呼伦贝尔煤电基地地下水化学特征及其影响因素

【目的】查清呼伦贝尔煤电基地的水资源质量。【方法】现场采集和收集了81件地下水(其中潜水42件,承压水39件)化学样品进行水质检测。通过描述性统计分析、溶解性总固体(TDS)的分布以及水化学类型的分析,进行研究区的地下水水化学特征研究;通过离子交换和岩石溶滤以及蒸发浓缩分析了其影响因素,最后根据熵权-密切值法评价了地下水的水质情况。【结果】研究区潜水和承压水均属于碱性水,平均硬度值分别为254.81 mg/L和208.22 mg/L,阳离子均以Na~+、Ca~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-、Cl-为主;TDS均为高平原向平原及河谷区逐渐变低,且超过1 000 mg/L的区域基本位于高平原上;潜水含水层的水化学类型主要为Ca?Na-HCO_3以及Ca?Na?Mg-HCO_3,承压含水层的水化学类型主要为Na-HCO_3·Cl以及Na·Ca·Mg-HCO_3。【结论】地下水中Na~+是通过含水介质中的Na~+与地下水中的Ca~(2+)和Mg~(2+)交换而得到,水化学特征主要受含钠和钙硅酸盐的溶滤作用影响,采矿活动对其影响基本可忽略,农田灌溉对地下水中NH4+和NO2-有一定的影响。潜水和承压水的水质普遍较差,在河谷区和平原区下地下水水质较好。相关研究成果旨在为呼伦贝尔煤电基地水资源规划和优化配置提供一定的参考价值。     

典型荒漠植物梭梭在咸水滴灌条件下土壤水盐运移特性

【目的】探讨不同矿化度咸水滴灌荒漠植物梭梭对土壤水盐运移特性的影响。【方法】采用测坑进行咸水滴灌梭梭试验,运用舒卡列夫和Piper三线图等方法,分析不同矿化度对梭梭土壤水分、盐分、土壤离子量和水化学特征变化。【结果】①不同矿化度咸水滴灌后,不同深度土壤盐分累积量不同,结果发现在60～80 cm深度处积盐,最高积盐量可达6.2 g/kg;且咸水滴灌梭梭土壤含盐量与灌水矿化度呈正相关关系;②咸水滴灌梭梭后,土壤中SO_4~(2-)、Cl~-、K~+和Na~+离子量的变化随矿化度显著增加,土壤水溶液阳离子由Ca~(2+)逐渐向Na~+变化,阴离子由SO_4~(2-)逐渐向Cl~-变化,水化学类型由SO_4~(2-)-Ca~(2+)?Mg~(2+)型逐渐向SO_4~(2-)?Cl~--Na~+型演化。【结论】不同矿化度滴灌梭梭条件下,分析土壤含水率、含盐量的分布特征,明确了不同咸水滴灌对土壤离子变化及水化学演变特性,为当地咸水资源的高效利用及生态建设具有指导意义。     

泾惠渠灌区地下水化学特征及其对不同水源灌溉的响应

为研究泾惠渠灌区地下水水质状况及其对不同水源灌溉的响应,对桥底镇地下水进行系统采样,分析了泾惠渠灌区地下水基本特征、地下水化学成分形成原因和不同灌溉水源区地下水的暂时性变化规律。结果表明,泾惠渠灌区桥底镇浅层地下水以Na+Mg—HCO_3+SO_4+Cl类型为主,地下水环境为碱性咸水,影响TDS的主要离子排序为SO_4~(2-)Cl~-Ca~(2+)Mg~(2+);蒸发浓缩作用、阳离子交换作用和溶解沉淀作用是影响地下水化学成分形成的重要因素;井灌区地下水中各离子质量浓度均比渠灌区高,Ca~(2+)在2种类型区域的量有显著差异且年变异系数最大;引起Ca~(2+)和Na~+暂时性变化的因素是灌溉和降雨。灌区灌溉应在保证水量的情况下优先选择渠水灌溉,降雨集中期和灌溉期要加强灌区地下水水质的管理工作。     

