土壤污染物质迁移
土壤污染物的迁移与转化分析
土壤污染物的迁移与转化分析一、引言土壤污染已成为全球环境问题中的重要议题，其中土壤污染物的迁移与转化是引起人们关注的主要原因之一。
了解土壤污染物的迁移与转化过程，对于制定科学的环境管理和修复策略至关重要。
本文将从土壤污染物的迁移途径、因素及环境行为的转化等方面展开分析。
二、土壤污染物的迁移途径土壤污染物的迁移途径包括水介质迁移、气介质迁移和生物介质迁移三种主要方式。
1. 水介质迁移水介质迁移是指土壤污染物通过地下水或地表径流的作用，沿着水流方向传输。
土壤污染物在水介质中的迁移受多种因素影响，包括土壤性质、污染物的物化性质、降雨量、地形等。
其中，土壤性质对污染物的吸附、解吸和迁移具有重要影响，不同土壤类型对污染物的迁移有不同的敏感性。
2. 气介质迁移气介质迁移主要指土壤挥发污染物在土壤表面蒸发或土壤孔隙气体中的迁移。
挥发性有机物（VOCs）是污染物中最常见的一类，其通过挥发从土壤表面释放到大气中，形成气体迁移。
土壤的气体扩散系数、温度、湿度等因素会影响挥发污染物的迁移过程。
3. 生物介质迁移生物介质迁移是指土壤污染物通过生物作用而迁移到其他空间的过程。
例如，污染物可以通过植物的根系进入植物体内，或者通过土壤微生物的作用而发生转化。
生物介质迁移主要受生物多样性、植物根系分泌物和微生物活性的影响。
三、土壤污染物迁移与环境行为的影响因素土壤污染物的迁移与转化过程受多个因素的共同作用。
1. 土壤性质土壤性质是影响土壤污染物迁移的重要因素之一。
土壤颗粒大小、有机质含量、 pH 值等对污染物的吸附能力和迁移速率有明显影响。
例如，颗粒细小的土壤通常吸附能力较强，有机质含量高的土壤对污染物的降解和转化能力较好。
2. 污染物属性不同的土壤污染物具有不同的物化性质，这些属性将直接影响其迁移和转化过程。
诸如溶解度、挥发性、吸附性以及化学反应性等因素都会对污染物在土壤中的迁移和转化起到重要的作用。
了解污染物属性对土壤中的表现形式和迁移特征进行综合评估至关重要。
污染物的环境迁移和转化机制
污染物的环境迁移和转化机制随着现代工业化和城市化的快速发展，环境污染已经成为了我们面临的一个严峻问题。
产生污染物的源头往往是工业、农业、交通等各个方面，而这些污染物在环境中的迁移和转化机制则是我们需要探讨的一个重要话题。
在本文中，我们将从三个方面进行讨论：污染物在大气、土壤和水中的迁移和转化机制。
一、大气中的污染物迁移和转化机制大气污染是全球环境面临的一个共同挑战，其中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物等。
这些污染物在大气中的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、物理迁移大气中的污染物往往通过物理迁移的方式，随着气流的传输而在大气中传播。
例如，风起时，二氧化硫、氮氧化物等污染物就会随着气流的传递而向周围传播，范围可以达到数十公里。
2、化学转化大气中的污染物也可以通过化学反应进行转化，这种化学反应可以是自催化反应，也可以是光催化反应。
例如，在光照下，氮氧化物会与挥发性有机物发生反应，生成臭氧等氧气化合物，这就是光化学反应。
3、降雨和沉积大气中的污染物在接近地面时，会被降雨和沉积作用所固定，从而减少它们对环境的影响。
在雨水中，大气中的污染物会形成酸雨，对土壤和水体的污染作用加剧。
二、土壤中的污染物迁移和转化机制土壤是生态系统的一个重要组成部分，土壤中的污染物对环境造成的威胁是不可忽视的。
在土壤中，污染物的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、扩散和渗透土壤中的污染物可以通过扩散和渗透的方式进行迁移，这种方式和大气中的物理迁移类似。
污染物在土壤中的扩散和渗透受到土壤质量和结构的影响，不同的土壤类型对污染物的扩散和渗透具有不同的影响。
2、吸附和解析物质在土壤中的吸附和解析的过程是污染物在土壤中的转化机制之一。
污染物在与土壤颗粒接触时，会被吸附在颗粒表面。
根据不同的污染物和土壤类型，吸附的程度和效果有所不同。
3、微生物降解微生物降解是土壤中污染物的重要转化机制之一。
有些污染物可以被土壤中的细菌和真菌等微生物进行降解，这样就可以减少其对环境的影响。
土壤污染物迁移扩散模拟与评价方法
土壤污染物迁移扩散模拟与评价方法土壤污染是当今环境保护领域中的一大挑战。
土壤污染物的迁移和扩散对环境和人类健康造成了严重的威胁。
为了更好地评估土壤污染状况和采取有效的治理措施，土壤污染物迁移扩散模拟与评价方法的研究变得至关重要。
土壤污染物迁移是指污染物在土壤中由高浓度区域向低浓度区域传播的过程。
首先，我们需要收集相关的土壤和污染物数据，包括土壤类型、污染物类型和浓度等信息。
对于已有的数据，我们可以通过采样和分析来获取。
此外，我们还可以使用遥感和地理信息系统等技术手段，快速获取大范围内的土壤和污染物数据。
在进行土壤污染物迁移扩散模拟之前，我们需要建立一个合适的模型。
常用的模型包括物理模型、统计模型和数学模型等。
物理模型是基于土壤物理和化学原理建立的，可以考虑土壤孔隙、土壤水分和渗透等因素，准确地模拟土壤污染物的迁移和扩散过程。
统计模型则是通过对已有数据的统计分析，建立统计关系来预测土壤污染物的迁移和扩散。
数学模型可以通过方程组来描述土壤污染物迁移扩散过程，并通过数值计算来模拟实际情况。
土壤污染物迁移扩散模拟与评价方法需要考虑多种因素。
首先，我们需要考虑土壤类型和土壤物理性质。
不同类型的土壤对污染物的迁移和扩散有不同的影响。
在模拟过程中，我们需要确定土壤的渗透性、孔隙度、含水量等参数，并结合实际情况对其进行修正。
其次，我们还需要考虑污染物的特性，如分子量、溶解度、活动性等。
这些特性将直接影响污染物在土壤中的迁移和扩散速度。
最后，我们还需要考虑环境条件，如温度、湿度、气候等。
这些条件会影响土壤湿度和渗透性，从而影响污染物的迁移和扩散。
评价土壤污染物迁移扩散模拟的方法有多种。
首先，我们可以通过与实测数据的对比来评估模拟结果的准确性。
如果模拟结果与实测数据相符，则说明模型的预测能力较好。
其次，我们还可以通过敏感性分析来评价模型的可靠性。
敏感性分析可以确定模型中各个参数对模拟结果的影响程度，从而确定模型的准确性和稳定性。
环境污染物的迁移与转化机制
