海冰水论文-孙驰

海冰水论文-孙驰

导读:本文包含了海冰水论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:乌梁素海,冻融过程,重金属,迁移机理

海冰水论文文献综述

孙驰[1](2019)在《基于第一性原理的乌梁素海冰、水介质中重金属迁移特征研究》一文中研究指出我国寒区湖泊具有长冰封期和冰层较厚的特征,污染物在湖冰环境介质中的分布、迁移和转化规律极具特征。乌梁素海地处蒙新高原湖区,水体每年都要经历4~5个月的冰封期,冰体作为湖泊冰封期重要介质之一,污染物在冰、水介质中的分布和迁移直接影响湖泊的水生态环境。湖水温度达到水的凝固点时湖水发生物态变化,液态水凝固析出冰晶形成冰与水的固、液共存态,湖水中的重金属在湖水结冰过程中即在冰体中存留又向冰下水体迁移。本文首次将量子力学的第一性原理引入到湖泊冰封期水环境的研究中,建立重金属在冰、水介质中的微观模型,从结合能的角度探究重金属在冰、水介质中的迁移机理,以期揭示重金属在冰、水介质中的迁移规律和特征。通过绘制重金属的分布图定性描述冻融过程中重金属的分布和迁移规律,计算冻融过程中重金属的界面迁移通量,确定湖泊冻融过程中重金属的迁移量。在湖水结冰过程中,冰体中的重金属浓度较低,致使随着冰厚的增加,冰下水体的重金属浓度逐渐增大,Fe、As、Cr、Cu、Zn、Mn、Cd、Hg、Pb由湖泊冰体迁移至水体中的量分别 55762.88 kg、569.02 kg、565.71 kg、340.13 kg、28186.89 kg、10652.02 kg、9.91kg、19.02 kg和103.01 kg。在湖冰消融阶段,随着冰体密实度的减小,冰体中重金属的浓度增大,由于融冰水的淡化作用,冰下水体中重金属的浓度逐渐减小,Fe、As、Cr、Cu、Zn、Mn、Cd、Hg、Pb由湖泊水体迁移至冰体中的量分别是35338.44 kg、326.83 kg、570.58 kg、436.54 kg、16019.78 kg、4778.24 kg、4.20 kg、18.39 kg和 80.32 kg。分别建立重金属在冰介质和水介质中微观模型的基础上,基于第一性原理计算得到了重金属与冰体和水体的结合能。Fe、As、Cr、Cu、Zn、Mn、Cd、Hg、Pb与冰体的结合能分别为 2.86 eV、2.78 eV、2.59 eV、2.54eV、2.51 eV、2.5 eV、2.47 eV、2.29 eV 和 2.25 eV,与水体的结合能分别为 2.88 eV、2.86 eV、2.81 eV、2.7 eV、2.71 eV、2.76 eV、2.74 eV、2.59 eV和2.68 eV,各重金属与水体的结合能均大于与冰体的结合能,结合能值越大指示着重金属在此介质中越稳定。因此,在湖水冻结过程中,重金属离子由冰体向水体迁移,这与乌梁素海冰生长过程中重金属由冰体向水体的排出效应相一致,据此结合能的大小可以作为描述重金属在冰-水介质中迁移驱动力,从机理上揭示了重金属在冰、水介质中的迁移过程。污染物迁移过程受各种环境因子的多重影响,为了进一步探究湖泊结冰过程中重金属迁移规律,通过一维模拟湖泊单向结冰实验,模拟了不同环境条件(初始浓度、环境pH、环境温度)下,重金属在冰-水介质中浓度的分配比值,即分配系数K的变化情况,结果显示,环境pH值和温度不变时,初始浓度越大,分配系数K越小,初始浓度和温度不变时,环境pH越大,分配系数越小,初始浓度和pH值不变时,结冰环境温度越低,分配系数越大。在单一环境因子变化条件下,重金属在冰体中的浓度大小顺序均为:Fe>As>Cr>Cu>Mn>Zn>Cd>Hg>Pb,在冰-水介质的分配系数大小顺序均为:Fe>As>Cr>Cu>Mn>Zn>Cd>Hg>Pb,结果与第一性原理计算的重金属与冰体的结合能的大小顺序一致,由此可知,不同种类重金属的迁移能力不同,除了与重金属的结合能有关,还与金属离子的自身性质如离子半径有关,不同重金属离子,结合能在冰体中随离子半径的增大而减小,离子半径较大的结合在冰体中的量较少。不同重金属和冰体中的结合能与其分配系数呈叁次函数关系,分配系数越大表明由冰体向水体中迁移的量就越小,重金属与冰体的结合能越大,由冰体向水体的迁移能力越小。综上所述,第一性原理的结合能可以准确的解析重金属离子在冰、水介质中的迁移特征,通过将冰封期湖水中污染物的分配系数与第一性原理的结合能耦合,可以从机理上解析重金属在冰、水介质中的迁移过程,为寒区湖泊冰封期水环境研究提供了一个新的视角和相关理论依据基础。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2019-06-01)

