土壤自凈化特性及公路導排系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、公路路面的徑流污染是交通運輸引起的環(huán)境污染的一個重要方面，其嚴重影響周邊環(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成威脅，部分污染物甚至會嚴重影響周邊環(huán)境的動植物的生存。目前利用土壤自凈化特性設計公路導排系統(tǒng)可對其影響進行有效削減，為此，本文對土壤自凈化特性及公路導排系統(tǒng)的關鍵技術進了理論與試驗研究，獲得了一些有益的結論，為設計更為有效的公路導排系統(tǒng)以削減路面徑流污染，保護公路周邊生態(tài)環(huán)境提供一定的理論基礎。
　　

2、 首先，本文以前人的研究成果為基礎，探討了土壤自凈化特性的機理，同時結合導排系統(tǒng)的構造特點得到了其凈化路面徑流污染物的機制，并開展了土壤自凈化特性的土柱單元體模型試驗。在此基礎上，引入土壤溶質運移理論對導排系統(tǒng)進行理論分析并用HYDRUS系列軟件對其數值仿真模擬，其中數值模擬包括土柱單元體模擬和導排系統(tǒng)的模擬。在數值模擬中，先驗證了HYDRUS-1D模型的可靠性，再用HYDRUS-1D得到的第二期試驗出水口氨氮模擬值與實測值對比，從對

3、比結果得到HYDRUS-1D模型能較好地模擬土壤溶質運移過程，接下來用HYDRUS-1D模型分析溶質運移的三個主要參數一(彌散系數、吸附因子、速率反應參數)對土壤溶質運移的影響。最后用HYDRUS(2D/3D)程序模擬了導排系統(tǒng)中溶質運移過程，得到了溶質在導排系統(tǒng)中的遷移與轉化特征，并通過該軟件分析了坡角與坡長對導排系統(tǒng)凈化功能的影響。
　　 由本文試驗與理論分析結果可知：
　　 ①土壤類型是影響污染物遷移與轉化的主要原

4、因之一，粉質粘土柱對污染物指標(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到58％以上，而不含粘粒組的土柱不到20％，粘粒組行為對化學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。