干旱区微咸水灌溉对地下水环境影响的研究

本研究利用MODFLOW模型和MT3DMS模型对内蒙河套地区的一个灌区微咸水灌溉条件下的地下水位、水量、水质和含盐量进行了系统的模拟分析。结果表明，在抽取地下水灌溉后地下水位略有下降，10年后水位降深量仅为0．057～0．11m，可达到动态平衡。两种灌溉水平下，含水层盐分有增加趋势，但增加幅度较小，在4％～9％之间。采用微咸水灌溉，淋洗灌溉定额比正常灌溉定额的方案对环境有利，虽然淋洗灌溉定额也使含水层盐分增加，但就增加的幅度看，在未来相当一段时间内不会造成严重的环境问题。

干旱区微咸水滴灌条件下典型土壤盐碱化影响因素研究

以代表性的沙壤和黏壤棉田土壤为研究对象,分别利用高、低矿化度水进行5年灌溉,即黏壤-低矿化度,黏壤-高矿化度,沙壤-低矿化度,沙壤-高矿化度共四个处理,测定0∽100 cm分层土样总盐、p H、Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、SAR、ESP等指标,以研究玛纳斯河流域冲积扇扇缘和干三角洲区不同浓度微咸水长期滴灌条件下土壤盐分、土壤碱度、主要阳离子的变化,探讨对土壤盐化和碱化产生主要影响的离子,为干旱区微咸水灌溉生态安全管理提供理论参考。结果表明：冲积扇扇缘带黏壤土和干三角洲沙壤土盐化和碱化相伴发生,且主要受灌溉水矿化度影响;对土壤盐化和碱化均产生主要影响的离子为Na＋,对土壤盐分产生主要影响的离子为Na＋与Ca2＋。这表明玛纳斯河流域土壤盐碱化的治理应从降低灌溉水Na＋入手,将控制灌溉水总盐分和降低Na＋占比结合起来,达到既降盐又防治土壤持续碱化的目的。

滨海盐土灌水脱盐动态的土壤质地和水质差异性研究

通过在天津滨海新区的野外灌水脱盐试验,对比分析了灌溉淡水、中水和微咸水的中壤质、重壤质土和粘土土壤含盐量及pH的动态变化。结果表明,粘质滨海盐土经灌淡水后的土壤全盐量降低是逐渐的;重壤质滨海盐土的土壤全盐变化趋势与粘质土相似,最初4次灌水使各层土壤全盐累积降幅较大;中壤质滨海盐土则第一次灌水后土壤含盐量降低较多,表层（0～20cm）由1.75%降到0.511%,以后灌溉土壤全盐量降低得较缓慢,20～40cm土层的含盐量始终降低得较缓慢。灌溉淡水、中水、微咸水均能使土壤全盐量降低,灌溉中水、微咸水后表层和土体下层土壤的含盐量均逐渐降低,而灌溉淡水的表层土壤全盐量以初次降低明显,土体下层的土壤全盐量始终变化幅度较小。同灌淡水的情况下,中壤质滨海盐土的土壤pH较为稳定,在7.5～8.5范围,而重壤质和粘土在最初表现下降,至约7.5后上升到8.5～9.0范围,质地越粘土壤pH越高。灌溉淡水、中水、微咸水均使土壤pH有升高的趋势,灌溉淡水后表层土壤pH能够上升到9.0,灌溉微咸水、中水后土壤pH能够升高至8.5左右。

盐碱地渗水钙镁离子对凡纳滨对虾酶活力的影响

研究了盐碱地渗水中不同钙镁离子总量、不同钙镁离子比例对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的存活、生长和体内谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、Na+-K+-三磷酸腺苷酶(Na+-K+-ATPase)等3种酶活力的影响。实验用水盐度保持在5‰,钙镁总量分别为300、600、900mg/L,钙镁离子比例梯度1∶1、1∶3、1∶5、1∶7、1∶9、1∶11。经过20d的养殖实验,结果表明,当钙镁总量为600mg/L时,凡纳滨对虾的存活及生长、3种酶活力表现最佳;在此钙镁总量条件下,钙镁离子比为1∶5和1∶7时其存活率和体长、体重增加率较高,而钙镁离子比例为1∶3和1∶5时具有较高的酶活力。综合以上研究结果,在5‰的盐度下,使钙离子和镁离子浓度分别保持在100mg/L和500mg/L的养殖用水,能够保证凡纳滨对虾的存活和最佳生长,证明经适当调配的盐碱地渗水养殖凡纳滨对虾是可行的。

