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南方离子型稀土原地浸矿土壤氮化物淋溶规律研究

作　者: 朱强
导　师: 刘祖文
学　校: 江西理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 迁移转化 离子型稀土 氮化物 淋溶
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


水和土壤共同是重要的自然资源,水体和土壤中氮化物污染在世界范围内普遍存在,但近年来水体富营养化现象越来越普遍,离子态的NH4+\N03成为国内外环境专家研究氮化物污染和治理的热点问题,而土壤中氮化物的淋失是造成水体氮化物污染的主要原因之一。赣南地区是我国稀土主要产地之一,被誉为稀土王国,而稀土开采过程中使用的主要药剂为铵盐,尤其近年来,稀土的滥采滥挖现象屡禁不止,导致稀土矿区的土壤含氮量较高,进而导致水体污染问题严重。本文章针对赣南地区地质地貌、土壤和地下水污染状况和影响氮化物迁移的因素等条件,以龙南地区稀土矿区土壤为研究对象,设置了野外现状调查和实验室模拟相结合的实验方案,通过查阅相关资料对赣南稀土矿区的土壤氮化物污染状况和氮化物在土壤中的迁移转化规律进行了调查分析。通过查阅相关文献可知,近年来赣南稀土矿区水体污染严重,由于原地浸矿母液收集系统不完善,造成溪流水中的氨氮浓度为100mg/L左右,水体和土壤中的氮化物含量较高,不利于水生生物和农作物的生长。通过对废弃一年的稀土矿土壤剖面的分析得出稀土矿土壤有机质缺乏,土壤呈弱酸性,土壤中硝态氮和铵氮含量较低,总氮含量最高值可达650mg/kg,矿山附近水体已经富营养化。实验室模拟实验表明：铵氮和总氮随着时间的推移有明显的下降趋势,且在土壤深层有先上升后下降的现象；土壤中硝态氮出现淋溶现象,在土壤深层略有积累；土壤中氮化物的淋失随着淋洗水量的增加加快向土壤下层迁移,且淋溶量与淋洗水量成正相关；种植植被作用下可以有效的抑制氮化物的淋失。本试验在模拟降雨的条件下得出了土壤各深度在不同降雨量条件下土壤中TN的残留量(y,mg/kg)和降水量(x,mm)之间的回归方程,其中以以下4种方程的拟合度最高最高：y=aebx、y=ax2+bx+c、y=alnx+b和y=ax+b。在模拟植被系统对稀土土壤中氮化物迁移的规律研究得出了土壤不同深度下个形态氮化物含量(y,mg/kg)与淋溶时间(x,d)之间的回归方程,其中以以下4种方程的拟合度最高：y=aebx、y=ax2+bx+c、y=alnx+b和y=axb+c

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 前言  8-18
  1.1 研究背景及选题意义  8-9
    1.1.1 土壤氮化物污染及其特征  8
    1.1.2 赣南离子型稀土矿原地开采现状  8
    1.1.3 论文题目来源及其选题意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-15
    1.2.1 土壤溶质迁移理论的发展  9-10
    1.2.2 氮化物在土壤中的迁移及转化理论研究  10-11
    1.2.3 氮化物在土壤中的迁移及转化模型建立研究  11
    1.2.4 模型在工程中的应用  11-12
    1.2.5 影响氮化物迁移转化的因素  12-15
    1.2.6 土壤氮化物的去向途径  15
  1.3 论文目标、内容及技术路线  15-18
    1.3.1 论文研究的目标  15-16
    1.3.2 论文研究的内容  16-17
    1.3.3 技术路线  17-18
第二章 赣南稀土矿区水土中氮化物污染状况  18-23
  2.1 赣南稀土矿区的自然概况及地质水文条件  18-20
    2.1.1 赣南稀土矿区的自然概况  18-19
    2.1.2 区域地质地貌条件  19-20
  2.2 赣南稀土矿区氮化物污染现状  20-21
  2.3 本章小结  21-23
第三章 稀土矿区土壤垂直剖面中氮化物残留的分布特征  23-29
  3.1 野外取样  23
  3.2 实验部分  23-24
  3.3 结果及其讨论  24-28
    3.3.1 实验结果  24
    3.3.2 不同土壤类型中铵态氮（NH+4-N）的分布特征  24-25
    3.3.3 不同土壤类型中硝态氮(N0-3-N)的分布特征  25-27
    3.3.4 不同土壤类型中总氮的分布特征  27-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章 南方离子型稀土原地浸矿土壤氮素迁移转化规律实验研究  29-50
  4.1 研究方法  29-31
    4.1.1 种植试验  29
    4.1.2 模拟土柱实验  29-30
    4.1.3 样品的采集和预处理  30
    4.1.4 测定项目及方法  30-31
  4.2 稀土矿土壤中氮化物含量的时间分布特征  31-41
    4.2.1 土壤表层氮化物淋溶动态  31-34
    4.2.2 20cm 层次土壤氮化物淋溶动态  34-36
    4.2.3 40cm 层次土壤氮化物淋溶动态  36-38
    4.2.4 60cm 层次土壤氮化物淋溶动态  38-40
    4.2.5 本节小结  40-41
  4.3 稀土矿土壤中氮化物含量的空间分布特征  41-47
    4.3.1 铵态氮（NH+4-N）在土壤垂向剖面的变化  41-43
    4.3.2 硝态氮(N0-3-N)在土壤垂向剖面的变化  43-45
    4.3.3 总氮在土壤垂向剖面的变化  45-47
    4.3.4 本节小结  47
  4.4 降雨量对氮化物淋溶的影响  47-48
  4.5 植被对氮化物淋溶的影响  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章 结论与建议  50-52
  5.1 结论  50
  5.2 建议  50-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
个人简历及攻读硕士学位期间发表论文与参与项目  56

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 土壤污染及其防治
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