滨海土壤团聚体分布和分形维数及其影响因子研究

【目的】研究滨海土壤团聚结构及其分形特征,为合理利用滩涂土地资源提供理论依据。【方法】以江苏省东台市条子泥垦区为研究对象,利用湿筛法测定土壤水稳性团聚体组成,探究了垦区内荒地和水稻田土壤团聚体分形维数特征;利用因子分析法研究了各理化因子对滨海土壤团聚体分形维数的影响。【结果】与垦区荒地相比,种植水稻后土壤大团聚体量增加了4.21%,分形维数减小了0.03。土壤团聚体分形维数与较大粒径团聚体量显著负相关,而与较小粒径团聚体量显著正相关。土壤平均重量直径和几何平均直径均与分形维数显著负相关。土壤中Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、K~+、SAR(钠吸附比)、Cl~-对研究区土壤团聚体分形维数贡献率较大,且与分形维数显著正相关。【结论】水稻种植能使滨海土壤中大团聚体量增加,分形维数降低,团聚结构有所改善;部分土壤理化性质(Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、K~+、SAR、Cl~-)对土壤团聚体分形维数贡献率较大且与其显著正相关。     

改良材料对微咸水滴灌农田土壤盐分分布与离子组成的影响

【目的】探究微咸水滴灌及改良材料配施对节水灌溉农田土壤盐分的影响规律。【方法】以内蒙古河套灌区典型重度盐碱地为对象,分别开展了常规黄溉、微咸水滴灌、微咸水滴灌配施生物炭和微咸水滴灌配施石膏4个处理的田间小区试验,对比分析不同处理对于土壤盐分及其离子组成的效应?【结果】微咸水滴灌的平均脱盐率(13.46%)大于常规黄河水灌溉(7.14%),不会造成显著的盐分积累,但土壤盐分中Na~+、Cl~-量分别增加了91.12%和47.21%,全盐占比也随之增加,从而引起土壤钠质化,并导致土壤盐分在20～40 cm土层积累;微咸水滴灌配施生物炭或石膏可提高土壤脱盐率并消减土壤钠质化危害,且以微咸水滴灌配施石膏处理脱盐率最高,可达到46.30%;相比其他处理,微咸水滴灌配施生物炭表现出更为强烈的生育期土壤返盐现象,且土壤K~+、Mg~(2+)?SO_4~(2-)的全盐占比有所提高,而微咸水滴灌配施石膏处理则会降低Na~+、Cl~-、Mg~(2+)的全盐占比,提高Ca~(2+)和SO_4~(2-)的全盐占比?【结论】微咸水滴灌配施生物炭或石膏具有调控盐分运动与离子组成的双重效应,这为河套灌区盐碱地节水改良利用提供了一定理论基础?     

开封市区近黄河地区地下水化学特征及成因分析

为研究开封市区近黄河地区地下水化学形成机制及地表水对地下水水化学的影响,采用地下水水化学组分基本特征、舒卡列夫分类、Piper三线图、离子比例系数等方法对该区地下水展开了系统研究。结果表明:研究区地下水离子变异系数基本大于地表水,其中Na~+、Cl~-变异系数较大,HCO~-_3变异系数较小,水化学类型由HCO·SO_4·Cl·Na·Ca型转为HCO·Ca·Na·Mg型;地表水和地下水中主要离子间相关系数相差不大,Na~+的来源是盐岩溶解和其他含钠矿物的溶解,Ca~(2+)、Mg~(2+)主要来源于碳酸盐和硅酸盐矿物;自北向南,随着距离地表水越来越远,地下水中水动力作用有小幅度增强,Na~+富集程度则有略微上升;地下水中靠近铁路和地表水的取样点水质污染小于市中心取样点,污染物来源除矿物溶解外,人类活动的影响同样不可忽视。     

