管道倾角、口径、固体颗粒的密度和球度等参数对固体颗粒运移特性的影响规律,得到了杂质沉积对成品油下方积水的运移及管道内腐蚀特性的作用机理。     

污水灌溉条件下氮素运移规律及模型研究进展

随着水资源短缺以及环境污染问题的加剧,对污水灌溉的研究越来越受到重视。污水中的氮既是主要营养元素,同时也是重要的污染物质,其运移的机理、影响因素等问题,已成为研究的重点。概述了氮素转化和运移的方式及影响因素、运移规律和模型的研究进展,对存在的问题和发展趋势进行了探讨。     

层状土壤水分入渗与溶质运移研究进展

层状土壤质地和孔隙状况的不均匀性使得水力特性在土层界面处发生突变,因而其土壤水分运动和溶质运移明显不同于均质土壤。论文对层状土壤水分入渗和溶质运移过程和模型模拟的研究现状进行了归纳总结。在此基础上,提出了层状土水分和溶质运移研究今后研究急需解决的科学问题,主要包括土壤层状结构的定量化及其对土壤水分和溶质运移的影响机理、建立考虑土层界面边界条件影响的水分和溶质运移定量模型。此外,层状土指流形成机制及其环境效应将是未来研究的重点。在气候变化背景下,开展层状土壤结构对坡地土壤水文过程影响及其调控对策研究,将是土壤水文领域长期面临的科学问题之一。     

油品在土壤中的运移特性

随着中国人口的增长和工农业生产规模的持续扩大,土壤污染问题日益严重,石油类污染物对土壤的污染是当前土壤污染的突出问题。通过模拟野外土壤密度和含水条件,开展了室内土柱实验,分别研究了0^#柴油在含水土壤中毛细上升、下渗及水平运移的特性,为全面了解石油类污染物在土壤中的运移行为,石油泄漏后的污染控制与治理提供依据。研究结果表明:柴油在土柱毛细上升的过程中,运移初期和末期上升高度的平方均与时间呈线性关系;油品泄漏后,污染土壤的主要运移方式是重力下渗,大颗粒土壤条件下,柴油的运移以重力下渗为主要运移方式,而对于小颗粒土壤,毛细作用将显著影响柴油的运移;柴油下渗运移速率明显高于毛细上升的速率;柴油水平运移的初始阶段,运移速率明显高于毛细上升速率,在末期两者运移速率趋于一致,说明分子级别的铺展作用受重力的影响较小。     

土壤水分垂直运移建模与优化

在滴灌条件下,滴头流量对土壤的水分运移影响很大,是影响作物生长的主要因素。依据滴灌条件下土壤水分垂直运移的观测数据,建立滴头流量与水分垂直运移距离的传递函数模型,利用粒子群优化(PSO)算法对模型的各个参数进行辨识与优化。在同一滴头流量下,比较不同土壤水分垂直运移模型的动态变化,验证了土壤水分垂直运移传递函数模型在不同流量下的有效性,为实现作物根系所需水分垂直运移距离的反馈调节,有效地保证作物根系所需的水分,减小水资源浪费创造了条件。     

微生物在多孔介质中的迁移机制及影响因素

阐述了微生物运移机制,包括促进微生物运移的动力过程、阻滞或延缓微生物运移的阻力过程及生物过程3个方面,其中动力过程包括对流和水动力弥散作用,阻力过程包括过滤、吸附及解吸作用,生物过程因同时包含动力过程和阻力过程而单独存在。分析了动力过程、阻力过程及生物过程影响微生物运移的因素,其中影响动力过程的因素主要有流速及大孔隙,影响阻力过程的因素包括土壤质地、容重、含水量、土壤表面矿物含量、离子强度等,微生物自身因素有微生物种类、大小、表面电荷及营养状态。     

滴灌条件下棉花对土壤盐分及离子运移的影响

【目的】研究棉花对盐分及离子的运移的作用关系,分析滴灌棉田盐分的运移规律和影响机制。【方法】通过田间微区试验,对小区内盐渍化土壤进行混匀,设置种植棉花与未种植棉花试验处理,研究棉田土壤盐分离子的运移特征。【结果】灌溉使得0~40 cm土层土壤盐分、阴、阳离子含量明显下降,在40~60 cm土层浓度增加形成离子聚集区。棉花种植过程对0~30 cm土层土壤总盐分、阴阳离子都有一定的影响,但影响较为显著是10~20 cm土层的总盐分、Cl^-和SO₄^2-离子的含量,减缓了其运移过程,对其他离子的影响均未达到显著水平,对土壤pH值影响不大。【结论】棉花种植过程显著影响土壤10~20 cm土层的总盐分、Cl^-和SO₄^2-离子向下运移过程。     

