基于指示克里格的青铜峡灌区土壤盐渍化风险与潜水埋深和矿化度关系研究

为探究青铜峡灌区土壤盐渍化风险及其与潜水位埋深和矿化度关系,综合运用GIS和非参数地质统计学的指示克立格法,研究了2018、2019两年4月份春灌前0～20、20～40和40～60 cm深度土壤全盐量,潜水位埋深、潜水矿化度空间变异性,并分析满足一定阈值条件的概率分布图及其相互关系。结果表明：(1)青铜峡灌区土壤全盐量、潜水位埋深、潜水矿化度的变异系数均大于1,都属于强变异;频率分布呈现明显的“高顶”现象。(2)青铜峡灌区不同深度不同阈值土壤全盐量的指示半方差函数符合球状模型、指数模型、高斯模型等不同类型。潜水位埋深的指示半方差函数符合指数模型。潜水矿化度阈值为1.0和2.0 g/L时指示半方差函数符合指数模型,阈值为2.5和3.0 g/L时指示半方差函数符合高斯模型。不同阈值条件下的土壤全盐量和潜水位埋深呈中等～较强的空间自相关,潜水矿化度表现出较强的空间自相关。(3)青铜峡灌区0～20 cm深度土壤发生轻度、中度、重度盐化和盐土化的高概率区占灌区总面积的92.38%、73.71%、51.83%、24.61%;20～40 cm深度比例为92.15%、50.21%、6.87%、0.53...     

沈乌灌域深度节水改造前后地下水环境时空变化规律

为探究河套灌区沈乌灌域在深度节水改造前后地下水环境的演变规律,针对地下水埋深、矿化度以及二者关系,通过区域布井、定位长期监测方式,采用经典地统计学理论,分析地下水埋深和矿化度的时空变化规律。结果表明：(1)深度节水改造后,沈乌灌域地下水埋深呈增大趋势,平均地下水埋深由节水改造前1.83 m增大到节水改造后3.36 m,增长率为83.9%。灌域中心和南部埋深偏大,局部产生漏斗,最大埋深至9.37 m,灌域北部埋深变化为0.6 m以下。(2)节水改造工程实施,使地下水矿化度显著增高,由节水改造前的1 296 mg/L增长为节水改造后的2 634 mg/L,增长103.47%。沈乌灌域地下水矿化度在东南、西北地区表现较高,而在中部地区则表现较低,随着节水改造工程的实施,淡水面积逐渐减少,微咸水面积逐渐增大。(3)研究区内地下水埋深和矿化度的变化呈指数关系,地下水矿化度随着地下水埋深的增大而减小,二者的决定系数为0.170 8。从空间上看,地下水埋深较小的地区,对应地下水矿化度大,地下水埋深大的区域对应矿化度小,摸清灌区地下水水位和水质变化规律,为土壤盐渍化防治提供科学依据。     

新疆喀什地下水浅埋区弃荒地表层土壤积盐与地下水的关系

为了研究新疆喀什地下水浅埋区弃荒地表层土壤积盐与地下水的定量关系,对试验区自然状况下的土壤含水量、表层土壤含盐量、地下水埋深、地下水矿化度和潜水蒸发量进行了原位监测,模拟了潜水蒸发量与地下水埋深的关系,定量分析了弃荒地自然条件下地下水埋深、地下水矿化度对土壤表层盐分的影响,建立了表层土壤含盐量与地下水埋深、地下水矿化度的经验模型。结果表明:在5~50 cm土层,土壤质量含水率随土层深度增加而增大;地下水埋深、地下水矿化度对表层土壤盐分有显著的影响,当地下水埋深为定值时,表层土壤含盐量与地下水矿化度呈线性正相关;当地下水矿化度为定值时,表层土壤含盐量与地下水埋深呈线性负相关;土壤盐分表聚现象明显,不同地下水埋深条件下表层土壤含盐量随累计潜水蒸发量的增加而增大,表层土壤积盐速率随地下水埋深的增大而减小,地下水埋深为25 cm条件下表层土壤积盐速率约是地下水埋深为50 cm的表层土壤积盐速率的2倍多。     

内蒙古岱海水质咸化过程分析

岱海是我国北方半干旱地区的一个内陆湖,近几十年来,由于受到人类活动的强烈干预,湖泊水位持续下降,湖水水质出现恶化,2004的水质调查数据显示,目前岱海湖水矿化度4 658.6mg/L,已接近咸水湖标准。从近50年的变化历程来看,岱海呈现出明显的咸化趋势,且咸化速度不断加快。利用流域内的水文、气象数据,并结合湖泊及河流的水化学特征,建立岱海盐量平衡方程,对岱海湖水矿化度进行模拟计算,恢复了近50年岱海湖水矿化度的变化序列。依此序列对岱海水质咸化的影响因子进行量化计算,结果显示:湖泊萎缩对水质咸化的影响占到86.5%,而由入湖径流与降水所带入的盐分对水质咸化的影响仅占到13.5%。     

油田高矿化度废水对土壤微生物影响的研究

对油田高矿化度废水不同污染程度土壤中微生物调查研究结果表明,当旱地土壤中石油浓度＞0.5%、废水浓度＞0.1%时,对异养菌、放线菌和固N菌产生显著的抑制作用,而真菌、酵母菌数量随石油浓度的增高而增加,当水田中石油浓度＞3％时即对好气民养菌有显著抑制作用,废水浓度＞0.1%时即对厌氧异养菌和施线力产生显著抑制作用。     

