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非饱和带-饱和带全耦合氮素迁移转化数值模拟
被引量:
1
1
作者
孙晓文
彭辉
《南水北调与水利科技(中英文)》
CAS
北大核心
2021年第6期1194-1207,共14页
为探究地下水中氮素的迁移转化规律,建立三维非饱和带-饱和带完全耦合的水动力和溶质运移的数值模型,考虑氮素的矿化、硝化、反硝化等反应过程,利用COMSOL软件进行模型求解。将构建的模型应用于山东半岛小沽河地区,利用地下水位和氮素...
为探究地下水中氮素的迁移转化规律,建立三维非饱和带-饱和带完全耦合的水动力和溶质运移的数值模型,考虑氮素的矿化、硝化、反硝化等反应过程,利用COMSOL软件进行模型求解。将构建的模型应用于山东半岛小沽河地区,利用地下水位和氮素质量浓度监测数据对模型进行校验。根据模型结果分析水位及氮素分布的时空变化,探究灌溉量、施肥量及作物类型对氮素在地下水中分布的影响,并对硝态氮在地下水中长期富集过程进行预测。结果表明,建立的非饱和带-饱和带完全耦合模型能够准确地模拟水动力和溶质迁移转化过程:当抽水灌溉量分别减小10%、20%时,硝态氮质量浓度降低2.17、2.98mg/L,氨氮质量浓度降低0.02、0.03mg/L;当施肥量分别增加25%、降低25%时,地下水中硝态氮质量浓度分别增加2.60mg/L、降低3.16mg/L,氨氮质量浓度分别增加0.02mg/L、降低0.02mg/L;将夏玉米-冬小麦轮作农田改植蔬菜后硝态氮质量浓度年平均升高23.93mg/L,氨氮质量浓度年平均增加0.29mg/L;长期不施肥硝态氮质量浓度明显降低,5年总降低量为33.48mg/L。
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关键词
非饱和
带
-
饱和带
完全耦合
氮素运移
COMSOL
数值模拟
污染预测
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职称材料
某污染场地氨氮迁移过程模拟研究
被引量:
20
2
作者
杜青青
尹芝华
+4 位作者
左锐
王金生
杨洁
滕彦国
翟远征
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2017年第12期4585-4595,共11页
以某废水排放场地为例,利用HYDRUS-1D软件构建土壤水分运动和溶质运移模型,模拟废水中氨氮成分在该场地非饱和带和饱和带中的富集,迁移和衰减过程,从而定量识别和预测含氨氮废水在排放期间及排放后对土壤和地下水的影响.结果表明,含氨...
以某废水排放场地为例,利用HYDRUS-1D软件构建土壤水分运动和溶质运移模型,模拟废水中氨氮成分在该场地非饱和带和饱和带中的富集,迁移和衰减过程,从而定量识别和预测含氨氮废水在排放期间及排放后对土壤和地下水的影响.结果表明,含氨氮废水在排污场地的垂向入渗过程中发生明显的吸附解吸作用,加上氨氮的反应衰减,使得氨氮浓度在垂向上呈现出逐渐降低的波浪式推移变化过程.废水排放事件对排放场地的土壤和地下水造成了明显影响,使地下水面处氨氮的浓度最高时可达867mg/L超过当地地下水背景值(0.106mg/L)8178倍,同时超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)中的III类标准限值(0.2mg/L)4334倍,对地下水功能造成了损害.但是由于及时切断了污染源,终止了排放行为,模拟预测结果显示停排330d后土壤中氨氮的浓度接近0,地下水中氨氮的浓度低于2mg/L.