环境污染物的迁移与转化机制环境污染物的迁移与转化是指污染物在环境介质之间的传输和转换过程。
这个过程涉及到污染物在空气、水、土壤等介质中的迁移、降解、转化和蓄积等多种环境行为。
了解环境污染物的迁移和转化机制对于预防和治理污染具有重要的理论和实践意义。
一. 环境污染物的迁移机制环境污染物在大气、水体和土壤中的迁移机制各有特点：1. 大气迁移：大气是重要的传输介质之一，它可以通过空气传播使污染物从源地迁移到其他地区。
大气中的污染物主要通过扩散、沉降和附着等机制进行迁移。
其中，气溶胶是重要的传播途径之一，通过大气中的颗粒物和气相污染物的互相作用，污染物可以在大气中长距离传输。
2. 水体迁移：水体是重要的储存和传输介质，它可以通过溶解、附着、沉积、水流以及生物吸附等方式使污染物发生迁移。
其中，水流是重要的迁移途径，它可以将污染物从一个地区输送到另一个地区。
3. 土壤迁移：土壤是重要的储存和转换介质，它可以通过吸附、解吸、降解、挥发和根系吸收等方式使污染物发生迁移。
其中，土壤颗粒、有机质和微生物等对污染物的吸附和解吸作用起到重要的影响。
二. 环境污染物的转化机制环境污染物的转化是指在迁移过程中，污染物在不同的环境介质中发生的化学、生物、物理等反应或过程。
1. 化学转化：化学转化是指污染物在环境中与其他物质发生化学反应而发生转化。
例如，大气中的氮氧化物能够与大气中的氧、水反应生成酸性物质，导致酸雨的形成。
2. 生物转化：生物转化是指污染物在生物体内发生的代谢、降解等反应。
例如，土壤中的微生物可以通过降解有机污染物的代谢途径将其转化为无害或低毒的物质。
3. 物理转化：物理转化是指污染物在迁移过程中发生的物理变化。
例如，大气中的颗粒物可以在空气中悬浮，但在接触到固体表面时会发生沉降。
三. 环境污染物的迁移与转化影响因素环境污染物的迁移与转化受到多种因素的影响：1. 环境条件：环境因素如温度、湿度、pH值等对环境污染物的迁移和转化起着重要的影响。
环境污染物的迁移与转化
环境污染物的迁移与转化环境污染物是指以人为主要原因导致环境质量变差的物质或能量。
它们在环境中的迁移与转化过程对于环境保护和人类健康有着重要的影响。
本文将从迁移和转化两个方面展开讨论环境污染物的行为及其影响。
一、环境污染物的迁移环境污染物在自然界中具有迁移的特性。
其主要的迁移途径有空气传播、水体溶解和土壤沉积等。
首先，空气传播是指污染物通过气态或细小颗粒物悬浮在空气中，随风传播到其他地区。
这种传播方式主要适用于气体污染物，如二氧化硫、二氧化氮等。
其次，水体溶解是指溶解性污染物通过水体的流动，进入到其他水域中。
这种传播方式主要适用于水溶性污染物，如重金属离子、农药等。
最后，土壤沉积是指非溶解性污染物在土壤中的转移，并随着土壤的侵蚀等因素向下游地区迁移。
这种传播方式主要适用于颗粒状污染物，如有机物、微塑料等。
环境污染物的迁移具有一定的方向性和速率。
迁移方向受到环境条件和物质性质的影响。
比如，受空气流动和地形的影响，沿着风向和水流方向，污染物会逐渐迁移到离污染源较远的地区。
而迁移速率则受到物质的挥发性、溶解度和吸附等特性的影响。
一般来说，挥发性较高的物质迁移速率较快，溶解度较高的物质在水体中迁移速率较快，而受到土壤颗粒的吸附的物质迁移速率较慢。
二、环境污染物的转化环境污染物的转化是指污染物在环境中发生化学或生物上的变化，从而形成新的物质。
这种转化过程对于减少有毒有害物质的危害性非常重要。
环境污染物的转化主要包括生物降解、化学反应和物理变化等。
生物降解是指污染物在生物体内或由生物体介导的作用下发生降解的过程。
微生物是最常见的生物降解剂，它们能够通过代谢活性代谢物降解有机污染物，将其转化为无毒的物质。
化学反应是指污染物在环境中发生化学反应，形成新的物质。
比如，光化学反应是指污染物在阳光照射的作用下，发生光催化降解的过程。
物理变化是指污染物在环境中发生物理性质上的变化，如溶解度的改变、相变等。
值得注意的是，环境污染物的迁移与转化过程是相互关联的。
土壤有机污染物迁移与转化机制
土壤有机污染物迁移与转化机制土壤有机污染物是指由人类活动而引起的，通过排放、溢漏等途径进入土壤中的有机化学物质。
这些污染物会对土壤环境造成严重威胁，并且可能进一步迁移到地下水或其他环境介质中，对生态系统和人类健康产生危害。
因此，了解土壤有机污染物的迁移与转化机制对于土壤污染的治理和环境保护具有重要意义。
本文将从溶解态和非溶解态两个方面来探讨土壤有机污染物的迁移与转化机制。
一、溶解态有机污染物的迁移与转化机制溶解态有机污染物主要以水溶解形式存在于土壤中。
它们的迁移与转化过程包括扩散、吸附、解吸、降解等环境过程。
具体来说：1. 扩散：溶解态有机污染物会在土壤水分的作用下发生扩散作用。
这是因为土壤孔隙中的水分分子与污染物分子之间存在着弱的相互作用力，导致有机污染物以扩散方式向周围环境迁移。
2. 吸附：当溶解态有机污染物与土壤颗粒表面发生作用时，会发生吸附现象。
这是由于土壤颗粒表面存在着一定的吸附位点，可以吸附溶解态有机污染物分子。
吸附是有机污染物在土壤中迁移过程中的重要阻碍因素。
3. 解吸：有机污染物在土壤中吸附后，有可能再次进入土壤水相中。
这是因为有机污染物与土壤颗粒之间的吸附作用是可逆的，当外界环境条件发生变化时，这些污染物可能会解吸，重新进入土壤水相。
4. 降解：溶解态有机污染物在土壤中还容易发生降解作用。
这是由于土壤中存在着一系列微生物、酶和其他催化剂，它们可以促进有机污染物的降解和转化为无害物质。
二、非溶解态有机污染物的迁移与转化机制非溶解态有机污染物是指存在于土壤固相中的化学物质，如溶解态有机物吸附在土壤颗粒表面形成的复合物。
其迁移与转化机制主要包括以下几个方面：1. 水流作用：非溶解态有机污染物的迁移与转化可以通过水流作用进行。
当土壤水分流动时，这些复合物可能会随着水的流动而迁移。
2. 土壤颗粒的碎化与运移：非溶解态有机污染物与土壤颗粒之间的相互作用受到土壤颗粒大小、形态以及土壤水分等因素的影响。
土壤污染物迁移扩散模拟与评价方法
土壤污染物迁移扩散模拟与评价方法土壤污染是指由人类活动引起的土壤中存在有害化学物质，导致土壤功能受损或对生物环境造成危害的现象。
土壤污染物的迁移和扩散是土壤环境中的关键过程，对于评估土壤污染的风险和制定科学合理的治理方案至关重要。
