|
土壤及地下水污染研究進(jìn)展
（作者未知） 2009/3/25
（接上頁(yè)）果表明:可溶態(tài)磷進(jìn)入土壤后，主要隨水分作溶質(zhì)遷移，在遷移的同時(shí)，不斷轉(zhuǎn)化為吸附態(tài)磷和各種沉淀態(tài)磷；吸附態(tài)磷由可溶態(tài)磷生成，并與可溶態(tài)磷一起發(fā)生化學(xué)沉淀反應(yīng)生成沉淀態(tài)磷，但固著于土壤顆粒上，不發(fā)生遷移；沉淀態(tài)磷由可溶態(tài)磷和吸附態(tài)磷生成，在土壤中主要參與化學(xué)轉(zhuǎn)化；沉淀態(tài)磷在土壤中有隨水分遷移的現(xiàn)象。王福利在一維垂直土柱上，研究了降雨淋溶條件下，溶質(zhì)在土壤中運(yùn)移的問(wèn)題時(shí)，僅考慮了對(duì)流、彌散二因素的影響，研究結(jié)果表明:降雨量越大，溶質(zhì)被淋洗的深度愈大，當(dāng)溶質(zhì)以液態(tài)形式加入土壤時(shí)，降雨強(qiáng)度對(duì)溶質(zhì)淋洗的影響小，而當(dāng)溶質(zhì)以固態(tài)形式加入土壤時(shí)，則降雨強(qiáng)度越小，溶質(zhì)淋溶效果越好，這是因?yàn)榻涤炅肯嗤瑫r(shí)，雨強(qiáng)越小，雨水與固態(tài)接觸而溶解的時(shí)間越長(zhǎng)，溶解越充分。
二、研究中存在的問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
（一）研究中存在的問(wèn)題
為了保護(hù)土壤及地下水資源，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)污染物在土壤及地下水中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究高度重視，并開(kāi)展了這方面的實(shí)驗(yàn)和理論研究，不斷取得新的研究成果。但是由于土壤及地下水污染具有隱蔽性以及地下溶質(zhì)運(yùn)移具有很多的不確定性，而且人們對(duì)溶質(zhì)在地下水中的彌散機(jī)理和各種化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都了解不夠，通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外對(duì)污染物在土壤及地下水中遷移轉(zhuǎn)化研究的現(xiàn)狀，主要存在的問(wèn)題有：對(duì)污染物在非飽和—飽和土壤中遷移轉(zhuǎn)化的整體模擬不多，大多數(shù)是對(duì)這一系統(tǒng)的分散的零碎的研究，并沒(méi)有將這些過(guò)程聯(lián)系起來(lái)綜合研究；對(duì)污染物在非飽和帶的實(shí)驗(yàn)和理論研究還不成熟、參數(shù)的尺度及其率定方法還需進(jìn)一步研究；此外已有的模型過(guò)分理想化，應(yīng)用時(shí)難以達(dá)到精度要求。因此對(duì)土壤及地下水污染問(wèn)題還有許多需要進(jìn)一步研究探索的地方。
（二）發(fā)展趨勢(shì)
1．污染物在地下水中遷移機(jī)理的理論研究
各種含水介質(zhì)(如孔隙、裂隙、巖溶)的存在使得地下水及溶質(zhì)在其間的運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，目前與地下水污染有關(guān)的理論和模型都是在一定的簡(jiǎn)化條件下建立起來(lái)的，如忽略各種溶質(zhì)間的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)、忽略或簡(jiǎn)化彌散的尺度效應(yīng)等，所以模擬結(jié)果往往與實(shí)測(cè)值之間還有差距。因此污染物在地下水中遷移機(jī)理的理論研究、彌散“尺度效應(yīng)”存在原因的分析研究工作還有待進(jìn)一步開(kāi)展。另外，現(xiàn)有模型從應(yīng)用角度來(lái)衡量，過(guò)分理想化，應(yīng)用時(shí)精度難以達(dá)到要求，因此還需要通過(guò)室內(nèi)、室外精密的實(shí)驗(yàn)研究、檢驗(yàn)傳統(tǒng)的對(duì)流彌散方程、動(dòng)水-不動(dòng)水體模型及隨機(jī)傳輸函數(shù)模型等各種各樣描述溶質(zhì)運(yùn)移的模型，并對(duì)它們的準(zhǔn)確性、靈活性、通用性和可操作性做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，計(jì)算模型有待向高效、準(zhǔn)確、實(shí)用的方向發(fā)展。