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关键词
氨氮
污染场地
迁移衰减
参数反演
HYDRUS
-
1D
非饱和-饱和带
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职称材料
题名
非饱和带-饱和带全耦合氮素迁移转化数值模拟
被引量:
1
1
作者
孙晓文
彭辉
机构
中国海洋大学环境科学与工程学院
中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室
出处
《南水北调与水利科技(中英文)》
CAS
北大核心
2021年第6期1194-1207,共14页
基金
国家自然科学基金项目(41731280,U1906215)。
文摘
为探究地下水中氮素的迁移转化规律,建立三维非饱和带-饱和带完全耦合的水动力和溶质运移的数值模型,考虑氮素的矿化、硝化、反硝化等反应过程,利用COMSOL软件进行模型求解。将构建的模型应用于山东半岛小沽河地区,利用地下水位和氮素质量浓度监测数据对模型进行校验。根据模型结果分析水位及氮素分布的时空变化,探究灌溉量、施肥量及作物类型对氮素在地下水中分布的影响,并对硝态氮在地下水中长期富集过程进行预测。结果表明,建立的非饱和带-饱和带完全耦合模型能够准确地模拟水动力和溶质迁移转化过程:当抽水灌溉量分别减小10%、20%时,硝态氮质量浓度降低2.17、2.98mg/L,氨氮质量浓度降低0.02、0.03mg/L;当施肥量分别增加25%、降低25%时,地下水中硝态氮质量浓度分别增加2.60mg/L、降低3.16mg/L,氨氮质量浓度分别增加0.02mg/L、降低0.02mg/L;将夏玉米-冬小麦轮作农田改植蔬菜后硝态氮质量浓度年平均升高23.93mg/L,氨氮质量浓度年平均增加0.29mg/L;长期不施肥硝态氮质量浓度明显降低,5年总降低量为33.48mg/L。
关键词
非饱和
带
-
饱和带
完全耦合
氮素运移
COMSOL
数值模拟
污染预测
Keywords
unsaturated
-
saturated zone
fully coupled
nitrogen transportation
COMSOL
numerical simulation
pollution forecast
分类号
TV211 [水利工程—水文学及水资源]
X523 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
某污染场地氨氮迁移过程模拟研究
被引量:
20
2
作者
杜青青
尹芝华
左锐
王金生
杨洁
滕彦国
翟远征
机构
北京师范大学水科学研究院
中国地质科学院岩溶地质研究所
出处
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2017年第12期4585-4595,共11页
基金
岩溶动力学重点实验室基金资助项目(KDL201505)
国家水体污染控制与治理科技重大专项资助项目(2014ZX07201-010)
文摘
以某废水排放场地为例,利用HYDRUS-1D软件构建土壤水分运动和溶质运移模型,模拟废水中氨氮成分在该场地非饱和带和饱和带中的富集,迁移和衰减过程,从而定量识别和预测含氨氮废水在排放期间及排放后对土壤和地下水的影响.结果表明,含氨氮废水在排污场地的垂向入渗过程中发生明显的吸附解吸作用,加上氨氮的反应衰减,使得氨氮浓度在垂向上呈现出逐渐降低的波浪式推移变化过程.废水排放事件对排放场地的土壤和地下水造成了明显影响,使地下水面处氨氮的浓度最高时可达867mg/L超过当地地下水背景值(0.106mg/L)8178倍,同时超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)中的III类标准限值(0.2mg/L)4334倍,对地下水功能造成了损害.但是由于及时切断了污染源,终止了排放行为,模拟预测结果显示停排330d后土壤中氨氮的浓度接近0,地下水中氨氮的浓度低于2mg/L.
关键词
氨氮
污染场地
迁移衰减
参数反演
HYDRUS
-
1D
非饱和-饱和带
Keywords
ammonia nitrogen
contaminated sites
migration
parameter inversion
HYDRUS
-
1D
unsaturated
-
saturated zone
分类号
X523 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非饱和带-饱和带全耦合氮素迁移转化数值模拟
孙晓文
彭辉
《南水北调与水利科技(中英文)》
CAS
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
某污染场地氨氮迁移过程模拟研究
杜青青
尹芝华
左锐
王金生
杨洁
滕彦国
翟远征
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2017
20
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职称材料
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