红壤中铝、锰和铁在酸雨作用下的释放特征

酸雨作用下红壤中Al、Mn和Fe的释放大多具有阶段性特征,旦土壤不同,其阶段性特征存在明显的差异。多数情况下同一土壤中Al和Fe的阶段性释放特征较为相似。3种元素累积释放量(Q)随淋溶量(H)的变化符合二次模型:Q=A+B1H+B2H2。经过9150～10650mm的酸雨淋溶以后,与对照(pH5.6)相比,pH4.5的酸雨使Al累积释放量增加8.16%～87.49%,Mn增加-4.29%～24.75%,Fe增加5.78%～86.03%;pH3.5的酸雨使Al累积释放量增加68.59%～158.60%,Mn增加26.11%～205.53%,Fe增加8.48%～138.88%。3种元素对酸雨的敏感性依次是:Al>Fe>Mn。其累积释放量在不同土壤之间表现出基本一致的特点:Al和Mn的释放量较为接近,且远远大于Fe的释放量。

酸雨作用下红黏土渗透性影响机制及压实度控制

酸雨会溶解红黏土中的部分物质,是导致红黏土路基病害的重要因素。研究红黏土在酸雨环境下的渗透机制、提出红黏土路基压实度建议标准对于红黏土地区路基设计具有很强的工程实际意义。设计新型的淋溶仪器,用不同p H值溶液模拟酸雨对原状红黏土进行淋溶后,进行渗透性试验、物相分析试验及电镜微结构扫描试验,深入分析酸雨对桂林红黏土渗透性的影响因素及影响机制;进一步通过试验研究重塑红黏土渗透系数与压实度的变化关系。结果表明:红黏土渗透系数随干密度增大而减小;红黏土中的主要物质成分包括铁、硅、铝和钾4种金属元素的化合物均能被酸性物质溶解,随地下水迁移而流失,造成土体结构孔隙比增大、内部的孔隙连通性增强,酸雨的p H值越小,这些物质的溶解程度越大,对红黏土的渗透性影响越大;当在p H值≥3的酸雨地区用红黏土作为路基填料时,控制路基压实度≥95%可有效预防酸雨对红黏土的不利作用。

酸雨浸泡作用下云南红土的剪切特性

根据云南省酸雨特点配制模拟酸雨溶液,考虑时间、pH值两个因素,采用浸泡的试验方法,研究酸雨作用下云南红土抗剪特性变化,最后对酸雨-红土间的作用机理进行分析.试验结果表明,总体上酸雨浸泡降低了红土的抗剪强度及其特征参数.酸雨pH越小,浸泡时间越长,红土抗剪强度折减越多;抗剪强度及其特征参数随pH值增大而波动增大,质量随pH值增大而先减小后增大;浸泡第1 d时,红土抗剪强度及其特征参数折减幅度最大,之后随浸泡时间增加而波动变化,质量随浸泡时间增加而波动减小;为解释上述几个结果,特对酸雨-红土相互作用过程进行分析,将其归结为酸雨-红土物理作用、酸雨-红土化学作用、酸雨-红土盐类溶解、置换、结晶等.

酸雨侵蚀作用下抗滑桩混凝土中性化试验

抗滑桩在滑坡治理中应用得比较广泛,确保抗滑桩的耐久性至关重要,抗滑桩混凝土中性化程度是影响其耐久性的重要因素。通过酸雨侵蚀与应力耦合作用下的模型试验,探讨了混凝土受酸雨侵蚀后强度和中性化深度的变化情况。分析结果显示:在酸雨侵蚀作用下,抗滑桩混凝土抗压强度先增大,然后逐渐减小;应力作用下,抗滑桩混凝土中性化深度与无应力时有很大区别,弯曲拉应力作用下的混凝土中性化深度大于无应力状态下的中性化深度,弯曲压应力下的中性化深度小于无应力下的中性化深度,应力水平的大小将影响到中性化深度的大小。

珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化

珠江三角洲典型土壤模拟酸雨提取实验表明,土壤酸缓冲能力为菜园土大于水稻土大于赤红壤。酸化过程早期,铝铁胶体吸附共沉淀导致重金属溶出量增长不明显甚至下降;进一步酸化时,多数元素溶出量与加入酸量呈显著正相关。计算表明,在pH=4.5的酸雨作用下,溶液中Hg、Mn、Pb、Fe(以Fe2O3表示)浓度已超出II级地表水标准,Cu、Zn大大高于渔业用水标准。可见,土壤元素活化溶出对水体生态环境有潜在的危害。

柔性壁酸渗透条件下花岗岩残积土力学特性试验研究

自然条件下的残积土经酸雨侵蚀,发生化学-力学耦合作用。酸污染残积土性状与土颗粒特征、粒间胶结物和污染浓度、粒间液体介质等有关。三轴柔性壁渗透法通过模拟真实的土体固结应力状况,利用一定渗透压使酸液在土体内部渗流,有效模拟酸雨的淋滤作用,该方法可以精准控制及检测围压、渗透压、及渗透时间等参数。完成酸液渗透试验之后,利用三轴仪检测酸渗透试样的抗剪强度,同时收集过滤处理的酸液对花岗岩残积土试样进行三轴柔性壁渗透试验,可模拟酸雨加速侵蚀过程,反映残积土在长期酸雨作用下的力学特性规律。试验结果表明:渗透液pH值降低加快残积土渗透系数衰减,渗透系数随反应时间呈幂指数衰减;利用原子光谱分析法检测渗透液Fe^(3+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度,发现随着渗透液pH值降低,渗透流量和渗透液离子浓度减小;不同酸渗透条件下花岗岩残积土重塑样的不排水剪切试验应力应变曲线呈应变硬化,有效偏应力峰值大小依次为:pH1>pH7>pH3,超静孔隙水压力变化随轴向应变增大呈现先增大而后逐渐减小的趋势,黏聚力随着渗透液pH值升高,渗透时间增长而降低。柔性壁渗透法可作为一种酸雨加速侵蚀试验方法,探讨残积土在长期酸雨作用下的力学性质变化规律。