微咸水-淡水交替灌溉对玉米生长指标及产量的影响

以隆平206玉米品种为载体进行了温室避雨盆栽试验,试验设计"咸-淡-淡"、"淡-咸-淡"和"淡-淡-咸"3种交替灌溉模式,即分别在壮苗期、拔节期、抽雄—乳熟期3个阶段灌溉微咸水,微咸水矿化度设计为1、3和5 g/L,监测生长生理和产量指标。结果表明,任一时期灌溉矿化度1 g/L微咸水对玉米株高、叶面积、SPAD和产量影响不明显;随微咸水矿化度的增加,玉米受抑制作用增强;微咸水灌溉后壮苗期玉米株高、叶面积、SPAD受影响显著,由于玉米前期补偿生长能力强,随生长推进,壮苗期微咸水灌溉处理与CK间差异逐渐减小,玉米株高、叶面积、SPAD受抑制最显著的为拔节期微咸水灌溉处理,其次是壮苗期,抽雄—乳熟期最小;对玉米产量影响最大的是抽雄—乳熟期微咸水灌溉处理,其次是拔节期,壮苗期影响最小,故生殖生长阶段不宜采用微咸水灌溉;滨海农区可根据淡水、微咸水资源的时空分布特征设计交替灌溉制度,利用淡水灌溉的补偿效应确保玉米产量。

不同生育期微咸水灌溉对玉米生长影响研究

为了分析不同生育期微咸水灌溉对玉米生长的影响,在玉米4个生育期(苗期、拔节期、抽穗期和灌浆期)进行不同矿化度微咸水灌溉(1.75、3、4、5 g/L)试验。试验结果表明:玉米株高随着播种后天数增大而增大,随时间的变化符合Logistic生长函数,在同一生育期,灌溉水矿化度越高,株高越低;玉米叶面积随着播种后天数呈先增大而后减小的变化规律,且符合负指数函数,在同一生育期,灌溉水矿化度越高,玉米叶面积最大值越小;玉米同一生育期的灌溉水矿化度越高,干物质量和产量越低,各生育期微咸水灌溉水矿化度与玉米产量符合线性关系。各生育期微咸水灌溉对玉米产量影响的顺序为:拔节期>苗期>抽穗期>灌浆期;苗期和拔节期适宜采用的灌溉水矿化度较低,抽穗期和灌浆期适宜的灌溉水矿化度较高。

宁夏地区地下苦咸水人饮淡化技术适宜性研究

针对宁夏地区地下苦咸水资源量大、水化学类型复杂、矿化度范围广,采用单一的淡化技术难以满足要求,通过对宁夏地区地下苦咸水不同范围矿化度所对应的水化学类型进行分析,并对常用的反渗透法(RO)、纳滤法(NF)和膜蒸馏法(MD)等苦咸水淡化方法进行技术经济计较,探讨出矿化度、水化学类型与淡化方法之间的对应关系,最终确定不同矿化度、不同水化学类型所对应的淡化方法。研究结果表明:宁夏地区小于1 g/L的地下水以Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_4~2为主,可通过纳滤进行处理;1～3 g/L的微咸水以Na^+和Cl^-为主,可利用反渗透技术进行处理;3～6 g/L的苦咸水Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_4~2、Na^+和Cl^-含量较高,可采用纳滤+反渗透的工艺流程;大于6 g/L的苦咸水,可采用膜蒸馏法进行处理。

微咸水膜下滴灌对绿洲棉花生长特征与产量的影响

通过在微咸水膜下滴灌方式对绿洲棉花生长特征与产量的研究表明:棉花具有一定的耐盐性,当矿化度在一定范围,即轻度盐分胁迫对棉株株高、叶面积指数、单株总干物质积累量及干物质积累速率、根冠比、产量及水分利用效率影响不大,但重度盐分胁迫对这些指标影响较大。产量的降低主要原因:咸水灌溉使棉花单位面积结铃数明显减少,而对于棉花单铃重的影响相对较小。为新疆绿洲将来大面积开发利用该地区地下咸水提供数据支持,对微咸水膜下滴灌棉花管理具有一定的初步指导意义。

