利用时域反射技术测定饱和土壤中轻非水相液体的含量

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1、分类号：X53学校代号：10109密级：公开TaiyuanUniversityofScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(学术型）利用时域反射技术测定饱和土壤中轻论文题目：非水相液体的含量_______________研鄉生名:陈福新__________________________指导教师：钱天伟教授____________________学科专业：环境科学与工程_________________学习年限：2012年9月一2015年7月____

2、___论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律后果由本人承担。论文作者签名:飞东從HB期:分类号：X53学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）学位论文题目：利用时域反射技术测定饱和土壤中轻非水相液体的含量研究生姓名：陈福新导师姓名及职称：

3、钱天伟教授培养单位：环境与安全学院学科专业：环境科学与工程论文提交日期：2015年4月论文答辩日期：2015年5月20日答辩委员会主席：赵东叶教授中文摘要中文摘要时域反射技术（TDR，Time-Domain-Reflectometry）是一种利用电磁波在介质中的传播时间来确定介质性质的探测技术，已经被广泛应用于工业和农业等多个领域。利用TDR测定土壤中轻非水相液体（LNAPLs，LightNon-aqueousPhaseLiquids）的含量具有快速、准确、可连续原位测定、无辐射以及不破坏土壤样品

4、等优点。目前，国内外利用TDR监测轻非水相液体的相关研究还较为薄弱，LNAPLs对土壤介电特性的影响以及污染土壤中LNAPLs含量的定量预测相对较少。本研究利用时域反射技术，测定饱和砂土和壤土的介电常数和电导率随LNAPLs（菜籽油、机油）含量的变化规律，并在此基础上，通过模型模拟及修正，确定了饱和土壤中轻非水相液体含量的预测模型。结果表明：1）饱和土壤中体积含油量在0-0.05m3m-3时，土壤介电常数并无显著变化；随着LNAPLs体积含量的进一步增加，介电常数呈线性减小趋势；土壤容重和LNAP

5、Ls类型对相同饱和度的土壤介电常数未产生影响。2）饱和土壤的电导率与LNAPLs含量存在良好的线性负相关关系（R2=0.96）；土壤容重对相同饱和度的土壤电导率未产生影响。3）混合介电模型（α=0.5）高估了饱和土壤中轻非水液体含量，平均RMSE为0.038cm3cm3；参数α调整为0.52后，混合介电模型提高了预测精度，比原混合介电模型（α=0.50）预测精度可以提高23.2%—30.4%。本研究结果表明可利用时域反射技术监测污染土壤的介电常数与电导率并测定饱和土壤中LNAPLs的含量。关键词:

6、时域反射技术；饱和土壤；轻非水相液体；介电常数；电导率；混合介电模型IABSTRACTABSTRACTTimeDomainReflectometry(TDR)isadetectiontechnologyusingpropagationtimeofelectromagneticwavesinthemediumtodeterminethepropertiesofthemedium,whichhasbeenwidelyusedinmanyfieldssuchasindustryandagricultur

7、e.TDRtechniqueondeterminationoflightnon-aqueousphaseliquids(LNAPLs)contentinsoilhasanadvantageofrapid,accurate,continuousin-situ,nonradiat,andminimalsoildisturbing.Recently,researchonTDRmonitoringnon-aqueousphaseliquidsisrelativelyweak.Especially,thes

8、tudiesontheeffectoftheelectricalcharacteristicsandthedeterminationofLNAPLscontentincontaminatedsoilarerarely.Inthisstudy,weinvestigatedtherelationshipsamongthelightnon-aqueousphaseliquids(colzaoilandmotoroil)content,soil(sandandloam)dielectric