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淋洗条件下硫酸盐型盐碱地离子运移及盐碱淋出水养殖适用性研究

淋洗条件下硫酸盐型盐碱地离子运移及盐碱淋出水养殖适用性研究

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作者：赵鑫上海海洋大学

学位级别：硕士

灌溉淋洗是治理盐碱地土壤的主要措施,而盐碱淋出水的出路是治理瓶颈之一,因此,治理盐碱地的同时,合理的处理盐碱淋出水显得尤为关键。本研究主要针对硫酸盐型盐碱淋出水,研究其在治理过程中盐碱水质中主要离子变化规律。盐碱淋出水中... 详细信息

灌溉淋洗是治理盐碱地土壤的主要措施,而盐碱淋出水的出路是治理瓶颈之一,因此,治理盐碱地的同时,合理的处理盐碱淋出水显得尤为关键。本研究主要针对硫酸盐型盐碱淋出水,研究其在治理过程中盐碱水质中主要离子变化规律。盐碱淋出水中盐度和盐分离子的变化规律,主要受到盐碱地的治理模式,盐分离子的运移速率等的影响,不同的治理模式会影响盐碱地的改良效果,土壤中盐分离子的运移方式与盐碱淋出水的水质状况和渔业利用密切相关。本论文以宁夏硫酸盐型土壤为研究对象,依据宁夏地区采取灌溉淋洗治理盐碱地的模式,通过室内土柱实验和田间实验相结合的方法,研究盐碱土壤与盐碱淋出水中主要离子的变化规律,并进一步探索田间盐碱淋出水水盐运动规律与最适的淋洗模式,分析盐碱淋出水主要离子组成变化以及其对养殖生物影响,为硫酸盐型盐碱地的治理改造和渔农利用可行性提供科学依据。本研究如下:(1)灌溉淋洗可以有效降低硫酸盐型盐碱土壤盐度和碱度。模拟当地改良盐碱地方式,设置三组不同淋洗频率实验组,采用室内土柱模拟实验,探究淋洗频率对盐碱土壤改良效果。连续淋洗组与间隔淋洗组对土层0-40cm淋洗效果明显,脱盐率均达到85%以上;土层40-60cm的淋洗效果:连续淋洗组>间隔三天淋洗组>间隔五天淋洗组。连续淋洗模式不但对表层土壤盐分有着很好的洗脱效果,并且对整个土体改良效果明显;对于土壤碱化指标与土壤盐分变化趋势相同。(2)淋出水中盐分和盐分主要离子含量都随着灌溉淋洗的进行而降低,主要盐分离子Na、Cl、SO相对其他离子降低更为明显,淋出水中盐分主要离子含量与淋洗时间都有着很好的拟合趋势,根据拟合方程系数,阳离子洗脱顺序:Na>Mg>K>Ca,阴离子离子洗脱顺序:Cl>SO>HCO。由于土壤离子的洗脱顺序不同,淋出水水型具有多样性,由氯化物型向硫酸盐型转变。(3)连续淋洗模式比间隔淋洗模式对主要土壤盐分离子淋洗效率更加明显,土壤盐度与主要土壤离子的变化趋势相同。为探究不同淋洗模式对硫酸盐型盐碱地的实际治理效果,采用田间实验方法,进一步研究不同淋洗模式对土壤盐分与离子淋洗规律,结果如下:连续淋洗模式使土壤的电导率降低77%比间隔淋洗方式淋洗效果理想。对于暗管排出的淋洗水变化规律,与土柱实验的主要离子洗脱顺序相同,由于Cl洗脱速率大于SO,淋出水阴离子淋洗前期主要是Cl为主要离子,含量为445.9-363.2 meq/L,而淋洗后期主要是SO为主要离子,其浓度为421.8-257.3 meq/L。宁夏地区硫酸盐型盐碱地淋出水具有高盐度、主要离子组成复杂的特点,在渔业利用上考虑广盐性养殖品种(4)不同盐碱淋出水有渔业养殖利用前景,但需进行水质改良与调控。为了了解盐碱淋出水渔业利用的可能性,以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为养殖对象,探究不同盐度与水型盐碱水对凡纳滨对虾存活及生理生化的影响。经过离子驯化,氯化钠型和硫酸盐型盐碱淋出水中凡纳滨对虾的存活率显著高于对照组;凡纳滨对虾体内Na、Cl和SO离子含量均呈现随着水体盐度升高而增加的趋势与水型变化无显著性的差异(p>0.05)。在不同盐度与水型实验组,凡纳滨对虾体内渗透压基本维持在589.03-604.99mmol/kg、307.02-338.79mmol/kg、122-102mmol/kg;两组不同水型下对于凡纳滨对虾的体内渗透压值没有显著性差异(p>0.05)。实验结果显示凡纳滨对虾对盐分的变化有较强的适应能力,可以作为盐碱淋出水渔业养殖的品种之一。综上,通过灌溉淋洗硫酸盐型盐碱地,可以有效降低盐碱土壤的盐度和碱度,且连续淋洗模式改良效果好于间隔淋洗方式。此外,治理过程中的盐碱淋出水具有高盐度、水质情况复杂等特点,需根据水质类型选择适宜养殖品种和水质驯化方式。本论文研究结果表明将盐碱地治理与渔业结合的渔农综合治理新模式,为盐碱地治理改良提供新思路。

关键词：硫酸盐型盐碱地水盐运动盐分离子淋洗模式渔业利用

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不同淋洗条件下宁夏硫酸盐型盐碱土壤离子洗脱规律研究

不同淋洗条件下宁夏硫酸盐型盐碱土壤离子洗脱规律研究

引用

2018年中国水产学会学术年会

作者：赵鑫么宗利来琦芳周凯孙真盐碱地渔业工程技术研究中心东海水产研究所中国水产科学研究院上海海洋大学水产与生命技术学院

为了探明硫酸盐型土壤盐分与淋洗水离子组成的变化规律,同时避免洗田水造成次生盐碱,为盐碱水养殖提供理论基础,开展室内土柱模拟淋洗实验,设置不同冲洗频率,分析土壤盐分及离子洗过规律。结果表明:在不同的冲洗频率下,淋洗水盐分变化... 详细信息

为了探明硫酸盐型土壤盐分与淋洗水离子组成的变化规律,同时避免洗田水造成次生盐碱,为盐碱水养殖提供理论基础,开展室内土柱模拟淋洗实验,设置不同冲洗频率,分析土壤盐分及离子洗过规律。结果表明:在不同的冲洗频率下,淋洗水盐分变化趋势呈现指数变化规律,盐分和主要盐分离子冲洗效果为每天冲洗组>每三天冲洗组>每五天冲洗组。淋洗水各个盐分离子的淋洗速率总体呈现出阴离子Cl>SO>HCO,阳离子Na>K>Ca>Mg。离子洗脱速率不同,使得洗脱过程中淋洗水水质类型从氯化物型转化为硫酸盐型。不同冲洗频率对0-40cm表层土壤改良效果基本一致,整个土柱冲洗效果每天冲洗组>每三天冲洗组>每五天冲洗组。土壤中Na、Cl、SO、Mg和Ca离子洗脱效果均表现为每天冲洗组>每三天冲洗组>每五天冲洗组。土壤离子组成类型在冲洗前后没有变化。在相同用水量下,每天冲洗模式更加适合硫酸盐型土壤的改良。

关键词：硫酸盐型盐碱地淋洗水离子洗脱速率水型

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