为了准确评估土壤污染物的迁移扩散情况，科学家们发展了多种模拟和评价方法。
一、土壤污染物迁移扩散的模拟方法1. 方程模型：方程模型利用数学方程描述土壤中污染物的迁移和扩散过程。
其中最常用的模型是对流-弥散方程模型（Advection-Dispersion Equation，简称AD模型）。
AD模型假设污染物的迁移扩散主要受到对流和弥散两个过程的影响，通过求解该方程可以得到污染物在土壤中的浓度随时间和空间的变化规律。
2. 流域模型：流域模型将土壤作为一个整体，考虑土壤的水文特性和地形条件，模拟污染物在流域中的迁移扩散过程。
流域模型通常包括土壤水分传输模型、地表径流模型和地下径流模型等，通过模拟水文过程，间接模拟污染物的迁移与扩散过程。
3. 粒度模型：粒度模型利用土壤粒度分布参数来模拟土壤中污染物的迁移扩散。
土壤粒度参数直接影响土壤的水分传输和污染物的迁移扩散。
通过测定土壤的粒度分布参数，结合数学模型，可以预测土壤中污染物的迁移扩散行为。
二、土壤污染物迁移扩散的评价方法1. 污染物潜能评价：污染物潜能评价是评估土壤污染物迁移扩散风险的一种定量方法。
它通过分析土壤性质（如有机质含量、土壤颗粒组成等）以及污染物的特性（如溶解度、降解速率等），计算得到污染物在土壤中的潜在迁移和扩散能力。
2. 土壤污染指数评价：土壤污染指数是一种综合评价土壤污染程度的方法。
它利用化学分析数据，结合土壤环境质量标准和污染物排放标准，计算得到土壤污染指数值。
不同的污染物有不同的评价指标，可以用于定量分析和比较土壤污染的严重程度。
3. 土壤溶解模型评价：土壤溶解模型是评估土壤中污染物溶解度的一种方法。
通过测定土壤与污染物的相互作用及溶解速率，建立化学平衡和动力模型，预测土壤中污染物的迁移扩散情况。
污染物迁移与转化规律研究
污染物迁移与转化规律研究在当今社会中，环境污染问题逐渐引起人们的关注。
环境污染主要包括空气、水和土壤污染。
其中，土壤污染是对人类健康和生态环境造成影响最大的一种污染。
土壤污染的治理需要深入研究污染物的迁移与转化规律，以便更好地管理和治理土壤污染。
一、污染物迁移规律污染物迁移是指污染物在土壤中随着水、空气和其他介质的流动，向下渗透或向周围扩散的过程。
污染物迁移规律主要受到土壤性质、污染物的物理化学性质和环境因素等影响。
1. 土壤性质土壤性质是影响污染物迁移的主要因素之一。
不同的土壤具有不同的孔隙结构和孔隙度，导致不同程度的孔隙通透性。
土壤孔隙度越大，可容纳的水量就越多，污染物易随水向下渗透。
另外，土壤的渗透率也影响着污染物的迁移速度。
渗透率越高，则污染物迁移速度越快。
此外，土壤质地、含水量、酸碱度等也会影响污染物的迁移行为。
2. 污染物的物理化学性质污染物的物理化学性质也是影响其迁移行为的重要因素之一。
不同的污染物具有不同的分子结构和化学属性，导致其在土壤中的行为迥然不同。
比如，挥发性有机物易发生挥发和扩散，而具有较高亲水性的无机物则易随水分子向下渗透。
化学性质的不同也会导致不同的物质间相互作用和沉淀，从而影响污染物的迁移速度和方向。
3. 环境因素环境因素也对污染物的迁移产生影响。
例如，降雨量、温度、风速等都可能对污染物的迁移产生影响。
降雨量会增加土壤中水的含量，使污染物向下渗透的速度变快；温度和风速高会增加污染物的气体扩散速率，加速其向空气中扩散。
二、污染物转化规律污染物转化是指污染物在土壤中经过一系列化学反应的过程。
污染物转化的过程复杂多样，包括氧化、还原、水解、热解、脱氮、脱磷等过程。
污染物的转化对其毒性和生态效应有着重要影响。
1. 氧化还原反应氧化还原反应是污染物在土壤中发生的一种重要转化反应。
在还原条件下，一些有机物可以被还原成较低毒性的产物；而在氧化条件下，有机物则会被氧化成高毒性的产物。
土壤有机污染物的迁移与转化机制研究
土壤有机污染物的迁移与转化机制研究1. 引言土壤有机污染物是指由人类活动引起的，富集在土壤中的化学物质，其存在对环境和人类健康造成潜在威胁。
为了有效地管理和修复受污染土壤，研究土壤有机污染物的迁移与转化机制至关重要。
2.土壤有机污染物的迁移机制2.1 过程概述土壤有机污染物的迁移是指污染物从源头通过土壤矩阵向周围环境扩散的过程。
其迁移机制由污染物在土壤中的吸附、解吸、扩散等过程共同作用决定。
2.2 吸附过程吸附是指土壤颗粒表面对有机污染物的吸引能力。
有机污染物在土壤中的迁移过程中，会与土壤颗粒表面发生吸附作用。
吸附过程受到土壤质地、有机质含量、pH值等因素的影响。
2.3 解吸过程解吸是指有机污染物从土壤颗粒表面脱附的过程。
解吸过程可以被理解为吸附的逆过程，由于环境条件变化（如温度、pH值的改变），有机污染物可以从土壤颗粒表面解吸释放到土壤中。
2.4 扩散过程扩散是指有机污染物在土壤孔隙中传播的过程。
扩散过程受到土壤孔隙结构、水分运动等因素的影响。
有机污染物通过扩散作用从高浓度区域向低浓度区域扩散，最终达到平衡。
3. 土壤有机污染物的转化机制3.1 微生物降解微生物降解是指土壤中的微生物通过代谢作用降解有机污染物的过程。
微生物通过产生酶类来降解有机污染物，并将其转化为较低毒性的物质，从而减轻污染的危害。
3.2 化学反应化学反应是指有机污染物与土壤中其他化学物质之间发生的反应。
例如，氧化反应可以将有机污染物氧化为无害物质，还原反应可以将有机污染物还原为不易迁移的形式。
3.3 残存与固定有机污染物在土壤中可能会与土壤颗粒结合形成复合物，从而固定在土壤中。
这种固定使得有机污染物在长期运移中难以释放，减少了对环境和生物的潜在威胁。
4. 结论土壤有机污染物的迁移与转化机制是一个复杂的过程，涉及吸附、解吸、扩散、微生物降解、化学反应、残存与固定等多个环节。
对于这些机制的深入研究，有助于我们更好地理解土壤有机污染物的行为规律，为土壤污染修复及环境保护提供科学依据。
土壤中污染物的迁移与转化机制
土壤中污染物的迁移与转化机制土壤在我们的生活中扮演着非常重要的角色，它是人类赖以生存的基础。
但是随着城市化的发展和人类活动的增加，土壤污染问题日益严重。
土壤中的污染物不仅会影响到人类的健康，还会影响到生态系统的平衡。
因此，了解土壤中污染物的迁移与转化机制，对于保护土壤和生态环境具有重要意义。
一、土壤中污染物的来源土壤中污染物主要来源于人类活动，包括工业生产、农业生产、城市化建设等。
在工业生产过程中，废水、废气和固体废物都会含有污染物。
