电阻率法确定土壤水分特征曲线初探

以取自青岛市郊区的田间土样为研究对象,通过自制的室内土壤电阻率测量装置,测定了土壤的电阻率及对应的含水量,建立了电阻率-含水量关系模型。基于Ku/pF非饱和导水率测量系统测定的土壤水分特征曲线,借助含水量这一中间量,推求出了土壤电阻率-基质吸力关系模型,从而可以根据电阻率计算出对应的土壤基质吸力。耦合土壤电阻率-含水量关系模型与土壤电阻率-基质吸力关系模型,达到了预测土壤水分特征曲线的目的,为电阻率法在区域尺度空间和时间上预测土壤水分特征曲线提供了新的途径。     

Cu/Pb/Zn/Cd在石英砂中的迁移实验及模拟

通过稳定流混合置换实验,研究了孔隙水流速和pH变化对Cu/Pb/Zn/Cd在石英砂中迁移行为的影响,获得了示踪剂Br-和Cu/Pb/Zn/Cd的穿透曲线(BTCs);并通过室内批量平衡实验获得吸附系数,进而计算出阻滞因子Rd。基于这些实验结果,借助CXTFIT2.1软件,用平衡CDE模型拟合了Br-的BTCs,得到了弥散系数D;在此基础上应用CDE非平衡模型拟合Cu/Pb/Zn/Cd在不同流速和pH条件下的BTCs,并预测了平行实验和不同埋深处Cu/Pb/Zn/Cd浓度的动态变化。结果表明,Cu/Pb/Zn/Cd的迁移能力随流速的增大而增强,而随pH的增大而降低;化学非平衡的两点模型能较好地模拟本文实验条件下Cu/Pb/Zn/Cd的迁移过程。     

有机质对红壤和黑土中外源铅镉稳定化过程的影响

采用室内培养方法研究了中国典型红壤和黑土中外源铅（Pb）、镉（Cd）在单一和复合污染下的稳定化过程,探讨了土壤有机质含量对Pb、Cd稳定化过程的影响。结果表明,加入500mg·kg-1Pb、1.0mg·kg-1Cd或1.0mg·kg-1Cd＋500mg·kg-1Pb条件下,各种土壤有效态Pb、Cd含量在培养前期迅速下降,随后变化减缓,培养30d后基本达到平衡。利用二级动力学方程对Pb、Cd稳定化过程进行拟合,在红壤和黑土上,有机质含量高的土样有效态Cd的平衡浓度比有机质含量低的土样中降低12.7%～37.3%;有效态Pb的平衡浓度比有机质含量低的土样中降低78.3%～96.2%,相关分析表明,土壤有机质含量的增加显著抑制了外源Pb、Cd的有效性（P〈0.05）。在铅镉复合污染中,Pb的存在提高了土壤中Cd的有效性,而Cd对Pb的影响较小。与黑土相比,红壤上外源Pb、Cd稳定化速率较小,达到平衡所需的时间较长,且有效态Pb、Cd的平衡浓度较高。因此,在农业生产实践中,通过提高红壤和黑土上有机质的含量能够显著降低外源重金属Pb、Cd的有效性,减少环境污染风险。     

大环内酯类抗生素在土壤中的迁移转化与毒性效应分析

抗生素已成为一种新型土壤环境污染源,为确切评估大环内酯类抗生素对土壤生态环境的影响,对该物质在土壤中的吸附、迁移、降解行为及毒理效应进行了综述,重点分析了大环内酯类抗生素在土壤中的降解过程,主要阐述了微生物与植物对大环内酯抗生素的生物降解作用,旨在为土壤污染防治与修复提供理论依据。     

饱和多孔介质中高岭石胶体和SiO2胶体运移行为比较

胶体在多孔介质中的运移行为不仅取决于胶体本身的性质,同时还受到溶液离子强度、孔隙水流速等物理、化学因素的影响。本文通过室内饱和石英砂柱出流实验,探讨了高岭石胶体(Kaolinite胶体)和SiO2胶体在不同离子强度(0.001 5,0.01和0.03 mol L-1)和平均孔隙流速(约20和5 cm h-1)作用下的迁移行为。结果表明,随溶液离子强度增加,Kaolinite胶体和SiO2胶体的沉淀量增加;平均孔隙水流速的增加则会促进Kaolinite胶体和SiO2胶体的运移。同时还表明,离子强度和流速变化对粒径较大的Kaolinite胶体运移的影响要显著大于SiO2胶体。研究结果有助于加深胶体对污染物运移的促进机制的理解,同时对全面、客观评价地下环境的污染风险具有一定的指导意义。     

