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。     

渠道衬砌前后输水对地下水化学特征及土壤盐分含量的影响

为探明渠道渗漏对两岸农田水土环境的影响,在东风分干渠两岸距渠道50、150、300、500 m处分别设置4个观测断面,选择夏灌和秋浇两次典型渠道输水过程,观测输水前后地下水埋深、离子组成和土壤盐分变化情况。结果表明:秋浇期间渠道输水前后地下水矿化度表现为显著性差异(P<0.05),渠道衬砌前、后地下水总溶解性固体分别上升33.17%和10.05%,衬砌后秋浇期埋深变化速率较衬砌前降低14.89%,夏灌期降低64.22%。由于灌溉水入渗淋洗和离子交换作用,地下水阳离子由Na+逐渐向Mg2+和Ca2+变化,阴离子由HCO3-和Cl-逐渐向SO42-变化,水化学类型由SO4·Cl-Mg·Na型逐渐向HCO3·SO4-Ca·Mg型变化。渠道输水对50～150 m半径内的土壤盐分影响最大,输水后耕作层(0～40 cm)土壤表现为积盐,积盐量约为0.30 g·kg-1,但深层土壤含盐量变化不大,渠道衬砌前夏灌期各土层(0～20、20～40、40～100 cm)积盐率分别为-10.82%、4.48%、     

乌拉特灌域表层土壤盐分空间变异及季节性分布特征

为揭示乌拉特灌域土壤盐分的时空变化特征,明确影响土壤盐渍化的主导因子,运用主成分分析和Kriging插值法,分析研究区 0～ 40 cm土层土壤 pH、全盐量及盐基离子的季节性变化特征及空间分布。结果表明:研究区土壤主要为轻中度盐化土,春夏秋季土壤全盐量平均值在 2 g/kg以上,属于中度盐化土;0～ 20cm土层土壤全盐量比 20～ 40 cm土层土壤高 0.807 g/kg,是盐分的积累层。土壤阳离子以 K ++Na+为主,阴离子以 SO 42-和 Cl -为主。各层土壤盐基离子表现为春季 >秋季 >夏季;阳离子 Mg 2+、K++Na+和 Ca 2+的变异系数在