张化,张峰,岳耀杰,张国明,王静爱[2](2011)在《环渤海地区海冰水资源农业利用研究》一文中研究指出环渤海地区盐碱滩涂地面积广阔,淡水资源紧缺现状制约着该地区土地资源开发和农业利用。新型海冰水资源的开发和利用有望打开这种尴尬局面。实验结果表明:海冰水灌溉下台田土壤耕作层平均盐分含量为2.45 g/kg,可以保障土壤耕层安全;3 g/L海冰水灌溉与无灌溉处理相比,油葵增产31.3%、甜高粱总糖量增产21.2%、紫花苜蓿增产27.0%。可见以海冰水为水源的"台田-浅池"综合利用模式对环渤海地区改良和利用盐碱地具有重要的参考价值。(本文来源于《环境科学与技术》期刊2011年S1期)

白洋[3](2011)在《海冰水灌溉对土壤水盐特性及棉花产量品质的影响》一文中研究指出环渤海地区海冰资源丰富,农业灌溉用水紧张,海冰水的农业利用已经成为解决农业水资源缺乏问题的新途径。发展滨海盐碱地的海冰水灌溉潜力巨大。本人在前人的研究基础上,选取环渤海地区内黄骅中捷农场的盐碱地作为试验用地,通过设置海冰水不同矿化度、不同灌溉次数和不同灌水量试验,研究了海冰水灌溉对棉花各生育期土壤水分、盐分动态及棉花的生长状况和产量品质的影响,明确了海冰水灌溉下土壤水分和盐分的运移规律和变化特点,摸清了海冰水灌溉对棉花产量和品质的作用效果,提出海冰水棉田利用最佳灌溉量、最适灌溉次数和最适矿化度,得出了海冰水棉田高效安全利用指标,为实现海冰水棉田安全高效利用提供了理论依据和技术支撑。1.2009年不灌溉处理,土壤的水分、盐分和pH值均符合年季变化规律。土壤盐分与土壤含水量基本呈反比,随土壤含水量的变化而变化。1季棉花种植后,土壤的盐分降低,pH值显着升高。60-100cm土层土壤盐分含量受地下水位影响很大,随棉花不同生育期变化明显。2.棉花播前采用海冰水灌溉可以显着增加土壤含水量。棉花播前采用3g/L海冰水灌溉可以显着增加土壤含水量,且灌水量越大,各土层的含水量越高,有利于淋洗土表含盐量,改善土壤墒情,为棉花的出苗创造了良好的条件。第2次灌溉(花铃期)已进入雨季,虽然可以增加0-60cm土层的土壤含水量,但增加幅度较小,效果没有第1次灌溉显着,根据试验结果,建议把第2次灌水提前到苗期。3.不同矿化度的海冰水对土壤含水量的影响不同。矿化度为3‰和5‰的海冰水灌溉时最大含水量土层出现在20-40cm,矿化度为7‰和9‰的海冰水灌溉时最大含水量土层出现在40-60cm。相同灌溉次数,灌溉水矿化度越高越有利于土壤水分的下渗,增加土壤中下层的含水量。海冰水3次灌溉的结果显示,第1次灌溉和第2次灌溉均能提高20-60cm土壤含水量。吐絮前第3次灌溉能提高土壤40-60cm含水量,但由于受到降雨的影响各处理差异不显着。4.3‰的海冰水不同灌溉量处理以525m3/hm2灌溉,0-60cm土层脱盐效果最好。