脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤的效應(yīng)機(jī)理與數(shù)值模擬.pdf

1、利用脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤可以實(shí)現(xiàn)改良土壤和減少空氣污染“雙贏”效果。為了確定脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤的效應(yīng)和機(jī)理，本文通過(guò)土柱試驗(yàn)、盆栽試驗(yàn)和田間小區(qū)試驗(yàn)研究了脫硫副產(chǎn)物對(duì)土壤理化性質(zhì)和向日葵生長(zhǎng)的影響，分析了脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤的機(jī)理，并利用UNSATCHEM多離子溶質(zhì)運(yùn)移方程和非線性支持向量機(jī)模型對(duì)脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤的離子運(yùn)移過(guò)程進(jìn)行了模擬和預(yù)測(cè)。通過(guò)研究得出如下結(jié)論： (1)通過(guò)施用脫硫副產(chǎn)物表層土壤的ESP、SAR

2、和pH均顯著降低，向日葵的出苗率和產(chǎn)量明顯增加。且在強(qiáng)度堿化土0～40cm和堿土區(qū)0～20cm，基本上達(dá)到了ESP＜15、SAR＜13和pH＜8.5的中度堿化土水平，堿化土壤的理化性質(zhì)得到了改善；淋洗在脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，改良效果和淋洗次數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系； (2)脫硫副產(chǎn)物改良?jí)A化土壤的效果并不和脫硫副產(chǎn)物用量呈正相關(guān)關(guān)系，過(guò)多施加煙氣脫硫副產(chǎn)物會(huì)抑制向日葵的出苗和生長(zhǎng)，脫硫副產(chǎn)物用量是理論計(jì)算量的1

3、.2-1.5倍時(shí)改良效果最為明顯。土壤含水率、土壤含鹽量和土壤堿化度都對(duì)向日葵的生理指標(biāo)和產(chǎn)量有一定的影響，并不是受其單一因素的影響； (3)利用靜態(tài)吸附交換試驗(yàn)求得離子吸附交換選擇系數(shù)KCa-Na、KCa-Mg和KCa-K分別為1.9、0.8和1.1。當(dāng)流入液Ca2+濃度為14.71、22.06和29.41mmol·l-1時(shí)Ca2+實(shí)現(xiàn)了穿透，且Ca2+濃度越大，實(shí)現(xiàn)穿透所需要的時(shí)間越短，而Ca2+濃度等于7.35mmol·l

4、-1時(shí)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)穿透。利用UNSATCHEM多離子溶質(zhì)運(yùn)移模型能夠準(zhǔn)確的模擬Ca2+穿透和運(yùn)移過(guò)程中土壤溶液中Ca2+和Na+的遷移轉(zhuǎn)化、土壤膠體Na+和土壤溶液中Ca2+吸附交換以及硫酸鈣的溶解沉淀過(guò)程； (4)用支持向量機(jī)模型預(yù)測(cè)土壤溶質(zhì)含量的時(shí)空變化具有可行性，且不需要建立具體的數(shù)學(xué)模型，利用matlab工具箱構(gòu)建的土壤溶質(zhì)運(yùn)移支持向量機(jī)模型能夠準(zhǔn)確反映了溶質(zhì)穿透和運(yùn)移過(guò)程中土壤流出液和土壤溶液中Ca2+和Na+的變化過(guò)程，