新疆土壤盐渍化成因及其防治对策研究

论述了新疆土壤盐渍化形成的地质、地貌、土壤质地和人为灌溉方式不合理等原因,说明土壤盐渍化是一种自然现象。通过调查,目前新疆盐渍化土壤主要有稳定脱盐型、脱盐聚盐混合型、脱盐聚盐反复型、持续聚盐型和灌溉聚盐型,其中脱盐聚盐混合型和脱盐聚盐反复型分布最为广泛,稳定脱盐型仅分布于竖井排灌区。总结了新疆土壤盐渍化的治理研究过程及国内外防治土壤盐渍化的措施,提出了竖井排灌工程是防治新疆土壤盐渍化最有效的措施。通过工程实例,证明了竖井排灌具有降低地下水位和灌溉作用,且经济效益明显。     

引汤灌区土壤环境现状调查及回顾性评价

本文通过对引汤灌区土壤环境质量现状调查、回顾性评价及远期影响预测,结果表明在山前平原和河流高阶地地下水对河流有较强补给作用的水文地质环境中,在良好的灌溉水质、科学合理节水灌溉方法、通畅的农田尾水排放出路等前提下,土壤旱改水田后,对土壤肥力、重金属污染含量及土壤次生盐渍化等诸方面均不会产生明显的不良影响.     

滴灌背景下玛纳斯流域绿洲内外荒地土壤盐分时空变化趋势分析

干旱区内陆河流域土壤盐渍化主要集中于绿洲内灌溉农田,而对绿洲内荒地和外围荒漠（以下简称绿洲内外荒地）土壤盐分变化趋势尚不清楚。论文基于地理信息系统技术和数理统计学方法,利用玛纳斯流域绿洲膜下滴灌技术普及的初期2006年和近期2012年绿洲内外荒地0~100 cm土壤盐分数据,分析滴灌背景下干旱区绿洲南部、中部和北部内外荒地土壤盐分的0~30、30~60、60~100 cm深度时空变异的总体特征。绿洲内外荒地2012年0~100 cm深度土壤平均含盐量、阴离子含量和除Na⁺、K⁺以外的阳离子含量低于2006年的水平,土壤盐渍化类型由硫酸盐-氯化物类向氯化物-硫酸盐类转化,降低了土壤的碱性,有利于后备农业资源的开发和作物的生长;2006年玛纳斯流域绿洲内外荒地土壤盐分含量、阴离子含量和阳离子含量空间分布差异不显著,而2012年土壤盐分和除个别离子（Na⁺、K⁺、CO32-）外其他离子空间格局总体表现为绿洲中部含量最高;绿洲内外荒地土壤盐分时空变化趋势的主导因素是灌溉方式的改变和地下水的利用。玛纳斯流域绿洲内外荒地土壤盐分时空变化总体特征和可能驱动机制分析,将丰富对干旱区流域绿洲土壤盐渍化的趋势认识,并有助于干旱区后备农业土地资源的合理开发与利用。     

灌区退水对区域地下水质影响与健康风险评估

为探究灌区退水对区域地下水水质及健康风险状况的影响,选取吉林西部地区2012～2014年、2019～2020年2个时段的不同层位地下水监测数据,采用随机森林方法进行地下水水质评价,分析灌区影响下地下水水质的时空变化规律,综合考虑研究区原生环境背景和灌区影响,集成地下水多个超标元素健康风险评估,系统对比分析叠加的双重风险时空变化及影响因素.结果表明:灌区及其周边区域地下水化学类型主要为HCO₃^--Na⁺-Ca²⁺型的弱碱性水,2个时段均未发生明显变化;地下水超标组分为F、Fe、Mn及“三氮”化合物,灌区排水加剧了周边潜水“三氮”含量的变化;潜水中Ⅳ～Ⅳ类水增加了17%,健康风险超过安全阈值的监测点增加了12%;地下水健康风险由灌区退水中NO₃^-、NO₂^-、NH₄⁺与原生环境中F、Mn等造成的健康风险叠加产生;潜水中健康风险以灌区退水中NO₃^...     