农业生产中使用的化肥和农药，也会在一定程度上污染土壤。
城市化建设过程中，建筑垃圾和生活垃圾也会对土壤造成污染。
二、土壤中污染物的迁移规律土壤中污染物的迁移规律受到多种因素的影响，包括污染物的物理化学性质、土壤性质、水分、气候等。
在土壤中，污染物分为三种状态：溶解态、粘附态和固定态。
其中，溶解态和粘附态的污染物在土壤中易于迁移，而固定态的污染物则相对不易迁移。
土壤中水分的存在对污染物的迁移有着重要影响。
在干旱的环境中，由于土壤中含水量不足，污染物的迁移速度可能会变慢。
而在多雨的环境中，土壤中的水分不断补充，使得污染物的迁移速度逐渐加快。
三、土壤中污染物的转化机制土壤中污染物的转化主要包括化学转化和生物转化两种。
化学转化是指污染物在土壤中发生的化学反应。
这种转化方式一般受到土壤中物质、温度、酸碱度等因素的影响。
在土壤中，污染物可能会发生氧化、还原、水解等化学反应，从而发生转化。
而生物转化则是指微生物对污染物的分解和转化。
在土壤中，微生物数量丰富，这些微生物可以通过代谢来分解污染物，将有毒物质转化为无害物质。
四、如何控制土壤污染控制土壤污染的主要方法包括污染物源头治理、土壤修复、土壤保护等措施。
从源头上控制污染物的排放是治理土壤污染最有效的方法。
减少工业生产和农副产品使用过程中的化学物质，可以有效地减少土壤中污染物的产生和迁移。
此外，通过土壤修复和土壤保护等方式，也可以在一定程度上缓解土壤污染问题。
土壤中主要污染物及其迁移转化
实施生态修复工 程：采用生物、 物理、化学等方 法，对已经污染 的土壤进行修复
和治理。
物理修复技术：通过物理手段将污染物从土壤中分离出来，如挖掘、焚烧等
化学修复技术：利用化学反应将污染物转化为无害物质或降低其毒性，如氧化还原反应、沉淀 法等
生物修复技术：利用微生物、植物等生物体的代谢作用将污染物降解为无害物质，如堆肥法、 生物滤池等
影响因素：土壤 质地、颗粒大小、 孔隙率、水分含 量、风速等。
过程：污染物在 土壤中可以沿着 孔隙、水流等路 径发生迁移，最 终进入地下水、 地表水或其他环 境介质中。
实例：重金属离 子可以通过水流 迁移到地下水或 地表水中，有机 物可以通过挥发 进入大气中。
定义：污染物 通过化学反应 在土壤中的迁
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目录
01.
02.
03.
04.
05.
06.
土壤污染是指人类活动产生的有害物质进入土壤，导致土壤质量下降，对生态环境和人体健 康造成危害的现象。
土壤污染的主要来源包括工业生产、农业活动、交通运输、城市建设等。
土壤污染的危害包括破坏土壤生态平衡、影响农作物生长和品质、危害人体健康等。
移过程
影响因素：土 壤性质、气候 条件、微生物
活动等
迁移方式：溶 解、沉淀、氧
化还原等
对土壤和环境 的影响：改变 土壤性质，影 响植物生长， 污染地下水等
生物迁移的定义：污染物通过生物体的吸收、消化、排泄等过程，从土壤中被转移到其他环境介质中的现象。 生物迁移的途径：通过植物根系吸收、昆虫摄食、微生物降解等途径，将污染物从土壤中转移到其他环境介质中。
生物迁移的影响：生物迁移可能导致污染物在食物链中的富集和放大，对人类和生态环境造成潜在危害。 生物迁移的防治措施：通过控制污染源、加强环境监测和治理等措施，降低生物迁移的风险。
土壤污染物迁移与转化研究
土壤污染物迁移与转化研究土壤作为地球上的重要自然资源之一，对于人类的生存和发展具有重要的意义。
然而，随着工业和城市化的不断发展，人类活动所引起的影响也越来越严重。
其中，土壤污染是一种十分严重的问题，其对于生态环境和人类健康都产生着极大的危害。
因此，研究土壤污染物的迁移和转化规律，对于制定相应的环境保护政策和治理措施具有重要的指导价值。
土壤污染物的迁移主要受到以下因素的影响：土壤性质、水文条件、气候因素、生物因素等。
其中，土壤性质是影响土壤污染物迁移的主要因素之一。
土壤水分、质地、pH值、有机质含量等都是影响土壤污染物迁移和转化的关键因素。
水分含量对于土壤污染物的迁移非常重要。
当土壤过湿或过干时，其导热和导水能力都会下降，从而影响污染物的运移。
此外，质地也是影响土壤污染物迁移的关键因素。
粘土含量高的土壤，其结构比较密实，有利于污染物的吸附和固定。
而砂质土壤则相对较松散，污染物可以相对容易地向下渗透。
水文条件是影响土壤污染物迁移的另一个关键因素。
水流速度快的区域，污染物运移的速度也会加快。
而且，降雨量和蒸发量等气候因素也能影响土壤污染物迁移和转化。
降雨量大的地区，土壤中的水分含量也会较高，这会有利于污染物的迁移和扩散。
此外，土壤温度也会直接影响土壤中微生物的数量和代谢活动，进而影响有机物的转化和降解速度。
如果土壤中温度高，微生物代谢速度就会加快，有机物的转化和降解速度就会更快。
生物因素也是影响土壤污染物迁移和转化的重要因素。
微生物在农业生产中发挥着重要的作用。
它们可以促进土壤中的有机物分解，从而释放出养分，促进作物的生长。
此外，微生物还可以帮助土壤中的农药、化学肥料等化学物质的分解和降解。
然而，微生物也会受到污染物的影响，从而影响其活性和数量。
一些污染物具有毒性，会杀死土壤中的微生物，从而导致有机物的降解速度下降。
总的来说，研究土壤污染物的迁移和转化规律十分重要。
只有深入了解污染物在土壤中的运移、分布和转化规律，才能制定出更加科学合理的环境保护政策和土壤污染治理措施。
环境污染治理过程中的污染物迁移行为研究
环境污染治理过程中的污染物迁移行为研究随着工业化的不断发展，环境污染问题越来越严重，如何有效治理环境污染成为当今社会需要面对和解决的问题之一。
而环境污染治理的关键之一是了解污染物迁移行为，从而精准掌握环境污染的源头，并采取针对性的措施进行治理。
一、污染物迁移行为的特点污染物迁移行为是指污染物在环境中的运动和转化过程，主要包括输送、扩散、沉降、迁移和转化等过程。
污染物迁移行为的特点主要有以下几个方面：1. 复杂性：环境中的污染物迁移行为受到多种因素的影响，包括土壤、地下水、气象等，因此污染物的运动和转化是一个相对复杂的过程。
2. 不确定性：环境污染物的迁移行为是一个动态过程，受到多种因素的交互作用，因此很难进行精确的预测和控制。
3. 非线性：环境中的污染物迁移行为是一个非线性动态系统，其行为和性质可能存在不同层次和时间尺度上的复杂性和非线性。
