地表水与地下水相互作用带中氮素污染物的反应迁移机理及模型研究进展

在地表水-地下水作用带内,水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水-地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程,并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此,精细刻画地表水-地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响,地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂,研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生物化学过程有机整合在一起,能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理,预测其发展趋势,可为研究地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。

碳酸盐溶解、沉淀控制下的反应－迁移模型研究

以碳酸盐岩中方解石、白云石和石膏的溶解和沉淀化学反应为基础，阐述了反应模型和水流模型，建立了化学动力学方程－水流方程的关系，并且采用解析法－数值法混合解法求解济南岩溶区的反应－迁移模型。

北方半干旱区不同岩溶系统的碳循环研究

中国北方半干旱区存在丛山窄谷、冈山宽谷和孤山溶盆三种岩溶地貌。不同岩溶地貌区的碳酸盐岩溶蚀强度和碳循环强度不同。碳酸盐岩溶蚀量和ＣＯ２吸收量可以用化学热力学过程和化学动力学过程描述。

地表水-地下水相互作用下NH4-N的吸附/解吸行为及其对N迁移转化的影响

铵吸附/解吸是控制氮转化的重要反应之一,但其在地表水-地下水相互作用影响下对氮迁移转化的影响机制尚不清晰.以江汉平原东部沙湖监测场为研究区,通过分析地下水位及其水化学指标长期监测数据,结合室内土柱实验和反应迁移数值模型解译,识别了地表水补给和地下水排泄两种模式下NH_(4)-N的迁移转化过程,探究了水动力驱动下N的迁移转化机制.研究表明,农业活动带来的高浓度NH_(4)-N会被表层沉积物颗粒吸附;地表水入渗会促进沉积物中NH_(4)-N的解吸附及后续的硝化作用,引起地下水中NO_(3)-N浓度上升;含NH_(4)-N的地下水排泄过程会促进沉积物对NH_(4)-N的吸附,使沉积物中NH_(4)-N吸附量升高.阳离子交换是影响NH_(4)-N迁移转化的关键机制,地表水-地下水相互作用引起的水文地球化学环境变化影响了NH_(4)-N的吸附/解吸及后续生物地球化学反应.