基于通径分析的焉耆盆地灌区表层土壤盐分聚集驱动力研究

我国西北内陆干旱区土壤盐渍化严重,是农业生产和生态环境的重要威胁因素之一.为了定量化评价表层土壤盐渍化的各个影响因子及其贡献度,以焉耆盆地灌区为研究对象,利用SPSS软件对地面高程、潜水位埋深、潜水矿化度与表层土壤含盐量进行通径分析,定量研究土壤盐渍化的影响因素及其影响程度.结果表明:潜水矿化度对焉耆盆地灌区表层土壤积盐影响较大,通径系数总和为0.571,直接通径系数为0.456,间接通径系数总和为0.115;其次为地面高程,通径系数总和为-0.484,直接通径系数为0.307,间接通径系数总和为-0.177;潜水位埋深的影响较小,通径系数总和为-0.285,直接通径系数为-0.087,间接通径系数总和为-0.198.通径分析表明直接影响不一定是主要影响路径,影响因子之间的相互关系所引起的间接影响路径的研究也不可忽视.     

内蒙古河套灌区水利工程对土壤盐渍化的影响

分析了内蒙古自治区河套灌区水利工程对农田生态系统的影响,河套灌区土壤耕作层处于脱盐状态,盐碱地面积呈减少趋势,表明该灌区农田生态系统功能不断增强,但由于灌区内曾长期处于积盐状态,故仍然存在潜在的次生盐渍化威胁.      

平原水库对周边地下水及土壤的影响——以黄河三角洲耿井水库为例

在黄河三角洲耿井水库周围布设不同边界条件的地下水监测井和土壤监测点,进行为期1年的定点采样和化验,对地下水矿化度和土壤含盐量的监测分析表明,减轻平原水库对环境不利影响的关键是修建防渗与截渗辅助工程,以避免周边土地的盐渍化.     

鸭河口水库水资源平衡及供水目标环境影响研究

根据鸭河口水库功能及供水现状,对预测年南阳市供水工程建成投产后鸭河口水库水资源平衡进行了计算,分析替代工程兴建对地下水水位、水质、土壤次生盐渍化的影响,并提出了地下水资源可持续利用对策措施与建议.     

污灌区盐分累积对污染土壤汞释放通量的影响

采用优化设计的动态通量箱,对不同盐分（NaCl和Na₂SO₄）和盐度（0~5%）的盐渍化土壤土-气界面的汞交换通量进行动态监测,研究盐渍化对污灌区土壤汞和大气释放的影响.结果表明：（1）两种盐分类型对土壤Hg释放的影响呈相反趋势.与未发生盐渍化的对照土壤相比,随着NaCl盐度梯度的上升,土壤Hg释放通量呈现上升趋势,5%盐度处理下,Hg通量均值与对照相比提高了48.94%;而随着Na₂SO₄盐度梯度的上升,土壤Hg释放通量呈现下降趋势,5%盐度处理下,Hg通量均值与对照相比降低了20.62%.（2）土壤盐分含量与土壤汞释放通量均值之间呈线性关系.对于NaCl,含量x（g/kg）与汞通量y [ng/（m²·h）]之间的模型为y=0.8258x+86.709（R²=0.9734）,对于Na₂SO₄,模型为y=-0.3354x+85.997（R²=0.9581）.从研究结果来看,高浓度的NaCl环境对土壤汞释放通量有显著影响,土壤的盐渍化趋势会使汞释放及作物吸收风险更趋严重.     

某市再生水灌区水土环境中PPCPs污染特征分析

为初步了解再生水灌区土壤环境中药物与个人护理品（PPCPs）的污染特征,识别灌区地下水中PPCPs的主要来源,对某市东南郊Y灌区内的淸灌区、再生水灌区以及湿地三种类型的场地进行了精细剖面钻探工作,采集不同深度土壤、灌区地表水及成井地下水样品,分别对其进行了常规指标和15种PPCPs浓度的测试.结果表明,不同场地土壤中PPCPs含量分布存在差异,土壤剖面中PPCPs含量总体表现为再生水灌区 > 清灌区 > 湿地.土壤中PPCPs总浓度平均值为15.6μg/kg,主要以卡马西平CBZ、苯扎贝特BF、吉非罗齐GF、氯霉素CP、吲哚美辛IM为主.灌区地表水中PPCPs总含量明显高于地下水,总浓度平均值分别为272.5ng/L和63.5ng/L,且地表水中,PPCPs含量呈现沿程递减现象.利用Multi-cell基本原理并结合推流的概念刻画PPCPs从地表穿透土壤包气带进入地下水的垂向输移过程,计算结果显示除卡马西平CBZ、甲芬那酸MA和萘啶酸NA外,其余9种PPCPs计算值和地下水中的实测值吻合良好,初步证实再生水是灌区地下水中PPCPs的主要来源.     

