滴灌条件下排水暗管埋深及管径对土壤盐分的影响

为探索高效节水的暗管排盐技术,通过田间灌溉排水试验,研究了滴灌条件下排水暗管不同管径(50、90 mm)、和不同埋深(0.6、1.0、1.4 m)对土层含盐量分布及脱盐效果的影响。结果表明:两次灌水后各土层脱盐效果差别较大。0~60 cm土层脱盐程度较高,土壤含盐量已降至12 g kg~(-1)以下中度盐化水平,100 cm以下土层脱盐效果不明显;暗管0.6 m埋深脱盐效果优于1.0、1.4 m埋深,总体盐分减少14.34 g kg~(-1),相比未铺设暗管对照减少了13.32 g kg~(-1)。增加暗管埋深至1.4m对暗管降盐效果无显著影响;暗管管径对各土层盐分的影响相对更加显著,90 mm管径相较50 mm管径暗管脱盐效果明显,50、90 mm管径暗管不同埋深0~1.4 m土层脱盐率分别在20.69%~30.20%和34.59%~57.04%之间。暗管埋深0.6 m、管径90 mm时,两次灌水后0~60 cm土层已降至轻度盐化水平(3~6 g kg~(-1)),暗管排水排盐效率较高,为北疆盐渍土的暗管排水最优埋深与管径布设参数。     

气候因子和地表覆盖对沿海滩涂土壤盐分动态的影响

为探明气候因子对沿海滩涂表层土壤盐分季节性变化规律的影响,并探讨植被和秸秆覆盖对滩涂土壤脱盐效果及控盐的作用。2014年5月—2015年5月,在江苏沿海滩涂盐碱地(中重度盐分),设置4种处理进行田间试验,分别为对照(裸地,CK)、秸秆覆盖(覆盖量为15 t·hm-2,SM)、植被覆盖(PC)和植被+秸秆覆盖(覆盖量为7.5 t·hm-2,PC+1/2SM),监测了气候因子和表层土壤盐分的季节性动态变化。结果表明:1)在沿海滩涂裸地中,土壤盐分具有一定程度的季节性规律,表现为在10—12月具有明显的积盐效果,且在10月EC1︰5达到最大值为3.90 d S·m-1。2)相关分析表明:采样前7 d降雨累积量与土壤盐分变化有着极密切负相关关系;气候因子的多因子及互作逐步分析表明:降雨量增加可以促进土壤脱盐作用,大气温度升高可加剧土壤盐分表聚,降雨量和大气温度的互作效应增加会对土壤盐分累积产生正效应。3)地表覆盖(包括PC和SM)显著地改变了气候因子对土壤盐分动态变化的影响,累积降雨量和大气平均温度与土壤盐分无显著相关性,且大量秸秆覆盖对滩涂表层土壤脱盐具有更明显的效果。因此,在沿海气候向暖湿方向发展的趋势下,综合考虑脱盐及控盐作用,选择适量秸秆覆盖(如覆盖量15 t·hm-2)或适量秸秆覆盖结合植被种植覆盖,同时充分利用沿海地区降雨量集中的特点,可能是未来滩涂盐碱盐渍土快速脱盐和土壤改良的重要措施。     

以水基钻屑为骨料的人造基质的物理性状与淋洗脱盐效应研究

为研究水基钻屑土壤化利用的可行性,本文通过将西南某页岩气田水基钻屑与当地的腐熟污泥及紫色土按一定配比形成人造基质,利用室内土柱模拟试验进行两次定量淋洗以研究其物理性状与脱盐效应。结果表明:腐熟污泥的混入对人造基质物理性状有明显的影响,随着腐熟污泥配比的提高,人造基质的初始全盐量增大,容重减小;腐熟污泥的加入会显著降低人造基质的平均下渗速率。经过两次淋洗后各人造基质的脱盐率均大于70%,除水基钻屑︰腐熟污泥=10︰2、水基钻屑︰腐熟污泥=10︰4、水基钻屑︰腐熟污泥︰土壤=10︰2︰1外,其余各人造基质的剩余全盐量均低于2 g/kg;pH为8.0～8.6。由平均下渗速率、容重、pH和全盐量等指标可知,经过两次淋洗后以水基钻屑为骨料、辅配腐熟污泥或当地紫色土的人造基质具有良好的关键物理性状。     