干旱半干旱地下水浅埋区水盐运移研究进展

通过总结干旱半干旱地下水浅埋区水盐运移研究进展,阐明了华北平原地下水浅埋区土壤水盐运移机理、微咸水灌溉条件下水盐动态变化规律。

沿海围垦区非传统水资源开发利用

在总结以雨水、微咸水为主的非传统水资源研究利用现状的基础上,针对围垦区传统水资源紧缺,以雨水、微咸水为主的非传统水资源含量丰富的特点,提出围垦区非传统水资源的开发利用研究。通过优化集成非传统水资源开发利用模式和技术,创建适宜于围垦区的微咸水高效与生态安全利用模式,推广微咸水资源化的生态安全技术。根据研究目标和研究内容,结合试验区现状,制订了技术路线和预期目标。

芬兰贝氏藻(硅藻门)的超微结构研究

以采集于青海湖的石附生硅藻(芬兰贝氏藻)为样品,用10%的HCl溶液溶解样品中含钙的固体化合物,再加入30%H2O2溶液氧化去掉硅藻细胞的有机物质,获得干净的硅藻标本。利用Naphrax封装剂制成永久装片,在光学和电子显微镜下对其形态特征进行了详细研究。结果表明:(1)在光学显微镜下芬兰贝氏藻具有披针形的壳瓣外形、尖圆的壳面末端和明显伸长的中轴区三个特征。(2)在扫描电子显微镜下芬兰贝氏藻紧邻中央区的孔纹明显伸长,其长度为2~4个正常孔纹的长度。(3)通过文献查阅和相似种类的比较发现,同时具有尖圆的末端和明显伸长的紧邻中央区的孔纹是芬兰贝氏藻鉴定的独特性状组合,故芬兰贝氏藻的身份可由此确定。该研究首次报道了芬兰贝氏藻在中国的分布。

膜下滴灌棉田冻融期土壤剖面水盐热分布动态

为了深入揭示干旱区膜下滴灌棉田冻融期土壤水、盐和温度的动态变化规律,利用Hydra水盐热系统实现对冻融期宽行、窄行和膜间位置15,25和40 cm深度土壤液态水分、温度和电导率实时等间隔加密监测,分析了冻融期土壤水盐热动态变化过程.结果表明:同一位置不同深度液态水分、电导率和温度动态变化规律一致;冻融期内盐分垂向运移规律为深层土壤内的盐分向表层运移,冻融作用使盐分发生了重分布,加重了土壤40 cm深度的盐分含量,电导率增值范围为20~80μS/cm,并且冻融前后不同位置电导率以位置排序由大到小为宽行,窄行,膜间;在冻融过程中不同位置土壤温度、液态水分和电导率两两之间存在着正相关关系(P<0.01),其相关系数大于0.74,而电导率与温度和液态水分两者也存在极强的多元一次函数关系(P<0.01),其相关系数大于0.90;冻结和融化并不是重合的过程,而是在期间会出现分叉点,分叉点出现在-1℃附近.研究结果对制定合理的非生育期灌溉制度具有重要参考意义.

干旱区微咸水覆膜灌溉棉花根系生长分布与土壤水盐运移规律及其相互作用

为探讨干旱地区微咸水覆膜灌溉棉花根系生长分布与土壤水盐运移规律及其相互作用关系,于巴州灌溉试验站开展不同灌溉水棉花盆栽覆膜灌溉试验,对比分析不同生育期微咸水与淡水灌溉处理条件下棉花根系生长分布规律、土壤水盐运移规律和棉花产量的差异。结果表明:整个生育期内,咸、淡水灌溉处理条件下棉花根系生长分布和土壤水盐运移的动态变化规律较为相似;棉花根系生长密集区主要分布在浅部0~32.5 cm土层;土壤水盐运移受灌溉水下渗和棉花根系吸水作用的影响明显,盐分在25 cm深度以下累积,在棉花根系密集区含水量低、盐分高;微咸水灌溉处理下土壤剖面棉花平均根长密度小于淡水灌溉处理,而微咸水灌溉处理下土壤剖面平均含水率和电导率大于淡水灌溉处理;淡水灌溉处理下棉花地上部生长优于微咸水灌溉处理,其棉花产量高于微咸水灌溉处理约27.7%;长期使用微咸水覆膜灌溉易在深度15~32.5 cm根区棉花根系生长密集区形成高盐分胁迫,从而抑制棉花根系生长和地上部干物质累积,导致棉花减产。

