基于平衡和非平衡模型的包气带土壤中氨氮运移过程研究

发布时间：2016-12-19 08:27

  本文关键词：基于平衡和非平衡模型的包气带土壤中氨氮运移过程研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《中国地质大学(北京)》 2015年

基于平衡和非平衡模型的包气带土壤中氨氮运移过程研究

杨欢  

【摘要】：近几十年来,我国水体污染的现象日趋严重,而农业化肥的大量使用是造成水体污染的最主要原因之一。据调查,房山区每年施用的氮肥数量都大大超过了最适宜施肥量,区内水环境污染现象日益严重。本文针对房山新镇地区施肥过量的情况,以氨氮为研究对象,通过土柱试验模拟氨氮在包气带土壤中的迁移转化过程,将试验结果通过Hydrus-1D软件进行数值模拟,二者结合,研究氨氮在研究区包气带中的运移转化规律,并对主要参数及其敏感性进行分析。研究发现:(1)氨氮在土柱中的运移过程受吸附作用明显,而受硝化作用影响较小,可以忽略;优先流的产生对氨氮的运移有较大影响,可以导致氨氮短时间快速向下迁移。根据穿透曲线计算出了各层土-水分配系数及阻滞因子,计算结果表明研究区浅层包气带土壤对氨氮的截留最强的位置在30~45 cm处。(2)利用Hydrus-1D软件分别采用平衡模型、一点模型和两区模型模拟氨氮在两土柱中的运移过程,对比实测数据,发现无优先流土柱的模拟结果与实验室实测值具有良好的一致性,而有优先流产生的土柱拟合性较差。(3)对比三种数值模型对氨氮运移的模拟情况,对于反应性溶质的运移过程,一点模型和两区模型较平衡模型拟合度更高;在无优先流条件下,对于土柱上半部分的模拟,一点模型比两区模型模拟值与实测值更贴近;而对土柱下半部分的模拟,则两区模型比一点模型拟合效果更优。(4)三种数值模型中各参数敏感性分别为:平衡模型中,土-水分配系数纵向弥散度;一点模型中,土-水分配系数一级反应速率常数纵向弥散度;两区模型中,土-水分配系数瞬时平衡吸附点位分数传质系数纵向弥散度不动区含水量,其中不动区含水量敏感性很低,与通常的认识有差异。这些参数中,土-水分配系数主要影响土壤对氨氮的吸附量,而其余参数则主要影响土壤对氨氮的吸附速率。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X52;S153
【目录】：

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