海带岩藻聚糖硫酸酯电渗析分离工艺

采用电渗析法对盐沉后的海带酶解液中岩藻聚糖硫酸酯进行分离,探索工业化分离生产岩藻聚糖硫酸酯的方法,以解决目前乙醇沉淀法存在的安全性和高成本等问题。以脱盐率、糖保留率为检测指标,采用响应面法优化了电渗析工艺参数。结果显示,在操作电压80 V、料液流量3.2 L/min、固形物浓度10 mg/ml、p H=5的条件下,电渗析连续循环3次,海带酶液解干基中多糖含量由40.17%提高至47.11%,硫酸根含量由3.36%提高至4.97%。电渗析后海带酶解液干基中的金属离子含量为Ca 0.13 mg/g、Mg 16.04μg/g、Cu 0.29μg/g、Se 11.7μg/g、Cr 8.06μg/g,Pb未检出,较电渗析前均有降低。电渗析对脱除褐藻胶的海带酶解液进行脱盐纯化处理,可有效地分离纯化出岩藻聚糖硫酸酯。     

电渗析法处理苹果酸废水溶液的研究

生产脱色脱酸苹果汁时,树脂碱洗液中含有大量天然L-苹果酸,研究了采用电渗析法脱盐回收废液中的苹果酸,及其对苹果酸废液脱盐的工艺条件。将废液pH调至4.0,工作电流11A下循环脱盐2 h,脱盐率达99%以上,含Na 11 821 mg/L的废液脱盐至含Na 42.88 mg/L,其中L-苹果酸损失18.94%,基本达到分离要求,表明了电渗析对苹果酸废液的脱盐是切实可行的。     

凡纳滨对虾家系幼虾淡化和养殖阶段存活性状遗传参数估计

准确估计育种目标性状的遗传参数,评估其改良潜力,是制定育种方案、进行选择育种工作的重要前提条件。本研究对100个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)家系15000尾仔虾个体进行淡化和低盐养殖实验,分析了2个阶段家系间存活率的差异,并进一步估计存活性状的遗传力。结果显示,2个阶段存活率范围分别为19.3%~100.00%和11.86%~99.22%,平均存活率分别为66.7%和67.5%。家系幼虾期总体存活率为6.67%~90.67%,平均存活率为46.91%。统计分析显示,2个阶段家系间存活率差异极显著(P0.01),存活率的相关系数为0.61(P0.01),呈中度正相关(0.3r0.8)。利用加性效应(A)和加性+共同环境效应(A+C)模型分别估计了淡化、低盐度养殖以及合并2个阶段存活性状转换后的遗传力。基于A模型,淡化阶段、养殖阶段和合并2个阶段存活性状转换后的遗传力分别为0.46、0.41和0.53,与0相比,估计值均达到极显著水平(z2.58);基于A+C模型,3个阶段遗传力转换后估计值分别为0.06、0.05和0.07,与0相比,估计值均未达到显著水平(z1.96)。基于A模型和A+C模型,获得的2个阶段间家系存活性状育种值的相关系数分别为0.41±0.09和0.48±0.09。由于半同胞家系比例仅为47%,家系单独在网箱中测试,家系遗传效应与共同环境效应部分混淆,因此,基于A模型获得的遗传力估计值偏高,基于A+C模型获得的遗传力估计值偏低。本研究结果表明,通过多代选择育种,可以改良凡纳滨对虾幼虾淡化和低盐度养殖存活性能。     