海冰水不同灌水量和土壤脱盐率呈显着正相关,灌溉量以525m3/hm2处理脱盐效果最好。3‰海冰水灌溉对土壤的淋洗效果表现在0-60cm左右,而且越靠近表层,土壤盐分的淋洗越彻底,说明3‰海冰水灌溉能够在一定范围内起到土壤脱盐和洗盐效果。5.20-60cm土层盐分累积随着海冰水矿化度和灌溉次数的增加而增加,当海冰水矿化度≤55‰时可以显着淋洗土壤盐分,降低土壤的积盐率。海冰水灌溉不同矿化度和灌溉次数多年定位试验表明,20-60cm土层盐分累积随着矿化度增加而增加;灌溉水同种矿化度,土壤全盐含量则随着灌溉次数的增加而增加;灌溉水矿化度越高,不同灌水次数间土壤全盐含量的差异越明显。综合分析,当灌溉水矿化度≤5‰时能增加20-60cn土层土壤中盐分的淋洗,降低该土层土壤的积盐率。6.适量的3g/L海冰水灌溉能促进土体脱盐,改善土壤盐分离子的配比,降低土壤的Na+、Cl-含量。种植前和收获后对比,3g/L海冰水能促进土壤脱除Na+、SO42-、Cl-离子,增加K+、Mg2+、Ca2+离子的含量,且灌溉量越大,深层土壤的变化值越大。NO3-离子被淋洗效果最明显,收获后在20-100cm土层含量甚微。7.增加海冰水灌溉量可以显着增加棉花的出苗率。试验区春季干旱,地表返盐严重,棉花出苗困难。试验结果表明,棉花的出苗率和0-20cm土壤全盐含量呈极显着线性负相关(P<0.01),采用海冰水灌溉可以显着增加棉花出苗率,且与井水灌溉差异不显着,各灌水量以525m3/hm2处理出苗率最高。8.3‰海冰水以灌溉2次、灌溉量为525 m3/hm2,棉花的生物学性状最优,产量最高。3‰海冰水灌溉时随着灌溉量的增加,棉花的株高、果枝数,棉桃数、单颗棉桃重都在增加,在总灌溉量为525 m3/hm2(灌溉2次)时达到最大值。地上干物质重和籽棉产量有同样规律,灌溉量为525 m3/hm2分别为11575.1 kg/hm2和3265.78 kg/hm2,比CK增加76.90%和164.36%。9.海冰水不同矿化度对棉花产量有显着的影响,而对棉花品质影响不显着。随着灌溉水矿化度的增加,棉花生物学性状越差,当灌溉水矿化度>7‰时,灌溉量越大,棉花长势越差,但并未出现减产,灌溉水矿化度为9‰时出现显着减产。与井水相比,3‰海冰水灌溉对棉花的纤维一致程度,成纱能力和可纺性和棉花的品级影响不显着:海冰水灌溉矿化度和次数对棉花的纤维品质影响不显着。10.综合分析棉田土壤盐分和水分变化动态、结合棉花产量和品质,得出海冰水灌溉的高效利用指标:黄骅大田棉花种植以3g/L海冰水灌溉2次,每次灌溉量为525m3/hm2的灌溉方式最优,不仅增产,还可以提高棉花的品质,第2次灌溉提前到苗期和蕾期效果应该更好。灌溉水矿化度≤5g/L仅会对土壤轻微积盐,需配合良好的排灌和耕作措施达到土壤改良和脱盐的目的,防止盐分的积累对土壤性质的影响。(本文来源于《首都师范大学》期刊2011-04-18)

