考虑表面粗糙度与探针分子尺寸效应以估算土壤比表面积
地球物理
2021-02-19 v1
摘要
孔隙-固体界面及其特征在固体土壤基质中矿物与孔隙空间液体之间的化学相互作用以及溶质在土壤中的运移中起着关键作用。通常用于表征孔隙-固体界面的比表面积（SSA）不仅取决于颗粒尺寸分布，还取决于颗粒形状和表面粗糙度。在本注记中，我们研究表面粗糙度和探针分子尺寸对 SSA 估算的影响，运用分形概念，并从颗粒尺寸分布和水分特征曲线（WRC）出发理论估算比表面积。前者用于表征颗粒尺寸，后者通过确定表面分形维数 Ds 来近似量化孔隙-固体界面粗糙度。为评估该方法，我们使用了五组华盛顿土壤和二十一组亚利桑那土壤，其颗粒尺寸分布和水分特征曲线均在宽颗粒尺寸与基质势范围内被精确测定。与实验对比表明，所提方法对 SSA 的估算相当良好，华盛顿与亚利桑那数据集的均方根误差 RMSE 分别为 16.8 和 30.1 m2/g。
引用
@article{arxiv.2101.10976,
title = {Incorporating effects of surface roughness and probing molecule size for estimation of soil specific surface area},
author = {Behzad Ghanbarian and Allen G. Hunt and Marco Bittelli and Markus Tuller and Emmanuel Arthur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10976},
year = {2021}
}
备注
4 figures, 3 tables