Efectos de la adición de paja compostada, biochar y poliacrilamida en la permeabilidad del suelo y las características de lixiviación dinámica de contaminantes en suelo loéssico en cinturones verdes urbanos según experimentos de simulación en interiores
Autores: Wang, Chenguang; Zhao, Yikai; Hao, Shan; Chen, Jiayong; Chen, Shao; Liu, Jiaojiao; Liu, Helei; Zhu, Xinyu; Li, Xueyan; Zhang, Afeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos de la adición de paja compostada, biochar y poliacrilamida en la permeabilidad del suelo y las características de lixiviación dinámica de contaminantes en suelo loéssico en cinturones verdes urbanos según experimentos de simulación en interiores
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Suelo
Construcción de ciudad esponja
Materiales modificados
Paja descompuesta
Biochar
PAM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El suelo del cinturón verde urbano está actualmente severamente degradado y no puede satisfacer las necesidades de la construcción de ciudades esponja. Por lo tanto, este estudio implicó la adición de materiales modificados, como paja descompuesta, biochar de paja y PAM (poliacrilamida), al suelo del cinturón verde (recogido del Área Nueva de Xixian, una ciudad piloto para la construcción de ciudades esponja en China). Este estudio se realizó para explorar los efectos de la adición de materiales modificados en las propiedades físicas del suelo y la capacidad de adsorción de contaminantes a través de experimentos de simulación en interiores y experimentos de lixiviación dinámica (en los experimentos de lixiviación dinámica, el grosor del medio era de 40 cm y se colocó una salida de agua cada 10 cm para recoger el filtrado). En este estudio, se establecieron tres tratamientos experimentales: (1) suelo-arena-paja descompuesta + PAM (SSJ), (2) suelo-arena-biochar + PAM (SSB) y (3) suelo-arena-paja descompuesta-biochar + PAM (SSBJ). En los tres tratamientos, las cantidades de adición de suelo, arena y PAM (0,01 g·mL) fueron constantes en 560 kg·m, 624 kg·m y 76 L·m, respectivamente. Las cantidades de adición de paja descompuesta en los tratamientos SSJ y SSBJ fueron de 100 kg·m y 50 kg·m, respectivamente. Las cantidades de biochar añadido en los tratamientos SSJ y SSBJ fueron de 32 kg·m y 16 kg·m, respectivamente. La conductividad hidráulica saturada y el contenido de agua saturada de los diferentes tratamientos aumentaron en un 92,90-107,10% y un 19,07-32,17%, respectivamente, en comparación con los valores de referencia. A medida que aumentaba la profundidad, las concentraciones de lixiviación de N y COD (demanda química de oxígeno) a 40 cm en los diferentes tratamientos aumentaron en un 282,66-1374,02% y un 435,10-455,84%, respectivamente, en comparación con las de 10 cm. Sin embargo, las concentraciones de lixiviación de Cu, Zn, Cd y P cambiaron poco con la profundidad creciente. A medida que aumentaba la carga de flujo, la concentración de lixiviación del patrón de contaminantes no fue evidente. Después de que la lixiviación de los contaminantes se estabilizó, a 40 cm, las concentraciones de lixiviación de N, P y COD para los tratamientos SSJ, SSBJ y SSB fueron de 5,46-56,30 mg·L, 0,14-2,06 mg·L y 1034,23-1531,40 mg·L, respectivamente. Las tasas de retención de Cu, Zn y Cd mostraron una pequeña tendencia con el tiempo y las tasas de retención fueron todas superiores al 86%. En general, el tratamiento SSB tenía una fuerte capacidad para interceptar N, P y COD, mientras que el tratamiento SSBJ tenía una fuerte capacidad para interceptar Cu, Zn y Cd. Estos resultados de investigación pueden proporcionar una referencia para la mejora de los cinturones verdes en la construcción de ciudades esponja.
Descripción
El suelo del cinturón verde urbano está actualmente severamente degradado y no puede satisfacer las necesidades de la construcción de ciudades esponja. Por lo tanto, este estudio implicó la adición de materiales modificados, como paja descompuesta, biochar de paja y PAM (poliacrilamida), al suelo del cinturón verde (recogido del Área Nueva de Xixian, una ciudad piloto para la construcción de ciudades esponja en China). Este estudio se realizó para explorar los efectos de la adición de materiales modificados en las propiedades físicas del suelo y la capacidad de adsorción de contaminantes a través de experimentos de simulación en interiores y experimentos de lixiviación dinámica (en los experimentos de lixiviación dinámica, el grosor del medio era de 40 cm y se colocó una salida de agua cada 10 cm para recoger el filtrado). En este estudio, se establecieron tres tratamientos experimentales: (1) suelo-arena-paja descompuesta + PAM (SSJ), (2) suelo-arena-biochar + PAM (SSB) y (3) suelo-arena-paja descompuesta-biochar + PAM (SSBJ). En los tres tratamientos, las cantidades de adición de suelo, arena y PAM (0,01 g·mL) fueron constantes en 560 kg·m, 624 kg·m y 76 L·m, respectivamente. Las cantidades de adición de paja descompuesta en los tratamientos SSJ y SSBJ fueron de 100 kg·m y 50 kg·m, respectivamente. Las cantidades de biochar añadido en los tratamientos SSJ y SSBJ fueron de 32 kg·m y 16 kg·m, respectivamente. La conductividad hidráulica saturada y el contenido de agua saturada de los diferentes tratamientos aumentaron en un 92,90-107,10% y un 19,07-32,17%, respectivamente, en comparación con los valores de referencia. A medida que aumentaba la profundidad, las concentraciones de lixiviación de N y COD (demanda química de oxígeno) a 40 cm en los diferentes tratamientos aumentaron en un 282,66-1374,02% y un 435,10-455,84%, respectivamente, en comparación con las de 10 cm. Sin embargo, las concentraciones de lixiviación de Cu, Zn, Cd y P cambiaron poco con la profundidad creciente. A medida que aumentaba la carga de flujo, la concentración de lixiviación del patrón de contaminantes no fue evidente. Después de que la lixiviación de los contaminantes se estabilizó, a 40 cm, las concentraciones de lixiviación de N, P y COD para los tratamientos SSJ, SSBJ y SSB fueron de 5,46-56,30 mg·L, 0,14-2,06 mg·L y 1034,23-1531,40 mg·L, respectivamente. Las tasas de retención de Cu, Zn y Cd mostraron una pequeña tendencia con el tiempo y las tasas de retención fueron todas superiores al 86%. En general, el tratamiento SSB tenía una fuerte capacidad para interceptar N, P y COD, mientras que el tratamiento SSBJ tenía una fuerte capacidad para interceptar Cu, Zn y Cd. Estos resultados de investigación pueden proporcionar una referencia para la mejora de los cinturones verdes en la construcción de ciudades esponja.