二、污染物迁移行为的研究方法为了有效治理环境污染，需要对污染物的迁移行为进行深入研究。
目前研究污染物迁移行为的方法主要包括实验研究、数学模型和地质地球化学方法等。
1. 实验研究：通过设计不同情境下的模拟实验，研究污染物在土壤、地下水等环境中的运移、扩散、沉降等过程。
2. 数学模型：数学模型是一种预测和仿真污染物在环境中迁移行为的工具，通过建立数学方程和计算模型，预测污染物在环境中的分布和扩散等情况。
3. 地质地球化学方法：通过研究地球化学特征和地质结构等因素，揭示污染物在地下水、土壤等环境中的迁移行为。
三、污染物迁移行为研究的意义污染物迁移行为的研究对于有效治理环境污染至关重要，具有以下几个方面的意义：1. 精准掌握污染源：了解污染物的迁移路径和过程，可以精准的掌握污染源，制定出相应的治理措施。
2. 精准控制污染物扩散：研究影响污染物迁移行为的各种因素，可以在特定的治理阶段中采取相应的措施，有效控制污染物的扩散。
3. 促进风险评估：污染物迁移行为的研究可以为环境风险评估提供依据，预测污染物在环境中的扩散和影响程度。
环境科学中的污染物迁移与转化
环境科学中的污染物迁移与转化近年来，环境污染问题日益严重，其中污染物的迁移和转化是环境科学领域的重要研究方向之一。
污染物是指一切有害物质或能引起人类健康或环境损害的物质，如有机化合物、重金属、放射性物质等，在环境中的存在会对自然界和人类健康造成威胁。
因此，了解污染物的迁移和转化规律对于保护环境和人类健康非常重要。
一、污染物在环境中的迁移污染物在环境中的迁移是指物质在不同介质之间的扩散、渗透、转化、漂移等过程。
其中，介质包括空气、土壤、水域等自然界的不同环境。
污染物通过介质之间的相互作用和作用力进行传播，对环境和生态系统造成危害。
1. 污染物在空气中的传播迁移污染物在空气中的传播和迁移对于大气污染和气候变化产生重要影响。
罪魁祸首是人类活动带来的气体废弃物和大气气溶胶颗粒，如二氧化碳、甲烷、氧化氮等。
这些污染物在空气中通过扩散、对流、湍流等方式，迁移至下风处，并在大气中造成持久的环境负担。
2. 污染物在土壤中的传播迁移土壤是污染物的重要富集场所和传播介质之一。
污染物在土壤中的扩散和迁移主要受颗粒物大小、土壤孔隙度、水分等环境因素的影响。
例如，重金属污染物在土壤中的富集以及向地下水的迁移受土壤粘土和有机物质的化学吸附、离子交换、复合物形成等因素的影响。
3. 污染物在水体中的传播迁移水体是污染物传播的另一个主要介质。
污染物在水中的迁移和转化受到水体流动速度、水深、水温、pH等环境因素的影响。
特别是河流和湖泊这样的水域，会对水体的混合、输运、沉积、分配和生物转化造成不同程度的影响。
二. 污染物的化学转化在环境中，污染物还会发生多种复杂的化学反应和转化。
理解污染物的化学转化规律可以更好地预测它们的迁移速度和路径，从而更好地管控和治理环境污染。
1. 污染物的光化学反应光化学反应是指化学反应的速率由光照引起的过程。
一些有机物质和氧气在光和气体的共同作用下，会发生各种复杂的化学反应，从而形成新的有毒物质，对环境和人类健康造成潜在威胁。
土壤中主要污染物及其迁移转化
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理想土壤的成分体积比例
土壤的形成过程
(1)岩石风化过程
形成疏松的成土母质
(2)低等植物着生过程
形成原始土壤
(3)高等植物生长过程
形成成熟土壤
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裸露的 风化作用 成土母质
微生物
土壤污染的特点
1.隐蔽性和滞后性 2.累积性和地域性 3.不可逆转性 4.治理难而周期长
土壤污染特点：一旦污染，难于消除
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中国土地污染形势严峻
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4.2土壤污染的危害
1直接导致严重的经济损失——农作物的污染、 减产。
仅以土壤重金属污染为例， 全国每年就因重金属污染而减产粮食 1000 多万吨，另外被重金属污染的粮食 每年也多达 1200 万吨，合计经济损失 至少200 亿元。
土壤环境
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世界土壤污染状况
1977 美 纽约州 拉夫运河污染事故 引起美国对污染关注 颁布超级基金法，加强污染场地管理 2000年，荷兰、奥地利、西班牙 投入大量资金欧元用于恢复被污染土地
2002年，德国有128000hm2土地遭污染 2004年，欧盟形成一份土壤监测协议 日本最早发现和重视土壤污染 1970年 《农地土壤污染防治法》，并对污染土壤进行修复
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（4）农药属非极性有机化合物，在水中的溶解度很低， 各种农药在等体积水和空气中的溶解量的比值作为衡 量各种农药扩散性能的指标， 当比值＜1×104时，农药主要是以气态挥发的形 式扩散， 当比值＞3×l04时，则以水体扩散为主。
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（5）土壤中农药的淋溶，主要取决于它们在水中的溶 解度。溶解度大的农药，淋溶能力强，在土壤中的迁移 主要以水扩散形式进行。
第三章 土壤污染物的迁移转化
式中：Q——渗透流量（出口处流量，即为 通过砂柱各断面的流量） ；
ω——过水断面（在实验中相当于砂柱 横断面积） ；
h——水头损失（ h =H1−H 2 ，即上下 游过水断面的水头差） ；
二刻画有机污染物的主要性质毒性一般毒性三致性持久性挥发性水解性辛醇水分配系数水溶性脂溶性吸附性迁移性生物可降解性光解性化学氧化性三几类典型有机污染物承压水二地下水的补给径流与排泄p117地下水的径流三多孔介质孔隙性比表面积多相性压缩性渗透性四多孔介质中流体的运动过程地下水在岩石空隙中的运动称为渗流
第三章 土壤中污染物 的迁移转化
有时还要考虑分子力的影响； – 通道通常是曲折的，质点运动轨迹也是弯曲； – 流速是缓慢的，多数为层流； – 水流仅在空隙中运动，在整个多孔介质中不连续； – 通常是非稳定的； – 通常为缓变流； – 渗流的过程往往伴随有复杂的物理化学变化。