张国霞[4](2011)在《海冰水灌溉下不同施肥模式对棉田土壤水—盐—养分变化的影响》一文中研究指出环渤海地区是我国水资源严重匮乏、盐碱化相当严重的区域之一,改善环渤海农业淡水资源短缺的现状意义重大。目前,海冰水利用已经成为解决该地区水资源匮乏的研究热点。环渤海地区=在冬季出现海水冻结现象,海水结冰时,是其中的水冻结,而将其中的盐分排挤出来,因此海水的冻结可以降低其盐度。渤海海冰经过简单的处理,就可转化为适宜的淡水用于农业利用,其成本较低且资源量大,渤海海冰水储量至少可提供该区32%的农田供水,海冰融水时期止值该区春播植物灌溉的用水时期。利用渤海的海冰水灌溉,可以解决环渤海地区淡水资源的短缺等问题,成为使环渤海地区社会经济可持续发展的新途径。合理利用海冰水资源进行农业灌溉,配合不同的农艺措施,改良并开发环渤海地区大量盐碱化耕地及荒地,对发展该区域农业经济影响深远。本研究以环渤海盐碱地区河北黄骅中捷友谊农场为试验基地,通过利用含盐量为3g/l的海冰水与含盐量为1g/l的井水对棉田盐碱地进行对比灌溉试验,在灌溉水中设施加土壤保水剂聚丙烯酰胺(PAM)和不添加PAM两种处理,并配合4种施肥模式(不施肥、无机肥、无机肥牛粪配施、无机肥石膏配施)共计16个处理,探讨了海冰水、PAM及不同施肥模式对盐碱地棉花的产量、品质及生长发育状况的影响、对土壤养分、盐分的影响,以证明海冰水替代淡水灌溉的可行性、PAM的作用及其适宜的施肥模式。研究主要得出以下结论:(1)2009年,黄骅试验区,海冰水灌溉(不施肥)的各个小区各层次在各个生育期的土壤含水率与井水灌溉的小区均无显着差异(P<0.05),棉花播种期、花期、吐絮期海冰灌溉的小区lm土体土壤全盐含量与井水灌溉的小区无显着性差异(P<0.05),证明,海冰水可以作为一种新的灌溉水源来替代井水灌溉棉田盐碱地,连续使用叁年,不会对十壤含水率造成负面影响。(2)在井水中施加PAM灌溉在滨海盐碱地耕作中可以有效预防土壤碱化,石膏可以使这种作用更为明显。用海冰水替代井水灌溉滨海盐碱地,引起土壤碱化的可能性相对大一些,但是海冰水中施加PAM并且配合石膏施肥,可以有效预防土壤碱化。(3)2007-2009年在海冰水中施加PAM灌溉后,能有效提高土壤耕层速效氮、磷的含量,棉花产量均显着高于井水灌溉(P<0.05),这说明海冰水中添加PAM灌溉与井水灌溉对比,改善了土壤的养分状况,提高了棉花产量。(4)2009年第一次灌水9天后,海冰水中施加PAM灌溉时,无机肥牛粪配施、无机肥石膏配施在0-40cm层次十壤含水率显着高于单施无机肥时的土壤含水率(P<0.05),这说明海冰水中施加PAM灌溉时,无机肥牛类配施、无机肥石膏配施在耕层可以起到很好的保水作用。(本文来源于《首都师范大学》期刊2011-04-11)