介质粗糙度和铅污染对粘土矿物胶体运移的影响

土壤胶体在多孔介质中的运移受多种环境因素的影响,其中胶体特性和介质条件是决定胶体运移过程的关键因素.选取土壤体系中不同结构类型的粘土矿物胶体高岭石和蒙脱石作为实验材料,通过胶体对铅的吸附实验,制得被铅污染的胶体,利用室内砂柱模拟实验,分别研究了水洗和烘烤处理得到的表面粗糙度不同的石英砂介质条件下,污染与未污染的四种特性胶体在多孔介质中的迁移规律.结果表明:铅的存在降低了高岭石胶体和蒙脱石胶体在饱和多孔介质中的流动性;介质表面粗糙度会显著影响蒙脱石胶体的运移过程,而对高岭石胶体基本无影响;胶体粒径大小是决定胶体运移过程是否受介质表面影响的主要因素.     

滨海盐渍土水盐运动规律模拟研究

本文着重对滨海盐渍土水盐运动进行了模拟探讨,初步获得了淋洗脱盐过程中水盐运动的3个明显阶段：盐峰形成阶段,盐峰下移阶段,盐峰继续下移至消失阶段。     

不同降雨强度下滨海盐渍土水盐运动规律模拟实验研究

采用原状土柱 ,对滨海盐渍土的水盐运动进行了室内模拟研究。结果表明 :7,14和 2 8mm的雨量下 ,滨海盐渍土土壤剖面的水分运动规律基本相似 ,水分运动的整个过程可分为两个阶段 ,即入渗控制阶段和蒸发控制阶段。第 1阶段经历的时间很短 ,第 2阶段经历的时间较长 ,其水吸力随时间变化趋势符合对数方程 ,达到极显著水平。剖面上盐分运动规律却具有明显的差异性 :小雨时土体中的盐分再分布十分缓慢 ,甚至基本没有变化 ;中雨和大雨时土体中的盐分明显发生再分布 ,且也可以分成两个阶段 ,即盐分迅速下降阶段和盐分缓慢上升阶段。中雨和大雨第 2阶段盐分随时间的变化趋势也符合对数方程 ,达到极显著水平。就脱盐效果而言 ,小雨很难使土体脱盐 ;中雨能使土体在短时间内部分脱盐 ,但长期而言 ,整个剖面脱盐效果不理想 ;大雨能使整个土壤剖面长期处于脱盐状况 ,因此脱盐效果好     

滨海盐渍土非饱和导水率的研究

采用结壳法对三种滨海盐渍土的非饮和导水率进行了研究。结果表明：非饱和导水率与负压水头呈指数曲线关系，当负压水头达１０ｋＰａ／时，三种滨海盐渍土的非饱和导水率渭趋一致；在质地基本相同的情况下，土壤盐分、容重、孔隙度以及有机质含量均对非饱和导水率有很大的影响；结壳层的组成不同对测定蜚饱和导水率也有一定的影响，介纛壳法完全能运用于滨海盐渍土非饱和导水率的测定。     

人工降水条件下土壤脱盐动态规律的实验研究

本文通过室内模拟实验，并结合野外灌水脱盐实验，对比分析了土壤和淋溶液中的电导率、盐基离子以及pH的动态变化，探讨了滨海盐渍土灌水脱盐的动态规律与机理，为节约用水和盐渍土改良利用提供了理论依据。     