宁夏地区地下苦咸水人饮淡化技术适宜性研究

针对宁夏地区地下苦咸水资源量大、水化学类型复杂、矿化度范围广,采用单一的淡化技术难以满足要求,通过对宁夏地区地下苦咸水不同范围矿化度所对应的水化学类型进行分析,并对常用的反渗透法(RO)、纳滤法(NF)和膜蒸馏法(MD)等苦咸水淡化方法进行技术经济计较,探讨出矿化度、水化学类型与淡化方法之间的对应关系,最终确定不同矿化度、不同水化学类型所对应的淡化方法。研究结果表明:宁夏地区小于1 g/L的地下水以Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~2为主,可通过纳滤进行处理;1～3 g/L的微咸水以Na~+和Cl~-为主,可利用反渗透技术进行处理;3～6 g/L的苦咸水Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~2、Na~+和Cl~-含量较高,可采用纳滤+反渗透的工艺流程;大于6 g/L的苦咸水,可采用膜蒸馏法进行处理。     

不同质量浓度咸水灌溉对冬小麦产量和生理生化特性的影响

【目的】确定适宜灌溉冬小麦的咸水质量浓度阈值,通过相关性分析确定不同质量浓度咸水灌溉下影响冬小麦产量的生长和生理生化指标。【方法】旱棚桶栽试验设置2个冬小麦品种:石麦22(SM22)和小偃60(XY60),以及4个冬小麦咸水灌溉质量浓度:1 g/L(Q1)、3 g/L(Q2)、5 g/L(Q3)和7 g/L(Q4),研究了不同质量浓度咸水灌溉下冬小麦产量特征、生长和灌浆期生理生化特性。【结果】2个冬小麦品种在不同质量浓度咸水灌溉下产量变化趋势一致,但减产的程度不同。与1 g/L灌水处理相比,3、5 g/L和7 g/L咸水灌溉下石麦22的减产率分别为3.23%、24.19%和51.61%,小偃60的减产率分别为9.88%、35.80%和51.85%。随咸水质量浓度的增加,小麦产量要素(穗数和千粒质量)、生长性状(株高、旗叶叶面积、地上生物量和根生物量)、生理性状(旗叶气孔导度、蒸腾速率、净光合速率和叶绿素相对量(SPAD))、生化性状(叶K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+)显著下降,而小麦叶脯氨酸和Na~+量显著增加。不同质量浓度咸水灌溉下,产量与千粒质量(r=0.991,P0.001)、株高(r=0.955,P0.01)、地上部生物量(r=0.961,P0.01)、根生物量(r=0.835,P0.05)、叶片SPAD值(r=0.943,P0.01)以及K~+/Na~+(r=0.908,P0.05)显著正相关,与脯氨酸量(r=-0.838,P0.05)以及Na~+量(r=-0.861,P0.05)显著负相关。【结论】不同质量浓度咸水灌溉下,不同冬小麦品种产量、生长和灌浆期生理生化表现趋势一致。7 g/L咸水灌溉对桶栽小麦产量影响显著,小麦咸水灌溉的质量浓度阈值为3～5 g/L。不同质量浓度咸水灌溉下,产量三要素中千粒质量是影响小麦产量的最主要因素;株高和生物量是影响小麦产量的主要生长指标,旗叶SPAD值是影响小麦产量的主要生理指标,叶脯氨酸量、Na~+量以及K~+/Na~+是影响小麦产量的生化指标。     

微咸水膜下滴灌对土壤盐分离子分布和番茄产量的影响

为了探讨微咸水膜下滴灌对土壤盐分分布和番茄产量的影响,在内蒙古河套灌区进行了田间试验,共设置3种灌水处理:淡水灌水定额30 mm、微咸水灌水定额30 mm和微咸水灌水定额37.5 mm,每个处理重复3次,随机布置。结果表明:HCO_3~-、Cl~-、Na~+和K~+容易随水分移动,当微咸水灌水定额为37.5 mm时,淋洗效果最好;SO_4~(2-)、Ca~(2+)和Mg~(2+)与土壤胶体吸附力较强,不易随水分运动,淋洗效果不明显;在番茄生育期结束后需要秋季或来年春季汇水洗盐,防止微咸水灌溉后引起的盐碱危害;微咸水灌溉相比淡水灌溉的灌水定额要增大1/4左右。     

