论文摘要
针对重金属污染日益严重的问题,在室内条件下采用垂直土柱易混置换法,研究Se在一维土柱中的运移规律和影响因素,利用CDE模型对SeO32-的运移规律进行了数值模拟,研究了Se在不同土壤、土壤结构和在坡面中的迁移规律,取得如下主要结论:⑴土壤基本性质的空间分布特征黄土区有机质含量比较贫乏,固原云雾山地区的灰褐土有机质含量丰富;pH差异不大,其变异系数仅为0.2%,北方地区土壤均表现为弱碱性土壤;研究区域土壤中粒级含量分布总体上（风沙土除外）均符合粉粒﹥沙粒﹥粘粒的规律,其中粉粒、砂粒的含量占94%以上;黄土区土壤颗粒组成在地带性上的分布具有以下特征:粘粒自南向北逐渐减少,沙粒含量逐渐增高,质地由细变粗。⑵Se在不同土壤中的运移规律弥散系数D在八种土壤中的规律为:风沙土>沙黄土>褐土>灰褐土>硬黄土>黑垆土>淤土>黄绵土,且差异较大,其变异系数达到了329.85%,可见土壤的基本性质对其影响较大;阻滞因子R表现为:硬黄土最大,沙黄土最小,而灰褐土、淤土、黑垆土、褐土、黄绵土差距不大,其变异系数仅为0.23%,土壤的基本性质对弥散系数D的影响远远大于阻滞因子R。风沙土和沙黄土的阻滞因子R均小于1,原因是风沙土和沙黄土的孔隙较多较大,其土壤颗粒组成中砂粒的含量都达到了50%以上,特别是风沙土高达97.14%,导致机械弥散作用增大;影响弥散系数D的主要因素为:粉粒的含量、有机质和阳离子交换量;土壤的基本性质与阻滞因子R的相关性不显著,阻滞因子R是各个因素综合作用的结果。⑶沙土结构对Se运移的影响沙黄土砂粒和粉粒含量总和占土壤颗粒组成的98%左右,构成了沙黄土的主要骨架;粉粒随坡长的变化表现为先减小后增大,在坡面中部,粉粒含量最低,砂粒则相反;加入风沙土的混合土样的流速v明显增大,平均增长了3.96倍;弥散系数D增大的幅度略小于阻滞因子R减小的幅度,原因是镶加风沙土层后土壤中粉粒含量相对减少,对SeO32-离子的排斥作用也相对减弱,使得弥散系数D相对减小,而风沙土大孔隙对弥散系数的增大作用明显高于粉粒对其减小作用;沙土比1:3:1的混合土样较沙土比1:4的混合土样流速相差不大,其变异系数仅为2.43%,说明只有加入一定量（20%）的风沙土后,会明显增加流速v,但一旦超过了该量（20%）,流速v的增大幅度就会减小;当土样中的粉粒含量低于24.14%时,加入不同厚度的风沙土对其运移的影响不大;当土样中的粉粒含量大于60.80%时,加入风沙土层越多,弥散系数D越小,高含量粉粒导致沙黄土小孔隙多且孔隙的曲折度比较大,SeO32-在沙黄土中受到的机械弥散作用较大,同时单位质量颗粒所带的负电荷多,SeO32-在沙黄土中所受到的排斥力强,扩散作用大。⑷Se在坡面土壤中的运移规律在相同的实验条件下,SeO32-运移的阻碍系数R在坡面上表现为坡顶最大,坡中最小,其原因是土壤的孔度是影响SeO32-在风沙土中运移的重要因素,R随土壤孔度增大而减小;在土壤机械组成相近的前提下,当流速v的变异系数大于14.14%时,阻滞因子R随流速v增大而减小,当流速v的变异系数小于14.14%时,阻滞因子R变化不大,说明溶液流速也是影响溶质运移的一个重要因素。
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标签：溶质运移论文; 垂直土柱易混置换法论文; 黄土高原论文; 弥散系数论文; 阻滞因子论文;