2.流体流动的描述方法
拉格朗日方法，类似于理论力学中把质点作为研究对象。 着眼于流体微元（大量质点构成的微小单元），设法描
r r (a,b,c,t)
(a,b, c,t)称为拉格朗日变数
在直角坐标中展开
x x(a,b, c,t)
r r (a,b,c,t)
y
y(a,b, c,t)
z z(a,b, c,t)
流体质点的速度
V r (a,b, c,t) t
x(a, b, c, t)
Vx
t
y(a, b, c, t)
L——渗透途径（上下游过水断面的距 离） ；
I ——水力梯度（相当于h / L，即水头 差除以渗透途径） ；
土壤污染物迁移实验模型设计方案
土壤污染物迁移实验模型设计方案目录1.设计内容与要求 12.实验装置设计原理 12.1纵向实验装置设计原理 12.2横向实验装置设计原理 13.实验装置总体方案 23.1纵向迁移实验装置 23.2横向迁移实验装置 34.实验装置示意图 55.装置各部件材料及用量 65.1纵向迁移实验装置 65.2横向迁移实验装置 76.质量保证 86.1、质量保证计划 86.2质量保证措施 86.3售后服务 81.设计内容与要求 现需设计两个土壤污染物迁移实验装置模型，其目的是为研究分析污染物在土壤中的纵向和横向迁移特征，掌握污染物进入土壤的途径和运移的特点以及污染的范围和程度，进一步探索调节、控制和改善土壤环境质量的方法。
根据实验要求，实验装置需满足简单方便的原则，能够承受土壤压力，并且便于采样操作，能够精确的控制液体淋滤的流速及流量，注水喷洒需均匀，保证过滤效果并使渗滤液及时有效的排出。
2.实验装置设计原理2.1纵向实验装置设计原理 对于污染物纵向迁移实验多采用土柱淋滤模拟，装置即为中空圆柱体。
圆柱结构需足够高，因为若圆柱结构的轴向尺度不够长，则无法模拟较深的土壤剖面中污染物的纵向迁移。
装置需保证注水均匀，否则会造成土壤密度、导水率等土体物理性质的变化。
2.2横向实验装置设计原理 对于污染物横向迁移实验，圆柱体装置无法实现监测，需采用箱式装置，且装置在横向的尺度需足够大，可以观察到污染物横向迁移转化过程。
3.实验装置总体方案3.1纵向迁移实验装置根据土壤污染物纵向迁移实验要求，设计实验装置包含一喷头、一流量计、一盛装实验土柱的淋滤柱及一装置支架。
3.1.1淋滤柱该装置主体结构为中空的淋滤柱，底端为一漏斗形状的缩口，缩口贯通一出水口，淋滤柱直径为0.1m，高为1.2m，其中漏斗状缩口高为0.1m，出水口直径为2mm，淋滤柱材质为不锈钢。
淋滤柱下端有一直径相当的不锈钢滤网，孔径为2mm，滤网上是一层滤纸，滤纸上为3cm厚度的石英砂，其上为1m高的实验土壤，人工污染物添加在实验土壤的表层3cm内，土壤上方是一层滤纸，滤纸上同样为3cm厚度的石英砂。
土壤重金属污染的迁移与修复
土壤重金属污染的迁移与修复随着工业化的快速发展，土壤重金属污染已成为一个全球性的环境问题。
土壤重金属污染的迁移与修复成为了全球范围内的研究热点。
本文将从土壤重金属污染的形成原因、迁移途径以及修复方法等方面展开探讨。
土壤重金属污染的形成原因多种多样。
首先，工业生产是主要的重金属污染源之一。
工业过程中的废水、气体和固体废弃物中含有大量的重金属物质，这些物质经由排放、渗漏等途径进入土壤，从而引发土壤重金属污染。
其次，农业活动也是土壤重金属污染的重要原因之一。
农业生产中使用的化肥、农药等含有重金属成分，长期过度施用这些化学物质会导致土壤重金属积累，进而引发污染。
此外，城市垃圾填埋也是造成土壤重金属污染的重要原因。
废弃电子产品等含有大量的重金属物质，这些物质在被填埋后会逐渐渗漏到土壤中，形成污染。
土壤重金属污染的迁移途径多种多样。
其中，水分是重要的迁移载体之一。
土壤中的重金属可以通过降雨、灌溉水等途径被水分带走，进而进入地下水或河流，造成水质污染。
此外，风力也是重要的迁移途径。
土壤表面的重金属颗粒可以被风吹走，从而进入大气中或是沉积到其他地区的土壤中。
同时，重金属还可以通过植物吸收迁移。
在土壤中富集的重金属会随着植物的生长进入植物体内，当人类或动物食用这些植物时，重金属就会进入食物链中，对人类健康造成潜在威胁。
针对土壤重金属污染的修复方法多种多样。
目前，常用的修复方法主要包括物理修复、化学修复和生物修复。
物理修复主要通过土壤剖面分层和土壤深层翻晒等手段，将土壤中富集的重金属物质分离或迁移出去，从而达到减轻土壤重金属污染的目的。
化学修复则通过添加各种化学物质，来改变土壤中重金属元素的形态，减少其毒性和迁移性。
生物修复则是通过利用植物、微生物等生物体的吸附、富集、转化能力来修复土壤重金属污染。
例如，某些植物的根系可以吸附土壤中的重金属物质，从而达到净化土壤的目的。
此外，还可以利用某些特定的微生物菌株来修复土壤中的重金属污染。
第二节 污染物在土壤中的-植物体系中的迁移及其机制
具有竞争性抑制、特异性选择和饱和现象。 如钾 离子在细胞内外浓度分布： [K+](细胞内) ＞[K+](细胞外)
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具有竞争性抑制、特异性选择和饱和现象。 具有竞争性抑制、特异性选择和饱和现象。 如钾离子在细 胞内外浓度分布： 胞内外浓度分布： [K+](细胞内 ＞[K+](细胞外 细胞内) 细胞外) 细胞内 细胞外
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2. 重金属与植物的细胞壁结合
耐性植物中重金属分布在根系细胞壁上 由于金属离子被局限于细胞壁上， 由于金属离子被局限于细胞壁上，而不能进入细胞质 影响细胞内的代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。 影响细胞内的代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。
但不同植物的细胞壁对金属离子的结合能力不同， 但不同植物的细胞壁对金属离子的结合能力不同，植物细 胞壁对金属的固定作用不是一个普遍存在的耐受机制。 胞壁对金属的固定作用不是一个普遍存在的耐受机制。 例如，Cd70－ 存在于细胞质中只有10% 10%左右存在于细胞 例如，Cd70－90% 存在于细胞质中只有10%左右存在于细胞 壁中。 壁中。