乌拉特灌域地下水水化学离子特征评价及来源分析

为探究盐渍化种植区农田地下水主要化学组成及来源,保证灌溉用水安全、实现水资源合理利用,选取乌拉特灌域为研究对象,对其地下水进行系统取样及分析,综合运用描述性统计分析、克里金空间插值、Piper三线图、综合危害指数评价、pearson相关系数法、离子比例系数及Gibbs图等方法,对乌拉特灌域地下水化学组分的含量、分布、组成、来源进行综合分析及评价,结果表明:①乌拉特灌域阴、阳离子含量特征分别为Cl~-HCO~-_3SO_4~(2-)、Na~++K~+Ca~(2+)Mg~(2+),SO_4~(2-)、Na~+、Cl~-空间变异最明显,受环境影响较大且含量较高,是决定地下水盐化的主要影响因子。②研究区地下水整体呈弱碱性,部分地区pH出现点状高值区,主要由于人类活动空间差异导致,TDS呈块状分布,空间变异性较大,西南部受深层盐卤水上涌影响,TDS值明显高于其他地区。③灌域地下水主要水化学类型是Na~++Mg~(2+)+HCO~-_3+Cl~-型,且研究区地下水超过70%属于综合危害系数法评价的四级水质,用于灌溉时需适量,否则容易导致土壤盐碱化。Piper三线图结合舒卡列夫分类法使用,能有效弥补其不足之处,在弄清离子组成结构的同时,使化学组成类型清晰明了。④灌域地下水主要受人类活动及蒸发作用的影响;TDS及pH值的大小是影响离子浓度的重要因素,当地下水中pH及TDS满足一定条件时,会产生CaCO_3沉淀及CaMg(CO_3)_2沉淀使离子含量发生变化;当TDS2 000 mg/L时,促使Na~+的水解使其含量增大,反之其变化则相反。     

竖井排盐对南疆枣田土壤盐分运移的影响

为明确竖井排水措施下的降盐效果,以及盐渍化枣田土壤盐分的迁移规律,从而完善井排措施治理盐渍化土壤的理论研究。选择新疆第十四师224团三连枣田作为研究区,采用对角线取样法,在距离竖井0、10、30、60、100、150 m处,分别取0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层的土样。通过测定土壤电导率、p H值及各盐基离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、HCO_3~-、Cl~-)含量,并进一步计算土壤钠吸附比(SAR)和盐基离子当量比,分析井排措施对盐渍化枣田土壤盐分的影响。研究可得:在距离竖井60 m处盐分含量最低;此外,距离竖井60 m处土壤钠吸附比明显降低,盐基离子由Na~+、Cl~-型转化为Ca~(2+)、Mg~(2+)和SO_4~(2-)型,土壤盐害明显减轻。由此表明竖井排水降盐效果最佳的范围在60 m左右。     

暗管排水控盐对盐渍化灌区土壤盐分淋洗有效性评价

【目的】解决盐渍化灌区土壤盐渍化较严重问题,明确暗管排水控盐对土壤盐分淋洗效果的影响。【方法】以灌区下游乌拉特灌域为研究区,通过野外实测和室内试验分析结合,采用经典统计学与地质统计原理,分析收获后、春灌前后暗管排水土壤盐分统计特征和空间异质性,及其土壤盐分和盐分离子脱盐效率和暗管排水对地下水埋深的影响。【结果】暗管排水0～20、20～40、40～100 cm土壤平均脱盐率分别为61.14%、52.78%、40.37%,随着土壤深度的增加,脱盐率减小。春灌后土壤盐分变异系数降低、空间自相关性增强,说明春灌后土壤盐分空间异质性均有所下降。土壤中除CO_3~(2-)表现为上升趋势外,其余各离子均表现为下降趋势,且HCO_3~-脱盐率最小,几乎不变,土壤各盐分离子脱盐率大小表现为:Cl~-K~++Na~+SO_4~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)HCO_3~-。暗管排水地下水埋深在灌后7 d开始下降,且下降速率较快,排水明沟深1.5 m,对地下水埋深的控制效果较好。【结论】利用暗管排水均能降低土壤含盐量,弱化土壤含盐量的空间异质性,土壤盐分由"高盐异质性"向"低盐均质性"转变,有效降低土壤盐分离子量,避免盐渍化过程中离子平衡失调,防止盐类向单一化方向发展。利用暗管排水技术降低河套灌区土壤盐分,控制地下水埋深,保证作物正常生长,防止土壤次生盐渍化具有重要意义;暗管排水技术可在河套灌区农业生产中推广应用。     