求土壤水力特征的一种迭代法

土壤水力性质包括土壤水分特征曲线(它表明了土壤的基质势h与土壤水分含量θ之间的关系)θ(H)、非饱和水力传导率K和扩散度D。由于土壤的这三种水力性质可以通过关系式K=Ddθ／dh联系起来,因此,它们当中只有两个是独立的。不论是以水分含量为因变量还是以土水势为因变量的Richards方程,其中的参数如非饱和水力传导率、容水度或扩散度都是基质势或水分含量的函数。在研究实际问题时,通常需要知道土壤基质势与土壤水分含量之间的转换关系,以便在不同情况下,采用不同形式的Richards方程,所以,确定土壤的水分含量与基质势之间的定量关系有着非常重要的意义。     

黄淮海平原三种土壤中优势流现象的试验研究

在黄淮海平原选择三种不同质地类型的土壤（砂壤土、淤土、风沙土）,各设１．５ｍ×１．５ｍ两个小区,其中一个小区在试验开始前两癸灌水约５６ｋｇ,以获得不同的初始含水量。将１００ｍｍ含有染色剂亮蓝的水灌入小区,一天之后,开挖１ｍ×１ｍ的剖面拍照,进行图像分析处理,计算剖面中染色百分比随深度的变异,研究所形成的优势流的状况与土壤类型、土壤初始含水量的关系。结果表明：不同土壤发生优势流的程度不同,结构发育好     

土壤中优势流的几个基本问题研究

优势流是指土壤在整个流边界上接受补给,但只通过少部分土体的快速运移,优势流是一种普遍存在的现象,而不是一种特例,它受许多因素的控制,如土壤中的大空隙,土壤结构,土壤质地,土壤水分含量,土壤初始水分含量,水和溶质的施加速度及溶质的施加方法等,优势流的产生机理主要有2种,一种是由土壤介质的非均质性所驱动的优势流,另一种是由湿润锋的不稳定性所驱动的优势流,目前,优势流的监测方法主要有取于土壤原状上,实验室内的土柱出流试验及梁色示踪试验,尽管优势流的模拟非常困难,但人们仍提出了许多为描述它,今后优势流研究的重点应放在进行大量的综合性野外试验,以获取足够的数据资料来确切地刻划优势流,发展新的观测技术以便在时间和空间上监测优势流,建立新的模型来模拟优势流,从而进一步解决与土壤和地下水污染有关的环境问题。     

潮土盐碱阳离子等温平衡吸附的数值模拟

采用4种常见的盐碱阳离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)在潮土中进行等温静态批量平衡吸附实验,利用常见的4种平衡吸附方程分别进行拟合,进而得到各盐碱离子在土壤中的最佳等温吸附平衡方程,为预测黄淮海冲积平原地区盐碱离子的行为以及防止盐碱对该地区的威胁提供理论上的依据和指导。     

参数模型在壤土类土壤颗粒大小分布中的应用

颗粒大小分布是土壤的基本物理性质之一 ,可以用来预测其它难以直接测定的土壤性质。采用参数模型描述土壤的颗粒大小分布有许多优点。本文利用河南封丘地区三种壤土类土壤共 30 0个样本的颗粒分析资料 ,研究了五种参数模型的适用情况。结果表明 ,包含四个参数的Fred4P模型对三种土壤颗粒大小分布的模拟效果最为理想 ;三参数的Fred3P和MLog模型对砂壤土的描述效果较差 ,对另外两种质地土壤的模拟效果与Fred4P模型相当。四参数的Gomp模型计算误差大于Fred3P和MLog模型。在这五种参数模型中 ,MVG模型的误差最大 ,不能精确描述封丘地区壤土类土壤的颗粒大小分布。