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二、植物对重金属污染产生耐性的机制
1．土壤－植物体系 ．土壤－ 土壤-植物体系具有转化储存太阳能为生物化学 能的功能，而微量重金属是土壤中植物生长酶的催 化剂； 又是一个强的“活过滤器”，当有机体密度高 时，生命活力旺盛，可以经过化学降解和生物代谢 过程分解许多污染物；
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微量重金属可以促进土壤中许多物质的生物化学 转化， 转化 ， 但土壤受重金属污染负荷超过它所承受的容 量时，生物产量会受到影响。 量时，生物产量会受到影响。 土壤土壤-植物系统通过一系列物理化学或生物代谢过 程对污染物进行吸附、交换、沉淀或降解作用， 程对污染物进行吸附 、 交换 、 沉淀或降解作用 ， 使 污染物分解或去毒，从而净化和保护了环境。 污染物分解或去毒，从而净化和保护了环境。
4.1污染物在土壤中的迁移转化
第四章土壤环境化学——污染物在土壤中的迁徙转变本节内容重点：土壤污染源、主要污染物，氮和磷的污染及其迁徙转变，土壤的重金属污染及其迁徙转变，土壤的农药污染及其迁徙转变，土壤中温室气体的开释、汲取及传输等。
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到必定程度，惹起土壤质量恶化的现象即为土壤污染。
土壤与水体和大气环境有诸多不一样，它在地点上较水体和大气相对稳固，污染物易于集聚，故有人以为土壤是污染物的“汇”。
污染物可经过各样门路进入土壤。
若进入污染物的量在土壤自净能力范围内，仍可保持正常生态循环。
土壤污染与净化是两个互相对峙又同时存在的过程。
假如人类活动产生的污染物进入土壤的数目与速度超出净化速度，造成污染物在土壤中连续积累，表现出不良的生态效应和环境效应，最后以致土壤正常功能的失调，土壤质量降落，影响作物的生长发育，作物的产量和质量降落，即发生了土壤污染。
土壤污染可从以下两个方面来鉴别：(1)地下水能否遇到污染；作物生长能否遇到影响。
(2)土壤遇到污染后，不单会影响植物生长，同时会影响土壤内部生物群的变化与物质的转变，即产生不良的生态效应。
土壤污染物会随处表径流而进入河、湖，当这类径流中的污染物浓度较高时，会污染地表水。
比如，土壤中过多的N、P，一些有机磷农药和部分有机氯农药、酚和氰的淋溶迁徙常造成地表水污染。
所以，污染物进入土壤后有可能对地表水、地下水造成次生污染。
土壤污染物还可经过土壤植物系统，经由食品链最后影响人类的健康。
如日本的“痛痛病”就是土壤污染间接危害人类健康的一个典型例子。
）土壤污染源土壤污染源可分为人为污染源和自然污染源。
人为污染源：土壤污染物主假如工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲口排泄物、生物残体及大气沉降物等。
污水浇灌或污泥作为肥料使用，常使土壤遇到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。
工业及城市固体荒弃物随意堆放，惹起此中有害物的淋溶、开释，也可以致土壤及地下水的污染。
现代农业大量使用农药和化肥，也可造成土壤污染。
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污染物在土壤、地下水及粘土层中迁移转化规律研究
1.污染物在土壤中迁移转化规律研究进展
国外主要从有机污染物在多孔介质中机理方面进行研究,主要包括有机污染物在多孔介质中存在状态、运移方式、滞后效应、湿润性和入渗规律进行了详细的
论述。
Arulanandan等(1985,1988)和Cooke(1991)分别进行了饱和土与非饱和
土中惰性离子扩散相似律的验证。
Lenhad和Parker(1992)对控制多相流动的基本关系进行研究,并将二相饱和度—压力关系推广到三相流体的体系中去。
Gurung等(1998)研究了200mg/L的锌离子在饱和击实砂中的迁移特性,认为鼓
型离心机可以用于模拟污染物扩散问题。
Loretta等(1999)对有机污染物在土
壤中随地下水的迁移过程进行了研究,通过在污染物质迁移扩散方程中添加一个源项,从而成功地反映了污染物质本身与土壤的相互作用、自身降解和化学变化等因素。
Wang和Elzein(2000)分别提出了无规则污染源的污染物运移随机模型以及非均质介质中的非耦合瞬态热塑性三维模型。
Duro等(2001)针对多孔介质
中反应性溶质吸附为平衡吸附时的情况,建立了弥散随时间变化的污染物运移模型。
Lo和张建红(2001,2002)进行了饱和土与非饱和土中模型的模拟试验,研究
在考虑土体对重金属镉的吸附作用时,离心机进行无机污染迁移的可行性,试验表明离心机可以用于研究对流-弥散-吸附现象。
Zacharof等(2004)在考虑废弃
物非均质和数据不稳定性因素的基础上,建立了微生物降解和污染物运移相耦合的随机模型。
在国内,也有一些学者在实验和理论研究方面,取得了一些有意义的研究成果。
阎先良(1993)通过室内淋滤实验,研究了污染物在粉质轻亚粘土和中砂中的积累、运移规律。
王超(1997)在分析氮物质迁移过程的基础上,借助于土柱物理模型试验装置,试验研究了氮类污染物在土壤中的迁移转化规律。
王亚男、王凯荣、陈英旭等(2001,2002,2003)研究了磷在土壤中的迁移转化机理,对含磷污水淋滤条件下土壤中磷迁移转化进行了模拟实验,分析了磷在土壤中迁移转化的规律。
应用培养法和土柱法分别研究了钒和磷在两种美国耕地土壤中的竞争吸附与迁移
特征,通过原状土柱淋洗试验研究了运河疏浚底泥土地投放后磷在土层中的分布规律。
李景印等(2002)对磁河有机污染物在饱和土壤中的迁移行为进行了试验
研究,通过静态吸附、静态降解和动态土柱试验,研究了磁河废水中有机污染物
在土壤饱水条件下的迁移转化行为。
在理论研究方面,阮晓红等(1996)通过室内土柱实验,建立了一维饱和土壤层中
氮迁移的预测模型。
王超等(1996)在分析水分及污染物在土壤中迁移物转化规
律的基础上,建立了水分及污染物迁移的耦合数学模型。
采用有限差分法离散水分方程和污染浓度方程,得到了数值计算模型。
