土壤中吸附性溶质Cr（Ⅵ）的地表径流流失规律研究

【摘要】水环境污染在当今社会普遍存在并受到各界广泛关注，其中农业非点源污染是目前较为严重的水环境污染之一。在暴雨径流的冲刷和淋溶作用下，土壤中的污染物通过地表径流和入渗水带入地表和地下水体，从而导致面源污染。要开展浅层土壤污染监测和治理工作，需要研究污染物在土壤中的迁移规律。本文通过室内模拟降雨实验来研究吸附性溶质Cr(VI)的地表径流流失规律，同时进行等温吸附实验和土壤水分特征实验，建立非饱和土壤中吸附性溶质迁移的预测模型，利用Hydrus-1D软件来求解预测模型，验证实验数据，探求模型参数对于土壤中吸附性溶质Cr(VI)迁移规律的影响。研究结果表明，在模拟降雨试验中，土壤中吸附性溶质Cr(VI)向地表径流中迁移的浓度随时间逐渐变小。通过改变实验条件得出，地表径流溶质流失浓度随初始含水率的提高而增大；土壤表面最大积水深度越大，Cr(VI)向地表径流迁移的浓度越小；底部排水条件越好，溶质向土壤下层迁移的浓度越大，向地表径流迁移的浓度越小。根据土样对Cr(VI)的等温吸附实验，并用线性等温方程、Langmuir方程和Freundlich方程拟合，得出Langmuir方程和Freundlich方程均有较高的拟合度，相关系数达到显著水平，分别为99.17%和98.81%。通过Hydrus-1D求解地表径流溶质流失浓度模型，模拟值与地表径流溶质浓度观测值较好的吻合，地表径流溶质迁移浓度最初为1e-5mg/L，降雨经过300分钟后浓度下降一个数量级，经过540分钟后浓度降为1e-10mg/L(全部流失)。通过对最大积水深度、初始含水率、饱和水力传导度和等温吸附系数等参数进行敏感性分析，发现等温吸附系数的变化对降雨前期地表径流溶质流失浓度的影响最大，地表径流溶质流失浓度对初始含水率和土壤饱和水力传导度较敏感，但都影响降雨后期且前期影响很小。
【作者】刘洋；
【导师】胡晓农；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地下水科学与工程，2014，硕士
【关键词】Cr(VI)；HYDRUS-1D；地表径流；溶质流失；

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