土壤蒸发量与地下水作用条件的关系

利用两年室内模拟试验实测数据,对粉砂壤土蒸发量与地下水作用条件之间的关系进行了系统分析。定量分析了地下水埋深或地下水矿化度对土壤蒸发量的影响,分别获得了土壤蒸发量与地下水埋深或地下水矿化度的关系,深入研究了地下水埋深、地下水矿化度对土壤蒸发量的综合作用并建立相应模型。研究结果表明,土壤蒸发量随地下水埋深变化呈抛物线分布,与地下水矿化度呈典型幂函数关系。     

不同地下水矿化度条件下柽柳土柱的水盐分布特征

通过探讨土壤水盐分布特征对地下水矿化度的响应规律,为泥质海岸带盐碱土的合理利用和水土保持防护林的栽植管理提供科学依据.以栽植3年生柽柳苗木的土壤柱体为研究对象,在1.8m的地下水水位下,分别模拟设置淡水(0 g/L)、微咸水(3 g/L)、咸水(8 g/L)和盐水(20 g/L)4种地下水矿化度,并以不栽植柽柳的土壤柱体为对照,测定分析不同地下水矿化度处理的土壤水分、盐分以及溶液绝对浓度等水盐参数.结果表明:地下水矿化度可显著影响不同剖面的土壤水盐参数.随地下水矿化度的升高,整个土柱的含水量和含盐量均呈现升高趋势,而土壤溶液绝对浓度呈下降趋势.其中:柽柳土柱相对含水量均值在4种矿化度下,分别比对照下降24.4％、20.6％、11.3％和4.7％;微咸水、咸水和盐水矿化度下,柽柳土柱的含盐量均值,分别比对照下降6.7％、5.6％和8.7％.不同地下水矿化度条件下,随土壤深度的增加,土壤水分呈升高趋势,土壤溶液绝对浓度呈下降趋势,土壤盐分则表现为先下降再升高,并在80 cm土壤深度下,盐分达最低值.地下水矿化度的升高,有利于盐分随水分向土壤表层迁移.栽植柽柳可显著降低土柱的含水量、含盐量和土壤溶液绝对浓度,但随地下水矿化度的升高,栽植柽柳对土壤水分的降低作用在减弱,而抑制盐分作用在增强.     

不同矿化度滴灌水对沙漠公路防护林土壤微生物的效应分析

在塔里木沙漠公路防护林区,选取四种滴灌用水矿化度值2.58/g.L-1、5.75/g.L-1、8.90/g.L-1和13.99/g.L-1的防护林地,采集0-5cm、5-15cm、15-30cm和30-50cm土层的土壤,分析了土壤微生物在不同矿化度滴灌水作用下的变异规律,结果表明:滴灌用水矿化度值不同的防护林地土壤微生物数量差异明显,微生物数量随矿化度值增大而减少;不同土层间土壤微生物数量亦出现差异,中层土壤最大;当滴灌用水矿化度值增大时,土壤盐分含量会升高;由于高矿化度滴灌水的作用,土壤物理结构变差,从而影响速效养分的积累。由此可见,高矿化度滴灌水会使土壤积盐、板结硬化,不利于土壤团粒结构形成和养分活化积累,土壤质量下降,从而抑制土壤微生物生长和发育。     

塔河油田腐蚀工况下碳钢的硫酸盐还原菌腐蚀行为实验

为了研究塔河油田腐蚀工况条件下硫酸盐还原菌(SRB)对碳钢腐蚀行为的影响规律,采用高温高压反应釜模拟腐蚀工况进行实验,测试细菌数量,利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜对腐蚀形貌和点蚀深度进行分析,并采用失重法计算腐蚀速率。实验研究发现:(1)在高矿化度(Cl-质量浓度为11.87×104 mg/L)下,温度由40℃升至80℃,溶液中的细菌数量,由110个/mL减少至25个/mL;(2)当温度为40℃时,点蚀速率最大,为5.475 mm/a;(3)当温度为60℃时,随着矿化度升高,细菌活性降低,点蚀速率呈现先降低后升高趋势;(4)在高矿化度、60℃条件下,改变H2S分压,对溶液中的细菌数量无明显影响,但点蚀速率和均匀腐蚀速率下降。研究结果表明:SRB在塔河油田极端工况下可以存活,温度和矿化度升高可使SRB浓度降低,H2S分压对SRB浓度影响不大。温度是影响SRB腐蚀的重要因素,温度越高,SRB造成的点蚀越轻微;矿化度升高会影响细菌活性,削弱细菌造成的点蚀。(图4,表7,参19)     

克拉玛依人工碳汇林区景观地球化学特征与规律

以克拉玛依人工碳汇林区的土壤可溶性盐分离子、地下水矿化度和植被为研究对象, 综合运用描述性统计和相关性分析等方法, 研究其景观地球化学特征, 旨在通过对克拉玛依人工碳汇林区的景观地球化学特征的研究, 为这一地区盐渍化土壤改良和沙漠化防治提供理论依据。结果表明: 克拉玛依人工碳汇林区土壤Cl^-、SO₄^2-、Ca²⁺在0~80 cm范围内变异系数较大, 80~100 cm范围内, 土壤总盐和各离子变异系数相对较小; 盐分表聚现象严重; 该地区盐土类型主要是硫酸盐型, 其中SO₄^2-和Na⁺+K⁺为土壤可溶性盐的主要成分。研究区地下水呈弱碱性, 除HCO₃^-外, 其他离子和矿化度表现出较强的变异性; 地下水的化学类型主要为Cl·SO₄-Na, 矿化度和Cl^-、SO₄^2-、Na⁺+K⁺相关系数较为显著。种植人工碳汇林后, 除土壤HCO₃^-含量有轻微上升外, 其他离子均有所下降, 其中SO₄^2-含量的降低趋势最为明显。俄罗斯杨林分土壤含盐量随种植年限的增长明显降低, 种植后的土壤盐渍化状况有明显改善。