胡永梅、许秀元、胡枭、徐建等(1998,1999,2002)介绍了研究土壤中有机污染物迁移行为的各种方法,分析了影响有机污染物在土壤中的迁移、转化行为的因素,讨论了土壤和地下水中污染物和溶质迁移的主要模型,并对模型的结构作了一定的阐述。
王红旗等(2003)根据污水土地处理条件下磷的迁移转化模拟试验,提出了定量模拟磷在土壤中迁移转化的联合模型,在传统的溶质运动模型基础上添加化学转化项形成了具有磷的反应特点的溶质运动模型。
2 .污染物在土壤非饱和带迁移转化规律研究进展
近年来,国外对污染物在土壤非饱和带中迁移转化的研究相当重视,把它作为研究地下水污染问题的突破口。
80年代初期,美国、英国等西方国家,在研究非饱和带水分运动的基础上,开始研究污染物在非饱和带土壤中的迁移规律。
通过大量的室内及野外土柱试验,确定了非饱和带垂向一维弥散系数和衰减系数,试验的示踪剂大都采用的是盐类或保守性物质。
此后,随着研究工作的深入,逐步开始研究重金属在非饱和带的迁移转化规律,考虑土壤液相和固相浓度的分配系数,并借助于Henry、Freundlich和Langmuir的等温吸附模式来表示液相和固相浓度吸附和解吸的关系,现又在研究非平衡吸附和解吸问题。
在弥散系数方
面,Pickens和Grisak(1981)又将恒定常数提高扩展为随时空变化的动态参数。
在土壤介质体方面,由结构不变的刚性体,发展为研究可变的介质体;由均质土壤研究到分层土壤;在土壤水分运动方面,由非饱和带的平均孔隙水流发展到研究可动水体和不可动水体,并综合考虑水、气、污染物及土壤4者之间相互作用关系。
在数学模型求解方面也在不断发展,由非饱和带的简单解析解发展到复杂因素的数值解,求解的初始条件和边界条件也在不断改进,使之更加接近于污染物迁移的实际情况。
Faust(1985)在模拟二维有机污染物运移问题的基础上,建立了一种描述多孔介质中饱和、非饱和条件下水与另一种非溶混流体同时流动的三维流动数学模型,该模型可应用于地下水和非溶混污染物相结合的许多问题,并且证明了其有效性和实用性。
Leonard等(1987)提出的
GLEAMS(GroundwaterLoadingEffectofAgriculturalManagementSystemsModel)和Wagenet及Hutson(1989)提出的
LEACHM(LeachingEstimationandChemistryModel)已广泛应用于由非点源引起的非饱和区域污染物的迁移问题。
Pantazidou(1993)分别对渗流带和部分饱和粒状介质中非溶混流体进行研究,实验模拟了地下水上面非饱和空间非溶混流体的渗漏,并提出一套预测渗流带中均衡垂向尺寸方程。
Mitchell,SillsandMitchell,BensonandMitchell(1994,1995,2002)等用离心模型试验测试非饱和土中污染物迁移的物理参数和检验数学模型。
Annamaria等(2000)考虑污染物首先通过包气带进入地下,最终与饱和区的地下水相混合,并用数学模型对污染物分布随时间变化进行了行之有效的模拟。
Thomas等(2001)提出了非饱和土的三维耦合运移模型,包括复杂的地球化学反应,探讨了控制方程和化学相互作用的数值解。
Yeh等(2002)提出了非饱和土中考虑液体流动和反应性溶质运移的耦合数值模型。
我国对污染物在土壤非饱和带中迁移转化的研究也开始重视起来,对非饱和带溶质迁移的研究取得了一些成果。
在实验研究方面,清华大学刘兆昌教授等(1991)对重金属在非饱和带的迁移转化进行了卓有成效的试验研究,确定了许多参数,得到了五毒在土壤中吸附迁移的排列顺序,并应用于华北等地的实际工作中。
阎先良(1992)根据太原包气带土体在室内的淋滤实验,研究了三价砷在包气带中的迁移机理。
武汉水利电力大学杨金忠教授等(1986,1993)开展了盐分在土壤非饱和带迁移转化的室内试验、野外试验和理论分析,取得了许多有价值的成果。
阮晓红(1996)通过室内土柱实验,研究了氮在包气带不同土质层中饱水条件下迁移转化的特征。
高太忠等(2002)通过对河北平原磁河流域包气带不同深度取样并对污染物含量的测定,确定了主要污染物及其在包气带中的分布规律。
张建红等(2002)利用土工离心机进行了非饱和土中一维模型的模拟研究,分析了非饱和土中含水率的变化和污染物的迁移机理,检验采用离心模拟方法研究污染物扩散机理的可行性,验证与污染物扩散机理相关的模型相似律。
有机污染物在包气带的入渗和迁移是一个非常复杂的过程,国内许多学者已经开发了相关的数值模型,李锡夔(1998)提出了模拟饱和—非饱和土壤中溶和污染物运移过程的数值模型,发展了修正的特征线Galerkin方法以离散污染物运移过程的控制方程,并导出了一个用于有限元方程求解的显式算法。
王红旗等(1998)通过现场实地调查和室内物理模拟试验、渗滤试验、污染物化学动力学转化试验,概化建立了上海老港垃圾堆放场以有机氮、NH4+、NO2-、NO3-的4种离子为污染质的非饱和土层—潜水含水层水动力弥散联合数学模型。
张春辉等(2001)提出了氮在包气带中迁移和转化的二维预测模型。
王超(2002)分析了污染物在分层土壤中随下渗水体向下迁移的机理过程,借助于数值计算模型模拟计算非饱和分层土壤中污染物迁移转化特性,研究了不同土壤层及土壤层的排序对污染物迁移转化的影响状况。
3. 结语
报告系统地评述了近年来国内外对污染物在土壤、非饱和带中迁移转化规律研究的最新进展,以及模拟污染物迁移的数值模型,并提出了需要进一步解决的关键性问题,为环境污染的治理、控制污染和水资源管理与评价的研究提供了可靠依据。
为今后进一步研究奠定了基础,但仍存在以下几个方面需要进一步研究探索:
(1)应重点研究非饱和带污染物迁移转化特性,建立表土层、非饱和带及地下含水层整体数学模型,探求三维模型的求解方法和数值模拟技术。
(2)由于测定参数可能受到随机效应的影响，因此研究有机污染物弥散过程时必须从随机模型的角度出发来研究有机污染物的迁移转化过程,加强随机理论方面的研究。
(3)上述各研究多停留在理论研究和实验室模拟阶段,还没有应用到具体的实际工作中,有的领域国外也是近几年来才开展该方面的研究工作,所以有必要进行该方面的理论研究和探讨。
参考文献: [1] 张志红,赵成刚,李涛.污染物在土壤、地下水及粘土层中迁移转化规律研究. 北京交通大学土木建筑工程学院,北京,100044。