白洋,武雪萍,华珞,张国霞,赵全胜[5](2011)在《海冰水不同灌溉量对土壤水分和棉花生物学性状的影响》一文中研究指出通过在黄骅中捷农场设置海冰水(盐分浓度为3‰)4个不同灌溉量试验,研究了海冰水灌溉量对土壤含水量、灌溉水利用效率及棉花生物学性状的影响。结果表明,各处理均表现为0~100 cm土层随着灌溉量增大,土壤含水量增大;播种前采用海冰水灌溉可以有效缓解环渤海滨海盐碱地土壤旱情,有利于淋洗土壤盐分,是解决当地干旱问题和提高棉花出苗率的一项有效措施。海冰水不同灌溉量处理显着影响棉花的生物学性状和灌溉水利用效率,表现为随着灌水量的增加,棉花的株高、果枝数增加,棉桃数、籽棉产量和灌溉水利用效率显着增加,均在每次灌水量525 m3/hm2、灌溉2次时达到最大值,产量达到3265.78 kg/hm2,灌溉水利用效率达到1.94kg/m3,之后随着灌溉量增加反而降低。因此,试验区在降雨量正常年份利用3‰海冰水进行棉田灌溉时,建议每次灌水量为525 m3/hm2。(本文来源于《中国土壤与肥料》期刊2011年02期)

张化,王静爱,张峰,陈丽英,张国明[6](2011)在《HYDRUS-2D模型对海冰水灌溉情景下水盐迁移的模拟》一文中研究指出环渤海滨海地区土地盐碱、淡水资源紧缺,严重制约区域经济持续快速发展。非常规海冰水资源利用的深入研究为盐碱地改造、粮食稳产丰产提供了新途径。本文利用HYDRUS数值模拟的方法对3g/L海冰水灌溉进行模型模拟与验证,验证结果表明模型具有较好的可靠性;选择春季作物需水关键期141d为情景灌溉日,灌溉量采用0m3/hm2、300m3/hm2、600m3/hm2、1200m3/hm2、1800m3/hm2,分析表明:海冰水灌溉量为1200m3/hm2时耕层土壤水分含量达到饱和,耕层盐分含量不再会随灌溉量的增加而增加,海冰水灌溉量≥1800m3/hm2时,部分盐分可淋洗到1m层以下。本文旨在利用数值分析方法揭示研究区春季海冰水农业利用在灌溉量上的关键性技术,以期为科学合理的利用海冰水资源提供参考。(本文来源于《资源科学》期刊2011年02期)

武雪萍,王小彬,赵全胜[7](2011)在《海冰水农田灌溉示范缓解环渤海地区水资源短缺》一文中研究指出中国农业科学院农业资源与农业区划研究所水资源室承担的重点课题“海冰资源化与利用技术”子课题“海冰水资源农业利用研究”,经过5年的研究,取得了突出进展。   课题组成员先后30余次奔赴河北中捷友谊农场试验基地实地考察、布置试验、调查、取样等。提出(本文来源于《粮油市场报》期刊2011-01-20)

[8](2010)在《海冰水农业利用是缓解农田干旱的新技术途径》一文中研究指出据2010年8月《农业工程学报》第8期《海冰水盐分浓度及灌溉次数对土壤水分和棉花产量的影响》一文报道,海冰水作为一种新型水源,经过脱盐处理盐分含量降低到5克/升以下,可以安全用于渤海地区轻度盐碱地(本文来源于《科技传播》期刊2010年23期)

