2025年 05期

Simulation of Migration Patterns of Cr6+ and Cd2+ in Vadose Zone by Using HYDRUS-2D Software


摘要(Abstract):

为了清楚了解重金属在包气带迁移规律,利用HYDRUS-2D软件对某化工厂的污染包气带进行数值模拟,构建土壤水分与溶质迁移的数学模型;用该模型模拟Cr~(6+)、 Cd~(2+)在研究区地下非饱和带中的迁移,并监测Cr~(6+)、 Cd~(2+)在土壤介质中的迁移轨迹。结果表明:Cr~(6+)、 Cd~(2+)在地表深度1 m以内明显富集,且在垂向上富集规律相似,Cd~(2+)在渗漏2 000 d后到达潜水面,渗漏3 650 d后在潜水面的质量浓度为6.18μg/L。在距渗漏点1 m处,Cr~(6+)、 Cd~(2+)均在渗漏2 000 d后到达潜水面,且在渗漏3 650 d后在潜水面的质量浓度分别为3.79、 1.89μg/L。

关键词(KeyWords):土壤污染;溶质迁移;数值模拟;包气带

基金项目(Foundation):国家自然科学基金项目(42007153)

作者(Author): 刘庆松,刘本华,徐晶,任淼,罗杰,徐聪,冯国伟

DOI:10.13349/j.cnki.jdxbn.20250517.003

参考文献(References):

[1] WANG J J,ZHAO H W,ZHONG X P,et al.Investigation of mercury levels in soil around a municipal solid waste incinerator in Shenzhen,China[J].Environmental Earth Sciences,2011,64(4):1001.

[2] HUANG Y,WANG L Y,WANG W J,et al.Current status of agricultural soil pollution by heavy metals in China:a meta-analysis[J].Science of the Total Environment,2019,651(Part 2):3034.

[3] 林小兵,王斌强,成艳红,等.井冈蜜柚主产区土壤重金属污染特征及风险评价[J].中国农业科技导报,2024,26(3):188.

[4] 王现国,郭立.洛河冲积平原包气带对入渗水污染物净化能力研究[J].水文地质工程地质,2009,36(6):123.

[5] 屈智慧,赵勇胜,张文静,等.包气带砂层中生物作用对垃圾渗滤液中污染物的去除研究[J].环境科学,2008(2):2344.

[6] 周炼川,袁晶晶,余海,等.重庆市长寿区典型重金属污染健康风险评估与预测[J].灌溉排水学报,2023,42(10):129.

[7] 黎承波,莫莉萍,赵银军,等.柳州市某金属冶炼厂遗留用地地下水重金属污染分析与健康风险评价[J].南宁师范大学学报(自然科学版),2023,40(3):76.

[8] 黄婉娟.固体废物中的重金属对土壤及地下水污染的研究[J].黑龙江环境通报,2023,36(6):25.

[9] 罗杰,刘本华,徐晶,等.Hydrus-1D软件模拟污染土壤重金属溶质运移[J].济南大学学报(自然科学版),2023,37(4):444.

[10] WILLIAMS J R,YING O J,CHEN J S,et al.Estimation of infiltration rate in vadose zone:application of selected mathematical models[R].Washington:Washington Environmental Protection Agency,1998.

[11] ZAIRI M,ROUIS M J.Numerical and experimental simulation of pollutants migration in porous media[J].Bulletin of Engineering Geology and the Environment.2000,59(3):231

[12] 陈金花,杨冬雪,林杰,等.福建某石化企业土壤污染状态调查研究[J].海峡科学,2019(2):30.

[13] 覃邦余.重金属污染物在土壤环境系统中运移的建模与仿真[D].桂林:广西师范大学,2009.

[14] 许秀元,陈同斌.土壤中溶质运移模拟的理论与应用[J].地理研究,1998,17(1):99.

[15] 王全九,邵明安,郑纪勇.土壤中水分运动与溶质迁移[M].北京:中国水利水电出版社,2007.

[16] 郑春苗.地下水污染物迁移模拟[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.

[17] 尹芝华,杜青青,翟远征,等.利用HYDRUS-2D软件模拟污染事故后三氮污染物的迁移转化规律[J].环境污染与防治,2017,39(10):1071.