煤矿排水影响下的水体水质特征及灌溉适宜性评价——以贵州织金县贯城河小流域为例

煤矿废水的直接排放影响下游农田灌溉的水体水质。以贵州省典型煤矿区织金县贯城河小流域为例,研究基于GIS的水质空间分布特征,并用EC、SAR、Na%和KI指数对地表水和地下水的农田灌溉适宜性进行评价。结果表明,受矿山开采的影响,地表水各物理化学参数变化范围较广,地下水中SO_4~(2-)含量范围变化较大;地表水和地下水中pH、EC、TDS、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-具有较一致的空间分布特点;大部分地表水处于较适合灌溉水平,与矿山排水有水力联系的上游地表水体灌溉适宜性较差,而地下水均适合用于灌溉。     

黔北山地典型农业区水环境的水化学特征

系统采集了黔北山地某农业区地表水与地下水水样,分析测定各水体主要离子化学组成。结果表明:地表水中除大茅坡山顶水体呈弱酸性之外,其余水体整体呈中性偏弱碱性,地下水主要为碎屑岩裂隙水,pH整体呈弱酸性。水体中离子浓度均呈现出从高海拔到低海拔离子含量增加的规律。根据阿列金分类法,大茅坡山顶和大窝凼的水体中,Ca~(2+)和SO_4~(2-)分别占阳离子和阴离子总量的75.3%和57.9%,水化学类型是[S]CaⅡ型。相比,大茅坡沟谷和后槽顶的水体中,Ca~(2+)和HCO_3~-是优势离子,占阳离子和阴离子总量的比重分别为76.7%和53.4%,水化学类型是[C]CaⅠ型,研究区阳离子间浓度关系均为Ca~(2+)Na+Mg~(2+)。通过Gibbs模式图分析,该农业区水体主要受碳酸盐类和硅酸盐类风化作用控制。农耕区水体中的Ca~(2+)和Na~+还会受到表层土壤离子交换、大气输入及人类活动干扰等的影响,K~+、Cl~-、NO_3~-浓度也明显增加。随着土地利用方式转化,农业活动对水体离子浓度的贡献值增大。     

柴达木盆地细土平原带土壤盐分及其组成的盐渍特征

柴达木盆地在青海省具有重要的生态地位。主要分析了青海省柴达木盆地土壤盐分及其组成的盐渍特征,为盐碱地的合理开发利用提供依据。以柴达木盆地不同程度盐渍化土壤的221个样点数据为基础,通过传统的Fisher统计分析方法和相关分析法研究主要盐分指标的变异性和相关性,并依据全国第二次土壤普查时制定的"青海省海西州农业土壤盐化程度分级标准",将柴达木盆地的土壤盐化程度分为5级。土壤盐分及其组成的变异系数范围在2.8%～597.7%,Cl~-、K~+、Na~+、全盐、Ca~(2+)和SO_4~(2-)的变异系数较大,均高于100%,pH值变异系数最低,仅为2.8%,阳离子代换量(CEC)、有机质和HCO~-_3属于中等程度变异,变异系数在10%～100%之间。全盐量与K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)和Cl~-之间呈极显著正相关(P0.01),与有机质、阳离子代换量和HCO~-_3之间呈显著负相关。随着盐化程度的增加,全盐、K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和Cl~-含量也逐步提高,但CEC、有机质和HCO~-_3则越来越低。柴达木盆地细土平原带盐渍化过程主要表现为Na~+和Cl~-逐渐占据主导地位的过程,最终形成氯化物盐土。土壤有机质的提升有利于减轻土壤盐渍化,农业生产中可通过增施有机肥改良盐渍化土壤。     