正交实验优化南极磷虾蛋白肽的纳滤脱盐工艺

为建立南极磷虾(Euphausia superba)蛋白肽纳滤脱盐工艺,以脱盐率和蛋白损失率为评价指标,通过单因素实验和正交实验对影响南极磷虾蛋白肽纳滤脱盐效果的主要因素(蛋白肽浓度、压力、循环次数)进行优化。结果显示,采用纳滤技术对南极磷虾蛋白肽进行脱盐处理的最佳工艺条件：蛋白肽浓度为3%、纳滤压力为1.2 MPa、循环次数3次,在该条件下,南极磷虾蛋白肽的脱盐率达到(86.35±2.11)%、蛋白损失率为(9.10±0.35)%。采用优化工艺获得的南极磷虾蛋白肽的盐分含量为(1.14±0.12)%,蛋白质含量为(92.73±2.29)%,相对分子质量主要分布于3000 Da以下,氨基酸组成合理且符合联合国粮农组织/世界卫生组织规定的标准。研究将为高品质南极磷虾蛋白肽产品开发提供技术支撑。     

豆科牧草对滨海盐渍土壤盐分特性和肥力影响的研究

[目的]探讨豆科牧草用于滨海盐渍土生物改良的可性行。[方法]利用田间长期定位试验,研究种植豆科牧草林生山黧豆和紫花苜蓿的人工草地对滨海盐渍土壤盐分特性和肥力的影响。[结果]与自然盐碱空白地相比,长期种植紫花苜蓿和林生山黧豆的人工草地的土壤盐分含量明显降低,0～40 cm土层脱盐最为强烈,脱盐率达47.8%～48.8%,土壤盐分分布由柱状型转变为底积型;0～20 cm土壤pH值明显降低;0～20 cm土层的有机质、全氮含量分别提高了28.4%、42.5%和95.6%、69.8%。紫花苜蓿草地与自然盐碱空白地的盐分离子运移存在着差异。[结论]中度盐渍化土壤种植紫花苜蓿,轻度盐渍化土壤种植林生山黧豆,是生物改良滨海盐渍土的有效途径。     

Life Cycle Assessment of biomass production in a Mediterranean greenhouse using different water sources: Groundwater, treated wastewater and desalinated seawater

An experimental biomass crop of Nicotiana tabacum was grown over a nine-month period inside a greenhouse situated in Almería, south-eastern Spain. Two irrigation methods corresponding to treated urban wastewater and groundwater, were arranged. No significant differences were observed in the total biomass produced on the treated wastewater and groundwater plots, which ranged from 17 to 28 kg m⁻², depending on plant density. Environmental Life Cycle Assessment (LCA) was applied in order to gain knowledge of the potential impacts of using either treated wastewater, groundwater, or desalinated water for irrigation. The LCA study included all the processes involved in agricultural production up to the final plant cutting. Since desalinated water was not actually used in the experiment, the experimental data from tobacco irrigated with groundwater was used in the LCA. Impact categories included were: global warming; acidification; water eutrophication; primary energy use; as well as aquatic and terrestrial ecotoxicity. Special attention was put on the ecotoxicity of emerging and priority pollutants in treated wastewater, as well as on soil quality impacts, namely soil organic carbon deficit and soil salinisation. The results show that using desalinated water leads to higher environmental impacts in several impact categories, including global warming, energy use, soil quality, and aquatic ecotoxicity. As an example, primary energy use increases by 80% and 50% as compared to using treated wastewater and groundwater, respectively. On the other hand, wastewater pollutants in irrigation water may involve a relevant contribution to terrestrial ecotoxicity. For this reason, the impact score of the wastewater-irrigated crop is 23% and 35% higher as compared to the crop using desalinated water and groundwater, respectively.     

枯枝碎屑对吹填土的脱盐效果

[目的]研究枯枝碎屑对吹填土脱盐及理化性质的影响。[方法]采用室内土注淋洗模拟脱盐试验,设不添加枯枝碎屑(CK)、添加土柱体积5%的枯枝碎屑、添加土柱体积10%的枯枝碎屑,研究枯枝碎屑的脱盐效果。[结果]添加枯枝碎屑有利于加快吹填土盐峰形成、下移和消失,且随着枯枝碎屑添加量的增加而加快,脱盐碱化特征明显高于CK。[结论]枯枝碎屑可应用于吹填土脱盐。