我国北方地区合理开发水源发展灌溉的基本途径

我国北方地区主要跨越了干旱、半干旱、半湿润三个自然地理带。它包括了黄淮海平原、松辽平原、天山南北山前平原、河西走廊以及黄河谷地、山间盆地等主要农业区。干旱,是这些地区发展农业生产最普遍的矛盾,同时又伴随着土壤盐碱化,在不少地区还有“内涝”和水土流失、泥沙淤积危害。本文主要以开发水源发展灌溉与改善生态环境——旱、涝、土壤盐碱化治理与减轻泥沙淤积等相协调的观点,分析了我国北方地区合理开发水源发展灌溉的基本途径和形式,提出一得之见,以供讨论。     

黑龙江省土壤盐渍化敏感性分析

土地盐渍化敏感性是指旱地灌溉土壤发生盐渍化的可能性。可根据地下水位来划分敏感区域,再采用蒸发量、降雨量、地下水矿化度与地形等因素划分敏感性级。从盐渍化单因子分析可知,在影响土地盐渍化敏感性的三个单因子中,有两个因子(蒸发量/降雨量、地下水矿化度)在全省平原区都为轻度敏感,只有地形因子略有差别,因此黑龙江省平原区土地盐渍化皆为轻度敏感。     

干旱荒漠区人工绿洲土壤盐碱化风险综合评估与演变分析

为明晰干旱荒漠区人工绿洲水盐时空分异特征与盐碱化风险空间格局演变过程,以甘肃省景电灌区为研究区,以2002,2010及2018年为研究代表年,基于多级模糊理论从地质气候驱动、水土环境驱动和自然-人类驱动3个驱动过程构建土壤盐碱化风险评估体系,集成云发生器原理、黄金分割率法、组合赋权法以及排队理论构建土壤盐碱化空间风险综...     

天山西部伊犁河流域土壤盐分特征

采用相关分析法与主成分分析法研究了伊犁河流域土壤盐分特征.结果表明:研究区域耕层(3～20 cm)土壤53.68%样地为非盐渍化土壤,18.38%为轻度盐渍化,13.97%为中度盐渍化,8.82%为重度盐渍化,5.15%为盐土;土壤盐渍化类型以硫酸盐渍土为主,占68.41%.盐分组成中,阴离子以SO₄2-和Cl-为主,阳离子以Na+和Ca2+为主;土壤盐分与Cl-和SO₄2-分别呈极显著、显著正相关关系,揭示了土壤盐分大小与w(Cl-)和w(SO₄2-)有关;表层(0～3 cm)土壤盐分平均值占0～60 cm土层盐分平均值的60.19 %,即土壤盐分垂直分布呈现强烈表聚性.主成分分析结果表明,盐分,w(Cl-),w(SO₄2-),w(Mg2+)与w(Ca2+)可作为研究区域土壤盐渍化状况的特征因子.不同土地利用类型条件下,耕层土壤盐分平均值从高到低依次为草地、旱田、稻田、林地.不同灌溉条件下,井灌农田耕层土壤盐分平均值为1.12 g/kg,渠灌农田耕层土壤盐分平均值为0.73 g/kg,渠灌农田耕层土壤盐分平均值比井灌农田小0.39 g/kg.不同时期耕层土壤盐分平均值从高到低依次为非灌溉期、夏灌期、秋灌期.      

敦煌市水资源的可持续利用及调控对策

在综合评价敦煌市水资源数量与质量及其时空变化规律和特点的基础上,指出自然条件对敦煌水环境影响较小,而导致近期水环境发生变化的主要因素是人类活动,特别是水利工程建设活动,造成了河水断流、地下水位大幅度下降、土地荒漠化加剧等生态环境问题。为保证敦煌社会经济的持续健康发展,实现水资源的高效利用,必须做好以下几方面的工作:①调整和优化产业结构,大力发展旅游等生态型低耗水产业;②强化水环境保护,严格控制地下水开采;③发展节水灌溉技术,提高水的利用率;④重视生态用水,确保生态环境建设;⑤尽快实施引哈济党工程,优化配置水资源。     