南水北调通水对梁济运河流域地下水化学成分影响

以南水北调梁济运河通水前后的浅层地下水水化学要素为依据,采用派珀三线图解法、离子比例系数等方法,分析通水对浅层地下水化学成分的影响。结果表明:1通水前,滨湖区浅层地下水化学类型以Ca~(2+)-Mg~(2+)-HCO_3~-型为主,黄泛平原区以Na~++K~+-Cl~--SO_4~(2-)型和Ca~(2+)-Mg~(2+)-Cl~--SO_4~(2-)型为主。2与未通水期(2012年12月)相比,通水期(2013年12月)黄泛平原区浅层地下水流动速度加快,易溶盐的累积过程发生改变,由在90号-97号-99号方向上的递增改为递减。矿化度方面,通水期滨湖区地下水矿化度高于未通水期,通水期黄泛平原区地下水矿化度低于未通水期。3从地下水化学成分的年际变化来看:通水对滨湖区地下水化学成分的影响较小;通水期黄泛平原区浅层地下水中汇入矿化度低、含有大量CO_2的水,促进石灰岩组分分解并降低了地下水矿化度,致使Na++K+、Ca~(2+)、HCO_3~-浓度明显增加。     

河套灌区土壤水溶性盐基离子高光谱综合反演模型

为了提高野外高光谱反演土壤水溶性盐基离子的精度,以河套灌区永济灌域盐渍化土壤为研究对象,构建了基于光谱变换、特征波段、特征光谱指数筛选以及支持向量机(SVM)的机器学习相结合的高光谱综合反演模型。结果表明,经预处理的原始光谱反射率与土壤离子相关性总体较低,最大相关系数仅为0.18,原始光谱反射率与土壤离子的相关系数由大到小依次为Ca~(2+)、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、全盐量、Na~++K~+、Cl~-。全盐量、Na~++K~+、Cl~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)的光谱最优变换形式分别为(1/R)″、(1/R)″、(lnR)'、(lnR)″、R'、(lnR)″,敏感波段(P0.01)数分别为41、7、9、65、76、28个,利用逐步回归法在敏感波段中筛选出特征波段,基于特征波段建立的回归模型中各离子的决定系数R~2平均值为0.35,均方根误差RMSE平均值为0.87 g/kg,其中SO_4~(2-)拟合精度最高,R~2为0.52,Ca~(2+)拟合精度最低,R~2仅为0.20。将特征波段代入光谱指数中,结合逐步回归法确定了Mg~(2+)特征光谱指数为3个,全盐量特征光谱指数为2个,Na~++K~+、SO_4~(2-)、Ca~(2+)特征光谱指数分别为1个,与仅考虑特征波段的回归模型相比,特征波段+特征光谱指数结合后各离子回归模型的R~2平均提高了58.67%,RMSE降低了24.60%,其中SO_4~(2-)拟合精度最高,R~2为0.74,RMSE为0.47 g/kg。考虑了特征波段+特征光谱指数的SVM模型相比仅考虑特征波段的SVM模型,其预测能力有了明显提高,各离子相对分析误差(RPD)平均提高了110.27%,训练集R~2平均提高了37.54%,RMSE平均降低了40.12%,验证集R~2平均提高了56.04%,RMSE平均降低了39.39%。SO_4~(2-)的RPD达到3.000,模拟效果最优,具备很好的预测能力;全盐量模型具有很好的定量预测能力,Mg~(2+)模型可用于评估或相关性方面的预测,Na~++K~+、Ca~(2+)的模型具有区别高低值的能力。     

