有机磷农药污染黄土的电阻率变化规律研究

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黄河流域高质量发展为西部带来长效经济增长的同时也加剧了西部黄土地区的场地污染问题。近年来随着环保理念的不断深入,污染场地的检测与评价成为研究热点。电阻率作为土的固有属性,在土体污染前后差异显著,对土体的物理力学特性及微观特征具有良好的表征作用。本文以杨凌黄土为研究对象,通过人工配制不同农药污染物,对土体的基本物理力学特性、电学特性进行测试,提出了适用于有机磷农药污染场地的电学预测公式,主要研究内容及成果如下:(1)深入探究了有机磷农药污染土物理力学变化规律。试验结果表明,随农药含量的增加,三种农药污染土黏粒含量均不断减小;草甘膦污染土p H无明显变化,草铵膦和敌百虫污染土p H下降明显;液限与塑性指数均呈下降趋势,塑限则无明显变化;电导率呈明显上升趋势;无侧限抗压强度则不断下降,且污染土破坏形式均表现为弱软化型塑性破坏特征,随含水率的增加,破坏形式由脆性破坏过渡到塑性破坏。(2)采用二相电极法对污染土进行电阻测试,分析了农药类型、农药含量、含水率、孔隙率、饱和度、作用时间等因素对土体电阻率的影响,结果表明三种农药污染土电阻率均随农药含量的增加而减小,随含水率的增加而减小,随孔隙率的增加而增大,随饱和度的增加而减小,随作用时间的增加呈先增后减的趋势,且在15d达到峰值。采用正交分析判别各因素影响主次,农药含量>农药类型>含水率>孔隙率,综合以上部分影响因素提出有机磷农药污染土的指数型函数电阻率预测模型,该模型拟合效果较好,可用于有机磷农药污染场地的评价。(3)X射线衍射试验与能谱分析试验发现农药的侵入改变了土中矿物含量与元素含量。扫描电镜试验发现农药侵入土体附着在矿物表面,且随着污染物浓度的增加,土中大孔增多,颗粒间接触方式由面-面接触逐步过渡为边-面接触、边-边接触。IPP软件定量分析表明土体受农药污染后小孔面积无明显变化,大孔面积则有不同幅度的增加,孔隙面积均值及孔隙面积标准差也都大于未污染土样。
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