河套灌区地下水化学演变特征及形成机制

地下水资源是我国西北干旱区的重要资源,但不合理的开发利用导致系列生态环境问题,深入探究地下水化学演变特征及形成机制,对于地下水资源的合理利用具有重要意义.以河套灌区永济灌域为研究区,综合运用聚类分析和因子分析等统计学方法,研究了该区域地下水化学演化特征并阐明了地下水化学的形成机制,说明不同因子的影响程度.结果表明,研究区地下水阳离子以Na⁺+K⁺为主,阴离子分别以Cl^-和HCO₃^-为主,且Na⁺+K⁺和Cl^-离子具有较高的空间变异性,是决定地下水盐化的主要因子,地下水化学类型以Cl-Na、HCO₃ ·Cl ·SO₄-Na和HCO₃-Na型为主;通过聚类分析,研究区地下水可分为4类（A₁、A₂和B₁、B₂类）,其中A₁类地下水为高矿化度Cl-Na型水,A₂、B₁和B₂类地下水主要为HCO₃ ·Cl ·SO₄-Na和HCO₃-Na型水,结合因子分析,该区域地下水化学主要受"盐化"作用、碳酸盐岩溶解作用和人类活动影响,影响程度分别占了45.976%、23.853%和16.678%.蒸发盐岩溶解和阳离子交换作用是研究区Na⁺和Cl^-积聚的重要来源,农业灌溉（对土壤盐分的淋洗）和干旱（蒸腾蒸发强烈）是地下水盐化的关键驱动因素.     

新疆玛纳斯河流域灌溉水资源保证程度及提升策略

从供需两方面,构建了区域灌溉水资源保证程度分析模型,利用该模型对玛纳斯河流域灌溉水资源保证程度进行了分析。结果表明,现状年玛纳斯河流域灌溉水资源保证程度为79.21%,各灌区存在较大的差异,下野地、莫索湾、金安、玛纳斯等灌区灌溉水资源保证程度较低,分别为69.09%、78.76%、78.25%、71.24%,明显处于亏缺状态,而石河子灌区达115.06%,处于相对盈余状态。在各灌区灌溉总面积维持现有数量以及保证灌区水资源安全的前提下,随着加大部分灌区(金安、玛纳斯和石河子灌区)地下水资源开发力度,大力发展高新节水技术以及调整种植结构,近期流域灌溉水资源保证程度总体可接近100%,但流域内除石河子灌区外,下野地、莫索湾、金安、玛纳斯等灌区灌溉水资源仍处于亏缺状态。2020年随着各种综合措施的进一步实施,全流域灌溉保证程度将增加至113.19%,各灌区将实现灌溉水资源供需平衡。最后,针对3类不同灌溉水资源保证程度地区的水资源利用状况,提出了差别化的提升策略。     

宁夏河套灌区农业水资源高效利用模式研究

提出了宁夏河套灌区市场经济条件下农业水资源高效利用模式。通过对市场经济条件下灌区农业水资源高效利用机理的研究和对市场条件下农业水资源高效利用原则的剖析,认识到宁夏河套灌区要在市场经济条件下实现农业水资源高效利用,必须基于投入产出分析做好以下6方面的工作:①大型灌区骨干工程更新改造;②中低产田改造配套;③地表水与地下水联合运用;④改变作物种植结构和灌溉制度;⑤实施灌区现代管理;⑥合理调整水价。     

华北低平原区地下水中氟分布特征及形成原因:以南皮县为例

华北低平原区区域水资源和农业生产矛盾突出,深层地下水氟超标进一步限制了区域水资源利用.为了解区域地下水中氟的分布情况及其来源,在南皮县域内通过野外调查和采样,利用水文地球化学和稳定同位素相结合的方法对其进行了分析.结果表明,空间分布上,浅层地下水低氟中心分布在地表淡水水库——大浪淀附近,高氟中心分布在东南和西南部;深层地下水高氟中心与开采量大的区域分布一致.局部地区受点源(暗管排污)和非点源(深层地下水灌溉)等人为因素的影响出现浅层地下水氟超标现象;受岩石沉积、水文地质条件等影响所有深层地下水氟质量浓度均超过国家饮用水标准(1.00mg·L-1),过量开采深层地下水导致黏土矿物里面的氟离子随释水作用进入水体,导致氟质量浓度升高.随着浅层微咸水开发利用程度的增加及深层地下水限采压采措施的执行,华北中东部低平原区区域水环境将发生较大变化,明确现状条件下地表水和地下水氟污染的原因对未来水资源合理开发利用具有重要意义.