广东省滨海盐土特征及改良策略

滨海盐土是随地表径流流入海的泥沙或风浪掀起的浅海沉积物,在潮汐和海流的作用下在潮间带絮凝、沉积,使滩面不断淤高以致露出海面后形成的一类土壤。广东省滨海盐土资源丰富,主要分布在湛江、珠海、江门、汕头等地,在沿海经济发展中具有极其重要的战略地位。滨海盐土是主要中低产田类型之一,其土壤特性是含盐量高,具有盐渍化特征;养分含量高,土壤有机质丰富,潜在肥力高,通过适当的改良措施可以成为良田。滨海盐土的利用治理策略主要包括：通过工程措施,隔断海水再次入侵农田;改善排灌条件,应用雨水淋洗脱盐技术、人工淋洗脱盐技术、边种植边淋洗脱盐技术等措施排水降盐;通过土壤改良、科学施肥、壮根栽培、选择耐盐水稻品种或水生作物轮作等技术措施,实现滨海盐土的可持续利用。滨海盐土是广东省未来耕地发展的重要后备资源,充分开发利用滨海盐土,在增加粮食播种面积、拓展耕地资源、保障粮食安全等方面具有重大意义。基于广东滨海盐土现状,提出重视滨海盐土资源的专项调查、强化资金投入、推动科研工作、建立综合治理长期定位观测站等建议。     

海水灌溉滨海盐渍土的水盐运动模拟研究

 模拟江苏大丰夏季降雨条件 ,采用原状土柱 ,对江苏滨海盐渍土进行海水灌溉试验。结果表明 ,夏季滨海盐渍土 0～ 4 0cm土层中盐分的运动和再分布非常活跃 ,而 4 0～ 12 0cm土层中盐分较稳定。未灌溉处理一般不会有盐峰形成 ,始终处于较稳定的脱盐状态 ,但遇持续性高温干燥天气 ,会有较小的盐峰形成。海水灌溉各处理灌溉后 ,如果在很长一段时间内无降水 ,则 0～ 5cm土层中可溶盐将明显积累 ,形成巨大盐峰 ;而 5～ 2 0cm和 2 0～ 4 0cm土层形成的盐峰较小 ;4 0cm以下的土层一般无盐峰形成。灌溉海水的浓度越高 ,且灌溉后持续干旱的时间越长 ,则积盐越严重。海水灌溉处理中 ,Na+ 交换了Ca2 + 、Mg2 + 后 ,很快被土壤胶体吸附 ,在土体中较稳定 ;相反 ,Ca2 + 、Mg2 + 则遭到严重淋失 ;Cl-是较为活跃的离子 ,随水分蒸发在土壤表层积聚 ,随降雨和灌溉海水向下层迁移 ;HCO3 -较稳定 ,除非有大强度的降雨 ,否则 ,一般不会淋失。因此 ,只要夏季选择适宜浓度的海水灌溉 ,土体中的盐分不会积累。     

秸秆覆盖对土壤水盐运动的影响

对不同盐分含量（轻度盐化、中度盐化、重度盐化）的砂壤土进行了秸秆覆盖的模拟试验,结果表明：秸秆覆盖可有效地控制土壤水分的蒸发,从而控制盐分的表聚性,减轻土壤表层的盐化程度,从而达到改良盐渍土的目的。     

上海临港新城滨海盐渍土壤年内盐水动态及其分析

[目的]探讨上海市临港新城滨海盐渍土壤年内的盐水动态。[方法]对上海市临港新城新围垦滩涂3个定点进行逐月调查观察和两条射线的本底调查,分析上海市滨海盐渍土壤资源现状。[结果]结果表明,土壤EC值与全盐量仍遵循"盐随水而上,随水而下"的盐水运动规律,无论是3个定点和两条射线的分析结果都表明它们有明显的相关性。土壤有机质含量受土壤发育环境、人为活动、植被等影响;土壤质地受母质影响最大。[结论]随着不同围垦时间的长短,其全盐量、有机质、EC随着季节的变化和土层的深度而变化,呈现出一定的规律性。     

工业污染区盐渍土水盐动态的研究——以包头西郊全巴图地区为例

通过野外调查,定位采样及室内测定,研究了包头西郊工业污染区土壤水盐动态,结果表明,该地区地下水矿化度在２．９～２０．６ｇ／Ｌ之间,水化学类型为Ｃｌ＾－＋ＳＯ＾－４－Ｎａ＾＋＋Ｍｇ＾＋＋和Ｃｌ＾－＋ＨＣＯ＾－３－Ｎａ＾＋＋Ｍｇ＾＋＋型,在植物生长季地下水位有两个高值期和一个低值期,表层土壤含盐量在０．３２％～１９．２３％之间,土壤盐分在剖面的分布呈漏斗型,在时间上的变化与地下水位大体一致,并讨论了式