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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

朱强  
【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


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