基于西北贫困区的热伏耦合型苦咸水淡化装置研究

针对中国西北贫困区和苦咸水地区交叉区域的淡水资源缺乏和光照资源丰富的现状，将太阳能光热和光伏技术耦合在一起，将蒸发舱与冷凝舱集成为一体，设计一种微型苦咸水淡化装置，并介绍其工作原理、主要组成部件、能量传输模型、影响产水量的主要因素及其之间的关系。研究结果表明：淡化装置在3种不同模式（光热模式、热伏耦合模式、电加热模式）下工作的产水速率有所不同，光热模式的最高产水速率是354mL／h，热伏耦合模式的最高产水速率是536mL／h，比光热模式提高了51．2％，但不如电加热模式的高，其产水速率可达到2389mL／h，3种模式的产水速率依次为递增的关系。

农村苦咸水淡化一体式两级反渗透装置

农村苦咸水淡化是一项惠及“三农”的新技术，本文介绍的一体式两级反渗透技术，是在农村苦咸水淡化多年实践的基础上推出的一套新型装置。应用效果良好，深受广大农民欢迎。

一种基于TDS的地下微咸水判别方法探索

微咸水埋深的判断目前主要通过测定水样矿化度直接获得或井液电阻率曲线间接获得,其效果均受孔内液体混合的影响,测试结果往往不准确。为解决以上传统做法面临的问题,探索性提出了一种基于普通钻孔岩心淋滤液的溶解性总固体(TDS)测试来判断地下微咸水埋深的新方法。通过对四川省成都市东部丘陵红层区某项目的数十个钻孔的现场测试,获取了与以往认识基本吻合的微咸水埋深判别结果,且与传统方法相比,该方法操作方便、成本低、节约工期、不受咸淡混合水影响,在大部分红层地层尤其是砂岩中具备较好的适用性,具备较好的推广价值。

盐碱地区苦咸水净化质量控制技术

新建宝兰客专BLTJ－12标（DK960＋358－DK986＋324段）工程，其地表为苦咸水，不能在混凝土中使用，经过研究，决定采用“RO反渗透净化技术”。通过抽检、电导率测定，实时监控处理后工程用水技术指标，解决了混凝土施工的用水问题，并取得了良好的经济效益。

基于HYDRUS-2D的滨海盐渍化灌区冬小麦土壤水盐运移模拟研究

微咸水灌溉是缓解滨海地区农业淡水短缺的一个可能的解决方案,但是在盐渍化灌区使用微咸水灌溉难度较大。为探究盐渍化灌区如何科学合理地使用微咸水灌溉,以黄河三角洲垦东灌区为研究区,采用大田试验结合HYDRUS-2D数学模型模拟方法,研究滨海盐渍化灌区微咸水灌溉冬小麦田土壤水盐运移的影响。验证结果表明,HYDRUS-2D能够准确模拟微咸水灌溉作用下的土壤水盐分布,通过设定灌水定额为750 m^(3)/hm^(2)下4种灌水矿化度1 g/L(G1)、2 g/L(G2)、3 g/L(G3)和4 g/L(G4)情景,模拟结果表明,不同微咸水灌溉方案处理下0~100 cm土层土壤含水量差异不大,相同微咸水灌溉方案处理下,除0~20 cm土层外土壤含水量均有“上升-下降-平稳”的趋势,土壤含水量沿纵向分层明显,深层相比于浅层土壤含水量高;不同微咸水灌溉方案处理下0~40 cm土层土壤含盐量均有增大趋势,60~100 cm土层土壤含盐量均有减小趋势,土壤含盐量沿纵向分层明显,深层相比于浅层土壤含盐量低;再盐化率随微咸水灌溉矿化度增大而增大,脱盐率随微咸水灌溉矿化度增大而减小。G4使得冬小麦主根区(0~40 cm)平均土壤含盐量达到3.26 g/kg,受到高盐胁迫,脱盐率为39.60%、再盐化率高达68.95%,考虑多指标综合提出了滨海盐渍化灌区冬小麦在关键生育期微咸水灌溉矿化度不宜超过3 g/L。

盐碱地渗水调配养殖南美白对虾技术

本文介绍了利用黄河三角洲地区丰富、闲置的重盐碱地,经过合理调配水质,在反复试验的基础上设计出一套合理的健康养殖技术方案,实施了大面积南美白对虾盐碱地健康养殖。尤其是通过在用盐碱地渗出的咸水与淡水混合调配成的,盐度为5～20的养殖用水中,添加一定浓度的钾离子,有效提高了虾苗的成活率。