Теория и методы описания миграции растворенных веществ в почвах с целью управления их солевым режимом

• Автор: Петрова, Зоя Михайловна
• Шифр специальности: 03.00.27
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 227 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1.1. Методы описания миграции веществ в почвах под действием механических

сил..и

1.2. Роль поверхностных сил в процессах массопереноса при наличии различных

внешних сил.

1.3. Структура и свойства граничных слоев воды и их влияние на массоперенос в дисперсных системах

1.4. Методы экспериментального изучения агроэкологического состояния почв..

2. Объекты и методы исследования .

. Ч . . .

3 Механизмы движения влаги и солей в почвах при наличии градиента осмотического потенциала.,.
4. Факторы, влияющие на сопряженный влагосолеперснос в почвах
4.1. Дисперсность почв.
4.2. Природа внутрипорового раствора .
4.3. Оценка вклада составляющих потока в результирующий процесс массопереноса.
4.4. Концентрация почвенного раствора.
5. Функция связанной воды в процессах массопереноса в почвах.
5.1 Влияние температуры .
. 5.2 Влияние неполярного растворимого соединения сахарозы
6. Сравнение методов описания миграции солей в почвах с помощью конвективнодисперсионной модели и с использованием аппарата термодинамики необратимых
процессов ,.
7. Миграция жидкого аммиака в почвах .
7.1. Проникновение аммиака в почву.
7.2. Влияние физических свойств почвы на миграцию в ней жидкого аммиака. 4 7.3. Влияние влажности и характера почвенного сложения на миграцию жидкого
аммиака в почве.
Выводы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Д подтвердил заключения экспериментаторов, что классическая однопараметрическая модель применима при описании солепереноса в почвах, свободных от значительного количества глинистого материала и, как правило, дает достаточно корректное описание экспериментов. Наблюдаемые различия между. V , наличием застойных тупиковых или динамически менее активных областей, в которых жидкость неподвижна и ,массообмен между активными и тупиковыми порами осуществляется за счет молекулярной диффузии. Для почв среднего и тяжелого гранулометрического состава неучет влияния тупиковых пор приводит к значительным ошибкам и неверным рекомендациям Микайылов Ф. Д., . В связи с этим была разработана модель , , связывающая перенос растворенных химических соединений в почвах со строением и размером их порового пространства, . На уровне доменов исследовали конвективный и диффузионный потоки, интенсивность которых определялась характерным размером пор. При таком рассмотрении были получены величины параметров более физически обоснованные, чем при использовании традиционной модели Сметник А. Д., Губер А. К., , . ., . Многочисленными авторами , i . Поэтому вместо осредненных скоростей массопереноса были введены локальные, отражающие движение растворенных веществ в пористой среде , . . i Т. .. При описании миграции растворенных веществ в почвах, наряду с моделью гидродинамической дисперсии, применяют и другие методы. Для расчета водно солевого режима в орошаемых почвах применяли как ранее Минашина Н. Г., Егоров В. В.,, так и в настоящее время Пягай Э. Т., Шейн Е. Э.Т. По кривым распределения в почвенной толще при различных скоростях движения влаги устанавливались оптимальные условия увлажнения корнеобитаемого слоя почвы с учетом требований растений и экологически допустимых потерь воды на инфильтрацию. Миграционная способность элементов определялась не только по их сорбционным свойствам, но и формой передвижения влаги и влагообеспеченностью года Шейн Е. В.,. Рассмотрение процессов массопереноса в почвах с помощью адсорбционных моделей проводилось в работах i М. Каменева . . . Первым была предложена математическая модель переноса коллоидов в ненасыщенных пористых средах. Предполагалось, что коллоидные частицы могут адсорбироваться как на поверхности раздела твердое тело жидкость, так и на межфазной поверхности жидкость воздух. Было показано, что наличие поверхности раздела вода воздух внутри пористого тела существенно понижает перенос коллоидов в ненасыщенных пористых средах. Каменевым . . было рассмотрено решение двухкомпонентной задачи динамической сорбции при смешаннодиффузионной кинетике . Исследовано поведение межфазных и межкомпонентных концентрационных траекторий в области смешанного квазистационарного фронта при различной подвижности компонентов. Оценен эффективный параметр подвижности некоторых веществ при их вертикальной миграции в почве. Иванова Р. Р., . Моделирование антропогенной миграции промышленных ксенобиотиков в системе почва растение также проводилось методом регрессионного и корреляционного анализа. Иванова Р. Р.,. Коротко остановимся на новых моделях миграции веществ в дисперсных системах, созданных в последние годы. Раг1апде 1. Подробное математическое описание и полученное аналитическое решение позволяют прогнозировать положение фронта насыщения влагой почв, существенно отличающихся по гранулометрическому составу. Модель миграции и поглощения ионов набухающими почвами, в которой уравнение массопереноса решалось совместно с уравнением конвективной диффузии, была рассмотрена Гамаюновым Н. И. . Рассмотрен механизм накопления кристаллов соли в этих слоях. Микроскопическая модель конвективного переноса ионов в сорбирующихся гетерогенных пористых средах . Модель показала возможность описания конвективного переноса веществ в пористых средах, включая адекватное описание размытого фронта выходной кривой. В стохастической модели . Неопределенность параметров учитывалось введением в модель принципа случайного распределения. ii, превращает изменяющуюся во времени систему в приближенную к временной гомогенности.