2．多相介質(zhì)的存在對(duì)地下水中污染物遷移的影響研究
地下水環(huán)境存在固、液二相物質(zhì)，這二相的溶質(zhì)吸附機(jī)理和吸附參數(shù)的確定也是目前需要研究的內(nèi)容之一。目前大多數(shù)的地下水溶質(zhì)遷移模擬研究都是針對(duì)非吸附性溶質(zhì)如Cl-、Br-等離子進(jìn)行的，而對(duì)吸附性溶質(zhì)的水動(dòng)力彌散試驗(yàn)研究還不多。與地表水溶質(zhì)遷移不同，地下水中的溶質(zhì)同時(shí)受到固、液兩相的影響，在非飽和帶還受到氣體的影響，多相介質(zhì)對(duì)溶質(zhì)的吸附和反應(yīng)對(duì)溶質(zhì)濃度分布和溶質(zhì)遷移的影響很大，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)存在的各種吸附和化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理的研究。
3．參數(shù)確定的準(zhǔn)確性和參數(shù)尺度效應(yīng)的研究
參數(shù)估計(jì)是污染物在地下水遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律模擬計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題，目前，地下水質(zhì)模型中的參數(shù)的確定大都是采用示蹤實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果與野外實(shí)際結(jié)果往往相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，而且野外試驗(yàn)限于人力和物力，實(shí)驗(yàn)的范圍較小，不能真實(shí)地反映研究區(qū)域的地質(zhì)參數(shù)變化情況，因此模型參數(shù)測(cè)定過(guò)程中的許多技術(shù)問(wèn)題、參數(shù)確定的準(zhǔn)確性和可靠度以及參數(shù)的尺度效應(yīng)等都有待于進(jìn)一步探索。
4．多組分溶質(zhì)遷移模型的研究
在考慮污染物遷移轉(zhuǎn)化的模型中，一般只考慮水流對(duì)溶質(zhì)遷移的影響，把溶質(zhì)在地質(zhì)介質(zhì)中的遷移僅僅看作隨水的流動(dòng)，基本不考慮水化學(xué)的作用。而污染物在地質(zhì)介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)除了受地下水中對(duì)流彌散作用影響外，還受到地下水多組分系統(tǒng)中絡(luò)合作用、吸附解吸作用、溶解沉淀作用、氧化還原作用和酸堿作用的制約，僅考慮水動(dòng)力因素是片面的，而目前水動(dòng)力遷移模型中處理固液界面發(fā)生的吸附反應(yīng)都是利用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)表達(dá)的，如利用Kd值綜合了發(fā)生于固液界面的所有化學(xué)反應(yīng)，卻無(wú)法揭示發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的機(jī)制，且這一類(lèi)模型僅適用于以吸附解吸反應(yīng)為主，Kd值變化不大、地球化學(xué)環(huán)境較均勻的地區(qū)，而實(shí)際這種條件比較少見(jiàn)。因此，在模擬污染物遷移過(guò)程中，將對(duì)流彌散模型與多組分水化學(xué)模型結(jié)合起來(lái)，是非常必要的。
5．污染物在非飽和帶中的運(yùn)移轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究
由于一般污染物并非直接接觸地下含水層，而是經(jīng)過(guò)非飽和帶向下遷移的，而非飽和帶由氣、液、固三相組成，現(xiàn)有模型一般都忽略氣相，而對(duì)于易揮發(fā)性元素的遷移，（未完，下一頁(yè)）
|
|
相關(guān)專(zhuān)業(yè)論文
|
|
|
推薦專(zhuān)業(yè)論文
|
|
|
|
|
|