土壤中重金屬與銨態(tài)氮的共運移模擬及模型參數(shù)分析
發(fā)布時間:2024-05-15 02:10
隨著工業(yè)的發(fā)展、城市化進程的加快以及農(nóng)用化學物質(zhì)數(shù)量、種類的增加,土壤重金屬及氮素污染日益加劇。垃圾的淋濾、礦山開采廢液的排放、污水灌溉和農(nóng)藥化肥的大量施用等,都可造成土壤中重金屬與銨態(tài)氮共存的情況。與硝態(tài)氮相比,銨態(tài)氮更易被土壤吸附,它只有在特定條件下,借助于滲流的驅(qū)動才可能在土壤剖面中隨水遷移。本論文通過批量平衡吸附實驗和室內(nèi)土柱實驗,研究了重金屬(Zn2+、 Cd2+、Cu2+)及銨根離子在土壤中的吸附、運移過程;在實驗研究的基礎(chǔ)上,利用Freundlich和Langmuir方程對重金屬及銨根離子的吸附等溫方程進行擬合,同時利用Hydrus-1D軟件對重金屬的運移過程進行了數(shù)值模擬,得出以下主要結(jié)論: (1)在靜態(tài)等溫吸附實驗時,土壤對重金屬及銨根離子的吸附量隨著平衡液濃度的增大而增大。NH4+/Zn2+/Cd2+/Cu2+三三組合,競爭吸附能力的大小順序為:Cd2+>Zn2+>NH4+, Cu2+>Zn2+>NH4+,Cu2+>Cd2+>NH4+,初始溶液的pH越高,吸附量越大;離子強度越大,吸附量越低。用Freundlich方程對實驗數(shù)據(jù)的...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻綜述
1.1 土壤中重金屬多組分共存時的吸附研究進展
1.1.1 土壤中重金屬多組分共存時的吸附
1.1.2 土壤中重金屬多組分共存時的吸附影響因素
1.2 土壤中重金屬運移的研究進展
1.3 土壤中氮素與重金屬的相互作用
1.3.1 氮素在土壤中遷移過程的研究進展
1.3.2 氮素與重金屬在土壤相互作用的研究進展
1.4 土壤溶質(zhì)運移數(shù)值模擬及參數(shù)確定的研究進展
1.4.1 土壤溶質(zhì)運移的數(shù)值模擬
1.4.2 溶質(zhì)運移模型的參數(shù)確定
第二章 研究的目的、意義及內(nèi)容
2.1 研究的目的及意義
2.2 主要研究內(nèi)容
2.2.1 土壤中重金屬及按根離子的靜態(tài)吸附實驗
2.2.2 土壤中重金屬及按根離子的運移實驗
2.2.3 土壤中重金屬及按根離子運移的模擬及預(yù)測
第三章 土壤中重金屬及銨根離子的吸附研究
3.1 材料與方法
3.1.1 供試材料
3.1.2 主要儀器設(shè)備
3.1.3 實驗方法
3.1.4 分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 Zn2+/Cd2+/NH4
+在土壤中的競爭吸附
3.2.2 Zn2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的競爭吸附
3.2.3 Cd2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的競爭吸附
3.2.4 吸附等溫方程的擬合結(jié)果
3.3 小結(jié)
第四章 土壤中重金屬及銨根離子運移的實驗研究
4.1 材料與方法
4.1.1 供試材料
4.1.2 主要儀器設(shè)備
4.1.3 實驗方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 Br-的標準曲線及穿透曲線
4.2.2 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共存時的運移過程
4.2.3 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共存時的運移過程
4.2.4 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共存時的運移過程
4.3 小結(jié)
第五章 土壤中重金屬及銨根離子運移的數(shù)值模擬
5.1 土壤溶質(zhì)運移模型
5.1.1 局部平衡對流-彌散方程
5.1.2 非平衡兩點模型
5.1.3 定解條件
5.2 平衡模型中阻滯因子求法
5.3 Br-運移參數(shù)的確定
5.4 土壤中重金屬及銨根離子運移的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.4.1 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共運移過程的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.4.2 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共運移過程的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.4.3 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共運移過程的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.5 土壤中重金屬及銨根離子運移模型的參數(shù)分析
