地下水盐度
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.14.2.02
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Krishan G.地下水盐度。Curr World Environ 2019;14(2)。
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收到: | 2019-05-21 |
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盐渍化是影响水土资源、农业和自然生态系统的主要环境逆境。地下水含盐量增加还与钠、硫酸盐、硼、氟、硒、砷等元素的高浓度和高放射性有关。1盐度是一个世界性的问题,但在以地下水为主要水源的缺水干旱和半干旱地区,盐度问题变得更加严重。对地下水需求的增加导致地下水位的枯竭和盐度的增加。在哈里亚纳邦和旁遮普邦的半干旱地区,过度开采淡水地下水资源导致水位下降,导致咸水侵入这些地区。
地下水矿化度一般有三种类型:(i)天然/原生矿化度是由基岩中矿物(如岩盐、硬石膏、碳酸盐、石膏、氟盐类和硫酸盐盐类)的溶解引起的,或由长期积累的降雨所积累的盐类引起的,因此它们的停留时间可能相当长,从数千年到数百万年不等2(ii)由于水位上升将盐分带到地表,或由于植被清除导致盐分在土壤剖面和地下水中积聚,而造成旱地/次生盐度。在降雨量大的地区,盐向下渗透,而在干旱和半干旱地区,这些盐留在地表(iii)由于重复多次灌溉造成的三次/灌溉盐度,其中盐在蒸发后仍然存在,并随着时间的推移而积累。这些累积的盐分随着降雨渗入地下水。
根据盐度的来源可分为2(i)海洋来源-这些大多在沿海地区发现,可能是天然的或侵入的(ii)陆地来源-天然的,这些可能是由于蒸发、溶解,在深处可能有半透层或盐过滤膜(iii)陆地来源-人为、灌溉和污染的地下水(iv)混合来源,这些可能是上述任何类别的混合作用
盐度可以根据盐的浓度而有不同的程度,这也决定了地下水使用的目的。盐度通常表示为每升总溶解固体(TDS)克盐,但使用其他指标,如电导率(EC-µS/cm)或氯化物含量(mg Cl /升)被广泛使用,其中EC和氯化物含量可以分别乘以0.7和1.8的因子转换为TDS。2Mayer et al (2005)3.根据盐浓度将盐度按表1分类。
表1:盐度分类
盐度的地位 |
含盐量(每升含盐量克数) |
描述和使用 |
新鲜到边缘 |
< 0.5 - 1 |
饮用灌溉;对生态系统的明显影响 |
含盐的 |
1 - 2 |
只灌溉某些作物;适用于大多数库存 |
生理盐水到高生理盐水 |
2 - 35 |
有限制的牲畜使用 |
盐水 |
> 35 |
海水;可能的采矿和工业用途 |
咸水侵入淡水是一个严重的问题,因为这不仅使我们的淡水资源退化,而且对该区域的社会经济造成损失。地下水动员并携带可溶性盐通过风化层,与淡水混合。印度河-恒河盆地沉积区类似侵入的地质因素多种多样。4、5和/或气象过程、气候变化效应(改变气象变量,如降雨量、温度等,受海平面变化的影响,导致全球大气温度上升,导致大量蒸发,从而加剧海水入侵的风险)、补充水的矿化程度提高、蒸发产物的形成加剧、自然冲刷强度降低、海啸和地震等自然灾害、可压缩沉积物的固结;除此之外,还有人为因素,如排水、灌溉、地下水抽取、废物或废水处理等。
盐度的影响包括饮用水问题、钠导致的土壤结构不良、植物生长和产量减少、基础设施和生态系统损失、生计损失、失业、移民和粮食不安全等社会经济问题。
因此,这对于了解含水层、地下水运动和量化盐度膨胀的程度变得非常重要。对于这些,所需的信息是充注时间、盐渍化的时间范围/尺度和输入盐度。可以探索各种工具来测量这些参数,同位素可以在解决盐水入侵、确定盐度来源、不饱和带的局部贡献和蒸发溶解等问题上发挥重要作用。
地下水矿化度日益增大,对矿化度影响地区的水资源管理提出了迫切的要求。管理时,需要收集以下信息:
含水层的几何形状编制了区域表,列出了咸水的赋存深度、大小等。地下水监测是发现水位波动的重要步骤,如淡水含水层水位下降和咸水受影响地区水位上升。对于这组监测井/压电计可以安装。
绘制盐渍区分布图,获取盐渍区空间分布信息
收集有关农业实践和灌溉的信息
地下水水文地球化学特征
同位素可以作为一种来源识别工具
在盐度评估之后,可以提出一些管理和补救措施,如有管理的含水层补给(MAR)或含水层储存和恢复(ASR)、地下水提取优化、种植耐盐物种、将咸水转向蒸发盆地、开发嗜盐生物栖息地、用于健康和保健目的(热矿化地下水)、制盐等。
一些工程技术是通过阻断盐的流动来建造屏障/不透水屏障,通过增加地下水位深度/增加排放或降低蒸发率来减少内涝引起的盐渍化,减少水消耗,排水(地下排水,沟渠,降低地表水的水位)或通过种植桉树和金合花等耗水较高的植被来进行生物排水。
一些其他的技术可以使用的是海水淡化的膜过程的相变。
地表水和地下水的联合利用也是重要的选择之一。
参考文献
- 原子能机构,水资源方案(2000-2004年)。盐度的起源和对新鲜地下水资源的影响:同位素技术的优化。2000-2004年协调研究计划的结果。
- Weert, Frank van, Gun, Jac van der, Reckman, Josef(2009)。全球含盐地下水赋存与成因综述。IGRAC,乌特勒支
- Mayer, XM, Ruprecht, JK和Bari, MA 2005,西澳西南部河流盐度状况和趋势,环境部,盐度和土地利用影响系列,报告编号:SLUI 38
- Bonsor HC, MacDonald AM, Ahmed KM, Burgess WG, Basharat M, Calow RC, Dixit A, Foster SSD, Gopal K,Lapworth D, Lark RM, Moench M, Mukherjee A, Rao MS, Shamsudduha M, Smith L, Taylor R, Tucker J, van Steenbergen F, Yadav SK。2017。南亚印度恒河盆地冲积含水层水文地质类型学。水文地质学报,25(5):1377-1406 DOI: 10.1007 / s10040 - 017 - 1550 - z
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