银北平原浅层地下水的水化学特征及成因分析

结合银北平原已有的地质、水文地质资料,基于水化学数据、室内释放试验,分析了浅层地下水的水文地球化学分布特征及成因。结果表明:银北平原浅层地下水水化学类型具有一定的分带性,从山前至平原,阴离子由西南向东北从HCO3型过渡到HCO3.SO4(SO4.HCO3)型,再逐渐向HCO3.SO4.Cl、HCO3.Cl(Cl.HCO3)型转化,阳离子则由Ca(Ca.Na、Ca.Mg)型向Na.Mg(Na)型转化;山前洪积倾斜平原地处边山地带,受地形地貌、地层岩性等因素影响,溶滤作用是控制地下水水化学变化的主要形式;冲洪积和河湖积平原则受气候、灌溉活动等作用,蒸发浓缩、蒸发浓缩-混合作用控制着平原内水化学的变化;地层岩性为地下水质的基本组成提供重要的物源。

宁夏银北灌区土壤盐渍化时空分布特征

根据宁夏银北灌区5次土壤盐渍化调查结果,总结得出其土壤盐化程度主要经历了增长、明显减缓、增长3个历史时段和两个转折点,并对不同阶段土壤盐渍化的主要特征及成因进行分析。在此基础上总结得出宁夏银北灌区土壤盐化以轻度、中度盐化为主,呈紧邻黄河,多临排水渠,以湖泊、洼地周围见多的空间分布特征。根据土壤盐化时空分布特征,提出盐渍化分区治理重点及相应治理措施,建议以科技创新推动治理技术集成应用,建立技术集成平台,发展盐渍化治理新模式,来治理银北灌区盐渍化问题。

银北平原浅层高砷地下水砷富集水化学特征研究

宁夏银川平原是继河套平原之后,在黄河流域发现的又一个高砷地下水分布区.为了总结其高砷地下水的水化学特征,并探索水化学因素对地下水砷释放和富集的影响机制,本文以银川平原北部(银北平原)作为典型研究区,采取野外水文地质调查、水样采集与测试、砷与水化学组分散点图相关分析及水文地球化学方法进行了综合研究.结果表明,银北平原地下水砷含量在0.2~177μg/L之间;高砷地下水(大于50μg/L)pH值多在7.5~8.5,水化学类型主要为HCO_3-Na·Ca、Cl·HCO_3-Na及Cl·HCO_3-Na·Ca型,E_h多在-200^-100 mV.银北平原砷含量较高的地下水中COD、NH_4、HCO_3含量相应也较高,而NO_3和SO_4含量较低.高砷富有机质的冲-湖积含水层经过长期演化,形成偏碱性的中强还原性地下水环境和特殊的水化学特征,也具备极大的砷释放能力.较高的pH导致砷从铁锰氧化物或氢氧化物等水合物或黏土矿物表面解吸.其次部分铁锰氧化物在高pH、低E_h条件下可被还原为低价态可溶性铁锰,从而使与其结合的砷也得以释放进入地下水中.此外重碳酸根与砷酸根、亚砷酸根的竞争吸附行为促使含水层砷的解吸.

基于WET的银北地区盐渍土分布特征研究

首次应用WET土壤水分温度电导率速测仪(简称WET)测试了银川平原北部地区(简称银北地区)土壤的电导率等参数,分析银北地区土壤盐渍化分布特征,结果表明银北地区少部分地区土壤属于非盐渍土,其余均为盐渍土。其中惠农区中部、平罗的黄渠桥和灵沙均属于重盐渍化区,贺兰北部也属于重盐渍化区,但不及惠农区严重。与以往研究成果对比分析发现在土壤含水率、土壤pH值等相关参数变化不大的情况下,基于WET的土壤盐渍化研究在技术上是准确可靠的。

宁夏银北盐碱地不同植被光谱特征研究

【目的】研究不同程度盐碱化土壤上植被的光谱特征,为基于典型植被冠层光谱特征估测宁夏银北地区植被生长状况和土壤盐碱化程度提供理论依据。【方法】于2018年7月中旬,在宁夏银北盐碱地区选取样地,调查不同盐碱化程度土壤的理化性质及其上代表性植被的叶片叶绿素相对含量,分析不同程度盐碱化土壤上代表性植被类型(白刺和芦苇)以及中度盐碱化程度土壤上15种植被(向日葵、芦苇、花花柴、白茎盐生草、西伯利亚滨藜、藜、稗、紫苜蓿、柳枝稷、水稻、砂引草、白刺、槐、赖草、芨芨草)的冠层光谱特征及红边参数变化,研究植被冠层红边参数与土壤pH值、全盐含量以及叶片叶绿素含量的相关性。【结果】不同程度盐碱化土壤的理化性质及其上代表性植被的叶片叶绿素相对含量有明显差异。随着土壤盐碱化程度的增加,在可见光波段(350~760 nm),白刺冠层光谱反射率呈先上升后下降的趋势,芦苇冠层光谱反射率总体上先降低后升高;在760~1400 nm波段,白刺冠层光谱反射率逐渐降低,芦苇冠层反射率先升高后降低;在1400~2500 nm波段,白刺冠层反射率分别是先升高后降低(1400~1900 nm)和持续增加(1900~2500 nm),芦苇冠层反射率先降低后升高。随着土壤盐碱化程度的增加,白刺冠层光谱红边位置、红边斜率、红边峰值面积以及红边斜率与最小振幅的比值均减小;芦苇冠层光谱以上红边参数均先增加后减小。中度盐碱化土壤上,15种植被冠层光谱特征曲线变化趋势相似,但光谱反射率大小存在不同程度差异;除了最小振幅之外,15种植被冠层光谱的红边位置、红边斜率、红边峰值面积以及红边斜率与最小振幅的比值差异较大,故根据光谱特征在野外能够区分典型植被类型。土壤pH值与红边位置、红边斜率和红边峰值面积均呈极显著负相关关系,与红边斜率与最小振幅的比值呈显著负相关关系;土壤全盐含量与红边参数均不相关;叶片叶绿素含量与红边位置之间呈极显著正相关关系,与红边斜率和红边峰值面积之间为显著正相关关系。【结论】在不同程度盐碱化土壤上,不同植被冠层光谱特征变化趋势有差异,根据典型植被冠层光谱特征可以估测宁夏银北地区植被生长状况和土壤pH。