暗管排水对鄂尔多斯地区重度盐碱地盐分迁移规律的影响

【目的】探究暗管排水对鄂尔多斯市达拉特旗重度盐碱地土壤盐分运移的影响机制。【方法】按照暗管间距18 m、吸水管埋深1.2～1.5 m、集水管埋深1.8～2.0 m的参数,铺设暗管进行田间小区试验,利用空间插值、线性回归、主成分分析等统计方法,对2019年5—10月暗管排水条件下1 m土层的土壤含盐量、地下水埋深、地下水矿化度、灌排水水质、盐分离子等数据及其相互关系进行分析。【结果】(1)试验区1 m土层的盐分空间分布属于中等变异(25%～75%),土壤盐分类型为表聚型。(2)铺设暗管使地下水埋深增加了50～60 cm,试验结束时土壤盐分较试验开始时土壤盐分平均降低10%左右。(3)暗管铺设条件下,土壤盐分的主导离子为K~++Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-,地下水中主导离子为K~++Na~+、Cl~-和HCO_3~-。(4)暗管铺设下黄河水灌溉后,土壤中HCO_3~-量增加56%,而其他盐离子量降低,SO_4~(2-)、K~++Na~+、Cl~-降幅较大分别为36%、34%、31%;灌水淋洗后,排水、地下水中各离子量均增加,排水矿化度增加幅度是地下水矿化度增加幅度的3.43倍。【结论】重度盐碱地铺设暗管,能控制地下水埋深,并降低土壤含盐量,有效促进土壤中SO_4~(2-)、K~++Na~+、Cl~-的淋洗排出,但同时要注意黄河水灌溉中HCO_3~-可能引起的土壤碱化问题。     

渭-库绿洲土壤盐渍化空间分布特征研究

为了研究渭-库绿洲土壤盐渍化空间分布特征,根据野外调查取样土壤数据,应用地统计分析方法中的普通克里格插值完成半变异函数计算以及理论模型的拟合,分析研究区土壤盐分空间分布特征。以土壤中的SO_4~(2-)、Cl~-、HCO~-_3、CO_3~(2-)、Mg~(2+)、Na~+、Ca~(2+)、K~+等盐分离子作为解释变量,以土壤含盐量,电导率,纳吸收比,pH等作为响应变量,对土壤土层进行冗余分析(Redundancy Analysis,RDA),解析解释变量和响应变量的对应关系。最后利用Moran散点图和LISA集聚图,来探索研究区土壤含盐量空间自相关性特征。研究结果表明:研究区随土壤深度的增加,含盐量逐渐减少,呈重盐渍化到非盐渍化趋势;土壤含盐量东部高于西部,各土层盐分分布呈现出一定的区域差异性;Na~++K~+是阳离子中主控离子、SO_4~(2-)-Cl~-是阴离子中主控离子;土壤含盐量较高的区域和土壤含盐量较低的区域呈现出两极集聚。     

开都河流域农业灌溉区地下水化学时空分布特征研究

【目的】研究开都河流域农业灌溉区地下水化学时空分布规律及其影响因素。【方法】采用描述性统计、空间插值、Piper三线图示法和Gibbs图示法,基于2016年1月(冬季)、3月(春季)、7月(夏季)和9月(秋季)的4次开都河流域农业灌溉区地下水样品的采集及水化学主要参数的分析测试,开展了开都河流域农业灌区地下水化学特征方面的研究。【结果】①开都河流域农业灌溉区地下水整体水质良好,矿化度较低,地下水中主要离子为HCO3-、Na+、Ca2+、SO42-,溶解性固体总量(TDS)冬季高夏季低;地下水埋深与TDS变化具有一定的程度的关联性,灌溉季节地下水埋深变浅、水体TDS相对降低;②研究区地下水阳离子中Na+和Ca2+时空分布特征差异性较为明显,阴离子中SO42-时空分布差异较为明显;③研究区地下水主要水化学类型为HCO3--SO42--Na+-Ca2+型,水化学类型季节性差异较小;④地下水离子组成主要受岩石风化作用控制,在春季、夏季和秋季的绿洲区与滨湖区的地下水化学离子组成受人为干扰较明显,灌溉力度较小的区域和非灌溉季节的地下水受人为干扰较小。【结论】灌区在农作物灌溉季节应适当合理开采地下水并加强对地下水水质的监管工作。