室内—维土柱人渗试验装置系统的研究及应用

近年来作者在进行“黄土坡面产流实验与模拟的研究”等课题的研究中,研制了室内一维土柱入渗装置系统。该系统对于均质扰动土柱及原状土柱,在降雨入渗或积水入渗条件下的入渗率以及土壤水在剖面上的分布,分别采用了自动跟踪测量和放射性同位素测量,并利用计算机对数据进行实时釆集和处理,提高了量测精度,减少了人为差错,同时又便利了试验资料的整理分析,因而,为非饱和土壤水运动的试验研究提供了先进的测试手段。该试验装置系统的组成见图1所示。

硬壳覆盖条件下土壤冻融期水盐运动规律研究

采用大田试验 ,研究了水泥硬壳覆盖后冻融期土壤温度、水分、盐分的变化规律 ;采用室内土柱试验 ,研究了冻融交替时期土壤中的水盐运动规律 .试验表明 ,土壤水泥硬壳覆盖后土壤的冻结时间减少 ,冻结深度变浅 ;明显抑制土壤水分的无效蒸发 ;明显抑制土壤在融冻时期的土壤返盐 .同时由于“冻层滞水”在春季的融化 ,有淋洗表层土壤盐分的作用 ,使土壤表层脱盐 .土柱冻融试验进一步说明 ,土壤经冻融过程后 ,土壤中的水盐发生了重新分布 .

灌溉对土壤水分分布和潜水蒸发的影响

通过室内土柱试验,对3种灌水处理条件下不同地下水埋深土壤中的水分分布和潜水蒸发规律进行了分析。结果表明,灌溉制度和地下水埋深对潜水蒸发影响较大。在同一水位下,总灌水量相同,灌水频率不同时,随灌水频率增加,潜水蒸发量显著减少;在同一水位下,低灌水频率土壤随次灌水量增加潜水蒸发减少,且水位越深,潜水蒸发量减少越大,水位越浅,潜水蒸发量减少越小。

不同灌溉施肥方式下尿素态氮在土壤中迁移转化特性的研究

采用室内土柱模拟试验方法 ,研究了不同灌溉施肥方式下尿素态氮在土壤中的迁移、淋溶和转化特征。结果表明 ,灌水量及水肥供应方式是决定尿素态氮在土壤中迁移、转化和淋失的关键因素。氮素淋溶量随灌水量的增加而增加 ;与浇灌施肥相比 ,滴灌施肥显著地降低了氮素的淋溶损失。在淋失的氮素形态中 ,以尿素态氮为主 ,其次为硝态氮 ,铵态氮的淋失量最低。灌水量低时 ,滴灌施肥铵态氮在土壤上层明显累积 ;灌水量增加后 ,这种累积作用减弱。灌水量低时 ,灌溉施肥的土壤硝态氮变化呈上低下高 ,增加灌水量降低了土壤中硝态氮含量 ;滴灌施肥显著地减少了尿素态氮的淋溶损失 ,增加了土壤中有效态氮的含量。

造纸污水对地下水环境的影响研究

综述我国造纸业污水中的污染因子危及地下水水质安全的机理,通过对野外试验和室内土柱试验的过程及结果进行分析研究,表明在包气带中形成一个以生物化学作用为主的生化层在造纸污水中COD降解是一个复杂的生物化学降解过程;生化层在天然状态下形成,由生物氧化带和生物氧化还原带形成,其形成过程具有明显的阶段性;只有当生物氧化还原带形成后,生化层才发育成熟,具备对COD降解的生化能力;生化层空间分布,仅局限在污水池、渠底部包气带中有垂向渗流的部分。通过系统取样监测查明造纸污水对地下水的影响程度,提出了预防措施。

不同来源风化煤对土壤中铁的活化效果研究

采用室内土柱模拟试验方法,通过三种不同来源风化煤处理对土壤呼吸量、pH值、土壤有效铁含量的影响,揭示不同来源风化煤活性的差异及对土壤中铁的活化效果差异。试验结果表明在北方石灰性土壤中施用风化煤,可以显著提高土壤中的有效铁含量及土壤呼吸量,降低土壤pH值。与对照相比,土壤有效铁含量提高幅度为1.17～3.13倍,土壤pH降低幅度为0.3～0.48个pH单位,土壤呼吸量增加2.42％～15.40％,且不同风化煤处理之间达到了差异显著或极显著水平。