土壤中重金属与铵态氮的共运移模拟及模型参数分析
发布时间：2024-05-15 02:10
随着工业的发展、城市化进程的加快以及农用化学物质数量、种类的增加,土壤重金属及氮素污染日益加剧。垃圾的淋滤、矿山开采废液的排放、污水灌溉和农药化肥的大量施用等,都可造成土壤中重金属与铵态氮共存的情况。与硝态氮相比,铵态氮更易被土壤吸附,它只有在特定条件下,借助于渗流的驱动才可能在土壤剖面中随水迁移。本论文通过批量平衡吸附实验和室内土柱实验,研究了重金属(Zn2+、 Cd2+、Cu2+)及铵根离子在土壤中的吸附、运移过程；在实验研究的基础上,利用Freundlich和Langmuir方程对重金属及铵根离子的吸附等温方程进行拟合,同时利用Hydrus-1D软件对重金属的运移过程进行了数值模拟,得出以下主要结论： (1)在静态等温吸附实验时,土壤对重金属及铵根离子的吸附量随着平衡液浓度的增大而增大。NH4+/Zn2+/Cd2+/Cu2+三三组合,竞争吸附能力的大小顺序为：Cd2+>Zn2+>NH4+, Cu2+>Zn2+>NH4+,Cu2+>Cd2+>NH4+,初始溶液的pH越高,吸附量越大；离子强度越大,吸附量越低。用Freundlich方程对实验数据的...
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 土壤中重金属多组分共存时的吸附研究进展
1.1.1 土壤中重金属多组分共存时的吸附
1.1.2 土壤中重金属多组分共存时的吸附影响因素
1.2 土壤中重金属运移的研究进展
1.3 土壤中氮素与重金属的相互作用
1.3.1 氮素在土壤中迁移过程的研究进展
1.3.2 氮素与重金属在土壤相互作用的研究进展
1.4 土壤溶质运移数值模拟及参数确定的研究进展
1.4.1 土壤溶质运移的数值模拟
1.4.2 溶质运移模型的参数确定
第二章 研究的目的、意义及内容
2.1 研究的目的及意义
2.2 主要研究内容
2.2.1 土壤中重金属及按根离子的静态吸附实验
2.2.2 土壤中重金属及按根离子的运移实验
2.2.3 土壤中重金属及按根离子运移的模拟及预测
第三章 土壤中重金属及铵根离子的吸附研究
3.1 材料与方法
3.1.1 供试材料
3.1.2 主要仪器设备
3.1.3 实验方法
3.1.4 分析方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 Zn2+/Cd2+/NH4
+在土壤中的竞争吸附
3.2.2 Zn2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的竞争吸附
3.2.3 Cd2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的竞争吸附
3.2.4 吸附等温方程的拟合结果
3.3 小结
第四章 土壤中重金属及铵根离子运移的实验研究
4.1 材料与方法
4.1.1 供试材料
4.1.2 主要仪器设备
4.1.3 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 Br-的标准曲线及穿透曲线
4.2.2 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共存时的运移过程
4.2.3 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共存时的运移过程
4.2.4 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共存时的运移过程
4.3 小结
第五章 土壤中重金属及铵根离子运移的数值模拟
5.1 土壤溶质运移模型
5.1.1 局部平衡对流-弥散方程
5.1.2 非平衡两点模型
5.1.3 定解条件
5.2 平衡模型中阻滞因子求法
5.3 Br-运移参数的确定
5.4 土壤中重金属及铵根离子运移的数值模拟及参数确定
5.4.1 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共运移过程的数值模拟及参数确定
5.4.2 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共运移过程的数值模拟及参数确定
5.4.3 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共运移过程的数值模拟及参数确定
5.5 土壤中重金属及铵根离子运移模型的参数分析
5.5.1 不同方法求得的阻滞因子比较
5.5.2 不同组分的溶质运移参数比较
5.6 土壤中重金属及铵根离子运移的模拟预测
5.6.1 不同求参方法预测重金属及铵根离子的运移过程
5.6.2 TSM预测不同深度土壤中NH4
+/Zn2+/Cd2+运移的穿透曲线
5.7 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3973745
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 土壤中重金属多组分共存时的吸附研究进展
1.1.1 土壤中重金属多组分共存时的吸附
1.1.2 土壤中重金属多组分共存时的吸附影响因素
1.2 土壤中重金属运移的研究进展
1.3 土壤中氮素与重金属的相互作用
1.3.1 氮素在土壤中迁移过程的研究进展
1.3.2 氮素与重金属在土壤相互作用的研究进展
1.4 土壤溶质运移数值模拟及参数确定的研究进展
1.4.1 土壤溶质运移的数值模拟
1.4.2 溶质运移模型的参数确定
第二章 研究的目的、意义及内容
2.1 研究的目的及意义
2.2 主要研究内容
2.2.1 土壤中重金属及按根离子的静态吸附实验
2.2.2 土壤中重金属及按根离子的运移实验
2.2.3 土壤中重金属及按根离子运移的模拟及预测
第三章 土壤中重金属及铵根离子的吸附研究
3.1 材料与方法
3.1.1 供试材料
3.1.2 主要仪器设备
3.1.3 实验方法
3.1.4 分析方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 Zn2+/Cd2+/NH4
+在土壤中的竞争吸附
3.2.2 Zn2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的竞争吸附
3.2.3 Cd2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的竞争吸附
3.2.4 吸附等温方程的拟合结果
3.3 小结
第四章 土壤中重金属及铵根离子运移的实验研究
4.1 材料与方法
4.1.1 供试材料
4.1.2 主要仪器设备
4.1.3 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 Br-的标准曲线及穿透曲线
4.2.2 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共存时的运移过程
4.2.3 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共存时的运移过程
4.2.4 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共存时的运移过程
4.3 小结
第五章 土壤中重金属及铵根离子运移的数值模拟
5.1 土壤溶质运移模型
5.1.1 局部平衡对流-弥散方程
5.1.2 非平衡两点模型
5.1.3 定解条件
5.2 平衡模型中阻滞因子求法
5.3 Br-运移参数的确定
5.4 土壤中重金属及铵根离子运移的数值模拟及参数确定
5.4.1 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共运移过程的数值模拟及参数确定
5.4.2 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共运移过程的数值模拟及参数确定
5.4.3 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共运移过程的数值模拟及参数确定
5.5 土壤中重金属及铵根离子运移模型的参数分析
5.5.1 不同方法求得的阻滞因子比较
5.5.2 不同组分的溶质运移参数比较
5.6 土壤中重金属及铵根离子运移的模拟预测
5.6.1 不同求参方法预测重金属及铵根离子的运移过程
5.6.2 TSM预测不同深度土壤中NH4
+/Zn2+/Cd2+运移的穿透曲线
5.7 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3973745
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