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土壤是生态系统中重要的一环,也是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源。土壤及地下水重金属污染问题日趋严重,已经成为一个世界性环境问题。铬是土壤和地下水中常见的重金属污染物之一,受到人们的广泛关注。铬是迁移性污染物,过量的铬在土壤中累积,可以向深层土壤迁移,对地下水造成污染。另外,土壤中的铬可以被植物吸收,并在植物体内富集,通过食物链危害到人类身体健康。我国黄土分布面积广泛,对于铬在黄土层中的迁移转化规律的研究较少。本次试验以马兰黄土为供试土壤,通过室内土柱淋滤试验,以灌水量和示踪铬浓度为控制因子,研究铬在黄土层中的分布、蓄积、迁移转化规律及黄土对铬的吸附特性,对保护黄土地区的水土环境和受污染土壤的修复具有十分重要的意义。研究取得以下主要结论:(1)水分在黄土中的运移规律。在非饱和渗流条件下,土壤含水量随土层深度的增加而减小;在大灌水量条件下,土壤含水量在整个剖面中随灌水量的增大而增大,土壤水分在剖面中的变化较小。在水施加于土壤表面后的很短时间内,表土的含水量很快达到土壤的持水度。随着入渗的进行,湿润锋不断前移,含水量的分布渐趋均匀。(2)非饱和渗流条件下,当灌水量为191.1mm时,土壤铬含量与灌水量、土层含水量的变化趋势相同,铬的迁移与水的迁移具有一定的协同性。当铬浓度一定时,灌水量越大、土层中含水量越高,随水携带的铬离子越多,土壤对铬吸持量越高。“饱和渗流”条件下,当灌水量为318.5mm时,铬含量与土层含水量的变化趋势则不尽相同。0~20cm土层深度铬含量与土层含水量的变化趋势与非饱和渗流条件下相同,铬含量随含水量增大而增大。20cm以后,随着土层含水量增大,铬含量却呈降低趋势。(3)土壤铬含量随铬浓度的增大而增大,高浓度的铬可以为土壤提供充分的非饱和吸附量,因而随着铬浓度的增加土壤中铬含量也会增加;当铬浓度较高的情况下,铬会在表层很快达到吸附饱和,并随饱和渗流带下移,铬的饱和吸附带锋面下移,会导致下层土壤受到污染,进而污染地下水。(4)当灌水量和铬浓度一定的条件下,土壤中铬的含量随土层深度的增加而减小。试验结果表明,在这种非饱和灌溉条件下,土壤中的铬随水下移,被土壤吸附固定,由于黄土具有良好的吸附性,能对随水携带的铬离子进行充分吸附,只有当上层土壤来不及吸附或上层土壤达到吸附饱和的情况下,铬离子才会随水继续下移,由于下移的含水量相对减小并且大量的铬离子已被上层土壤吸附,致使下层土壤中铬的含量相对较小,整个剖面上铬的含量均呈下降趋势。(5)黄土性土壤对铬具有良好的吸附性,其吸附量和吸附率与灌水量、铬浓度密切相关,也与土壤自身对铬的吸附能力有关。(6)铬在黄土中的迁移与土层深度、灌水量、土层含水量和铬浓度等因素密切相关。运用DPS数据处理系统,对土壤铬动态吸附量与灌水量、铬浓度等因素采用二元一次曲线拟合关系式进行模拟,模拟值的变化趋势与实测值变化趋势一致,能较好的描述灌水量、示踪铬浓度与土壤铬动态吸附量之间的关系。