5.5.1 不同方法求得的阻滯因子比較
5.5.2 不同組分的溶質(zhì)運移參數(shù)比較
5.6 土壤中重金屬及銨根離子運移的模擬預(yù)測
5.6.1 不同求參方法預(yù)測重金屬及銨根離子的運移過程
5.6.2 TSM預(yù)測不同深度土壤中NH4
+/Zn2+/Cd2+運移的穿透曲線
5.7 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝
本文編號:3973745
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻綜述
1.1 土壤中重金屬多組分共存時的吸附研究進展
1.1.1 土壤中重金屬多組分共存時的吸附
1.1.2 土壤中重金屬多組分共存時的吸附影響因素
1.2 土壤中重金屬運移的研究進展
1.3 土壤中氮素與重金屬的相互作用
1.3.1 氮素在土壤中遷移過程的研究進展
1.3.2 氮素與重金屬在土壤相互作用的研究進展
1.4 土壤溶質(zhì)運移數(shù)值模擬及參數(shù)確定的研究進展
1.4.1 土壤溶質(zhì)運移的數(shù)值模擬
1.4.2 溶質(zhì)運移模型的參數(shù)確定
第二章 研究的目的、意義及內(nèi)容
2.1 研究的目的及意義
2.2 主要研究內(nèi)容
2.2.1 土壤中重金屬及按根離子的靜態(tài)吸附實驗
2.2.2 土壤中重金屬及按根離子的運移實驗
2.2.3 土壤中重金屬及按根離子運移的模擬及預(yù)測
第三章 土壤中重金屬及銨根離子的吸附研究
3.1 材料與方法
3.1.1 供試材料
3.1.2 主要儀器設(shè)備
3.1.3 實驗方法
3.1.4 分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 Zn2+/Cd2+/NH4
+在土壤中的競爭吸附
3.2.2 Zn2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的競爭吸附
3.2.3 Cd2+/Cu2+/NH4
+在土壤中的競爭吸附
3.2.4 吸附等溫方程的擬合結(jié)果
3.3 小結(jié)
第四章 土壤中重金屬及銨根離子運移的實驗研究
4.1 材料與方法
4.1.1 供試材料
4.1.2 主要儀器設(shè)備
4.1.3 實驗方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 Br-的標準曲線及穿透曲線
4.2.2 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共存時的運移過程
4.2.3 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共存時的運移過程
4.2.4 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共存時的運移過程
4.3 小結(jié)
第五章 土壤中重金屬及銨根離子運移的數(shù)值模擬
5.1 土壤溶質(zhì)運移模型
5.1.1 局部平衡對流-彌散方程
5.1.2 非平衡兩點模型
5.1.3 定解條件
5.2 平衡模型中阻滯因子求法
5.3 Br-運移參數(shù)的確定
5.4 土壤中重金屬及銨根離子運移的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.4.1 土壤中Zn2+/Cd2+/NH4
+共運移過程的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.4.2 土壤中Zn2+/Cu2+/NH4
+共運移過程的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.4.3 土壤中Cd2+/Cu2+/NH4
+共運移過程的數(shù)值模擬及參數(shù)確定
5.5 土壤中重金屬及銨根離子運移模型的參數(shù)分析
5.5.1 不同方法求得的阻滯因子比較
5.5.2 不同組分的溶質(zhì)運移參數(shù)比較
5.6 土壤中重金屬及銨根離子運移的模擬預(yù)測
5.6.1 不同求參方法預(yù)測重金屬及銨根離子的運移過程
5.6.2 TSM預(yù)測不同深度土壤中NH4
+/Zn2+/Cd2+運移的穿透曲線
5.7 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝
本文編號:3973745
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