[00133464]颗粒表面电场作用下紫色土土粒凝聚/分散机制研究

土壤颗粒凝聚/分散过程是水土保持,农业水土工程和环境保护等学科共同关注的热点问题之一,众多研究者从各种外部环境条件改变对其过程进行了大量研究,但是从电场作用条件下颗粒相互作用力变化规律对其研究甚少。本项目从颗粒表面电场作用出发,采用理论推演、物质表面电荷性质联合测定、光散射测定、zeta电位测定等实验方法,对颗粒表面电化学性质及离子极化作用的影响、颗粒相互作用力、凝聚过程临界粒径、凝聚体结构特征、分散过程临界值等进行了研究。得到了带电颗粒双电层中滑动层厚度计算方法,同时得到离子极化作用对土壤颗粒表面电荷性质的影响机制,在土壤颗粒表面电荷性质离子极化作用理论方面取得了较大进展,同时根据土壤颗粒表面电位的离子特异性效应,得到土壤颗粒间相互作用变化规律,为定量描述土壤颗粒间凝聚/分散过程内在机制提供了理论基础;对紫色土颗粒凝聚过程进行了动态光散射研究,对凝聚体结构特征进行了分析,得到不同紫色土凝聚过程的临界粒径和紫色土颗粒凝聚/分散过程的临界点;对土壤颗粒间相互作用力进行了理论计算,同时分析了电场作用条件下对土壤颗粒凝聚/分散过程的影响机制。本项目阐明了表面电场作用下紫色土凝聚/分散产生的条件和机制,为代表性土壤是紫色土的三峡库区水体生态环境安全提供了重要的理论依据。