土壤自凈化特性及公路導(dǎo)排系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、公路路面的徑流污染是交通運(yùn)輸引起的環(huán)境污染的一個(gè)重要方面，其嚴(yán)重影響周邊環(huán)境與水體的安全，破壞周邊的生態(tài)環(huán)境，對人類的健康和安全構(gòu)成威脅，部分污染物甚至?xí)?yán)重影響周邊環(huán)境的動(dòng)植物的生存。目前利用土壤自凈化特性設(shè)計(jì)公路導(dǎo)排系統(tǒng)可對其影響進(jìn)行有效削減，為此，本文對土壤自凈化特性及公路導(dǎo)排系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)了理論與試驗(yàn)研究，獲得了一些有益的結(jié)論，為設(shè)計(jì)更為有效的公路導(dǎo)排系統(tǒng)以削減路面徑流污染，保護(hù)公路周邊生態(tài)環(huán)境提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　

2、 首先，本文以前人的研究成果為基礎(chǔ)，探討了土壤自凈化特性的機(jī)理，同時(shí)結(jié)合導(dǎo)排系統(tǒng)的構(gòu)造特點(diǎn)得到了其凈化路面徑流污染物的機(jī)制，并開展了土壤自凈化特性的土柱單元體模型試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，引入土壤溶質(zhì)運(yùn)移理論對導(dǎo)排系統(tǒng)進(jìn)行理論分析并用HYDRUS系列軟件對其數(shù)值仿真模擬，其中數(shù)值模擬包括土柱單元體模擬和導(dǎo)排系統(tǒng)的模擬。在數(shù)值模擬中，先驗(yàn)證了HYDRUS-1D模型的可靠性，再用HYDRUS-1D得到的第二期試驗(yàn)出水口氨氮模擬值與實(shí)測值對比，從對

3、比結(jié)果得到HYDRUS-1D模型能較好地模擬土壤溶質(zhì)運(yùn)移過程，接下來用HYDRUS-1D模型分析溶質(zhì)運(yùn)移的三個(gè)主要參數(shù)一(彌散系數(shù)、吸附因子、速率反應(yīng)參數(shù))對土壤溶質(zhì)運(yùn)移的影響。最后用HYDRUS(2D/3D)程序模擬了導(dǎo)排系統(tǒng)中溶質(zhì)運(yùn)移過程，得到了溶質(zhì)在導(dǎo)排系統(tǒng)中的遷移與轉(zhuǎn)化特征，并通過該軟件分析了坡角與坡長對導(dǎo)排系統(tǒng)凈化功能的影響。
　　 由本文試驗(yàn)與理論分析結(jié)果可知：
　　 ①土壤類型是影響污染物遷移與轉(zhuǎn)化的主要原

4、因之一，粉質(zhì)粘土柱對污染物指標(biāo)(CODcr、NH4-N、TN)的去除情況優(yōu)于粉土柱和砂土柱。
　　 ②含有粘粒組的土柱對氨氮的去除率達(dá)到58％以上，而不含粘粒組的土柱不到20％，粘粒組行為對化學(xué)耗氧量和總氮的去除的影響相對較小。
　　 ③紅土對TN和CODcr凈化效果隨孔隙比增大而增大，而孔隙比條件對凈化NH4-N的效果影響較小。
　　 ④從變化趨勢來看，孔隙比條件對凈化CODcr效果的影響較大。