张化,王静爱,徐品泓,雷永登,李睿[9](2010)在《台田及海冰水灌溉利用对洗脱盐的影响研究》一文中研究指出随着国家对粮食安全问题的关注,滨海重度盐荒地的改良和利用再次引起了人们的重视。台田-浅池综合土地利用模式降盐效果显着,分析表明:黄骅淤泥质盐荒地筑造的台田相对脱盐效率达47%。台田作物生育期内2次海冰水灌溉土壤脱盐效率差异较大,总体排盐效果较好,其中7月份台田海冰水灌溉处理下,单位面积的0~120 cm层土体排盐2.70 kg,与盐荒地相比排盐6.16 kg,与台田无灌溉处理相比排盐3.76 kg,台田排盐贡献率PT明显大于海冰水灌溉排盐贡献率PTW。因此在滨海盐碱地区利用旱涝盐碱的台田调控作用,配合海冰水灌溉保障作物需水,可以构建安全的农业种植环境。此研究为滨海盐荒地台田-浅池利用、构建生态农业及海冰水资源安全利用提供参考。(本文来源于《自然资源学报》期刊2010年10期)

张国霞,胡玉娇,华珞,赵全胜,白洋[10](2010)在《海冰水灌溉对盐碱地棉花产量和品质的影响》一文中研究指出通过2007~2009年3年对棉花生长发育、棉花产量及品质的数据分析,探讨了海冰水灌溉及海冰水施加聚丙烯酰胺(PAM)的灌溉模式对棉花生长发育、产量及品质的影响,并筛选了海冰水施加PAM时的高效施肥方式。发现海冰水比井水更能促进棉花的生长发育及品质、产量的提高,海冰水施加PAM的灌溉方式显着优于其它3种灌溉模式,PAM的作用在开荒耕种的第一年更为突出。海冰水施加PAM时,无机肥石膏配施的施肥方式对棉花生长发育、产量的作用为最佳,4种施肥方式对棉花品质各项指标的影响并无明显差异。矿化度为3 g/L的海冰水取代井水灌溉棉花盐碱地,不但能增收,还能有效缓解当地日益紧缺的淡水资源。海冰水灌溉可望成为棉花盐碱地新的有效灌溉模式。(本文来源于《中国土壤与肥料》期刊2010年05期)

海冰水论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

环渤海地区盐碱滩涂地面积广阔,淡水资源紧缺现状制约着该地区土地资源开发和农业利用。新型海冰水资源的开发和利用有望打开这种尴尬局面。实验结果表明:海冰水灌溉下台田土壤耕作层平均盐分含量为2.45 g/kg,可以保障土壤耕层安全;3 g/L海冰水灌溉与无灌溉处理相比,油葵增产31.3%、甜高粱总糖量增产21.2%、紫花苜蓿增产27.0%。可见以海冰水为水源的"台田-浅池"综合利用模式对环渤海地区改良和利用盐碱地具有重要的参考价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

海冰水论文参考文献

[1].孙驰.基于第一性原理的乌梁素海冰、水介质中重金属迁移特征研究[D].内蒙古农业大学.2019

[2].张化,张峰,岳耀杰,张国明,王静爱.环渤海地区海冰水资源农业利用研究[J].环境科学与技术.2011

[3].白洋.海冰水灌溉对土壤水盐特性及棉花产量品质的影响[D].首都师范大学.2011

[4].张国霞.海冰水灌溉下不同施肥模式对棉田土壤水—盐—养分变化的影响[D].首都师范大学.2011

[5].白洋,武雪萍,华珞,张国霞,赵全胜.海冰水不同灌溉量对土壤水分和棉花生物学性状的影响[J].中国土壤与肥料.2011

[6].张化,王静爱,张峰,陈丽英,张国明.HYDRUS-2D模型对海冰水灌溉情景下水盐迁移的模拟[J].资源科学.2011

[7].武雪萍,王小彬,赵全胜.海冰水农田灌溉示范缓解环渤海地区水资源短缺[N].粮油市场报.2011

[8]..海冰水农业利用是缓解农田干旱的新技术途径[J].科技传播.2010

[9].张化,王静爱,徐品泓,雷永登,李睿.台田及海冰水灌溉利用对洗脱盐的影响研究[J].自然资源学报.2010

[10].张国霞,胡玉娇,华珞,赵全胜,白洋.海冰水灌溉对盐碱地棉花产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料.2010

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海冰水论文-孙驰
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