氯化物型盐碱地池塘底泥中水溶性盐的分布特征.pdf

2 0 0 1年 海 洋 湖 沼 通 报 Tr a n s a c t i o n s o f Oc e a n o l o g y a n d Li mn o l o g y No 4 文章编 号：1 0 0 3-6 4 8 2(2 0 0 1)O 4 o O 5 o _ 5 氯化物型盐碱地池塘底泥 中水溶性盐 的 分 布 特 征 张美昭 张兆琪 郑伟刚 董双林【青岛海洋大学 水产学 院，青岛2 0 5 0 0 3)摘 要 1 9 9 7 1 9 9 9年夏天，对位于黄河下游的氯化物型盐碱地池塘底 泥中的 水溶性盐进行 了分析。结果表明：底泥中的含盐量、S O 4 2 、C a 2 、M 含量是随着 塘龄的增加而升 高，而其余 离子基本不随塘龄的增加而变化。各离子的垂 直分布 为“泥一土 混 合层 的含量较低，“水一泥”爻界层含 量较 高。关键词：氯化物型盐碱地；池塘；底泥；水誊陛盐 中圈分 类号：$2 8 7；S1 5 6 4+3 文献标 识码：A 我国低洼盐碱地广泛分布于全 国各地。整治与开发这部分土地，对全 国农业持续稳定 发展具有重要 的战略意义。挖池养鱼、抬 田种植是治理低洼盐碱地的有效模式，在这种模式 中，淡水淋盐是治理拾田脱盐 的重要技术措施之一I u。然而，拾田土壤中的可溶性盐类随水 相而进入到两侧所挖的鱼池中，加之鱼池 中水份的蒸发等因素，使各种离子浓缩，造成盐碱 度偏高，甚至危及到鱼类的正常生命活动，不能很好地达到综合利用的效果。为了探讨解决 这一矛盾的办法，我们对该模式下的氯化物型盐碱鱼池水化学变化特征进行研究的同时，还对池塘底泥中水溶性盐的分布特征进行了分析测试，以期为池塘水盐调控模式 的完善，提 供参考数据。1材料与方法 1 1样品的采集1 9 9 7 1 9 9 9年每年的 5 月下旬至 6月上旬，选取黄河下游高青县境 内的大芦湖开发区为测试点，分别选取不同塘龄(指开挖池塘的年龄)的池塘 l 3个，每 个池塘选 2-3个点，用 自制 内径为 4 5 c m的有机玻璃柱状采泥器，采集 0 2 5 c m深的柱状底 泥混合，同时采集附近没有耕作过的 0 2 5 c m深的表层土壤作对照，分别装 入烧杯带回实验 室处理分析。9 8年 5月下旬还分层采集了 3 龄塘(养鱼与不养鱼池塘)的柱状底泥，按 5 c m 间隔切出底泥样品，直至 2 5 c m深。所采底 泥，上部为黑色淤泥，下部为原池底黄泥土，将 基七项 l j：国家“九 五 攻关专题(_ 01 资助 收墙 B期：2 0 0 0-O6-01 维普资讯 http:/ 4期 氯化物型盐碱地池塘底泥中水溶性盐的分布特征 其交界层暂称为混合层：养鱼池在 1 5 2 0 c m处，不养鱼池在 I O 1 5 c m。1 2样品处理将采回的泥、土样品放在通风的室内进行 自然风干，剔除砾石、杂草等 植物残体后，用瓷质研钵全部研碎，过 6 O 目尼龙筛后保存备用。分析时考虑到所选池塘每 年的养殖模式有所变化，故按塘龄将所采集的样品等量混合后分析。i 3水溶性盐的提取定量称取上述各样品于广 口塑料浸提瓶中，按水：土为 5：I的 比例加入去 C 0 2 水，用橡皮塞塞 紧瓶 口，在振荡器上 振荡 3 rain，立 即于离心机 中以 4 0 0 0 r p m mi n 离心 1 0 mi n，取上清液傲分析用口 1。1 3测定项 目及分析方法分析测定项 目有：电导率(D D s 一 1 l A 电导宰仪)，C O 3 2 和 H C O 3 (双指示剂中和法)，CI(A g N0 滴定法)，S 0 4 2 (E D T A 间接滴定法)，C a 2 和 M (E D T A络和滴定法)，N a*+K (差减法)【3 ，水溶性盐总量为各主要阴 阳离子含量之和。2 结果与讨论 表一所示为不同塘龄塘泥、水及土壤中离子含量统计；图 1为养鱼与不养鱼池塘底泥 各因子 的垂 直分 布图。表 1 Tla b l e1 氯化物型盐碱地池塘底泥主要离子的含量 Co n c e n t r a t i o n s o f ma i n i o n s i n b o s o m mu d o f p o n d s wi t h c h l o r i d e t yp e s a l i n e a n d a l k a l i n e s o i l 塘龄 Cr r i c o,-S O 4 2 C M Nr+*Ca n d 采 集点谯 B B 马，k B 马，k B I 0 5 7 041 048 002 0 3 4 0 0 9 I 9l 0 9 2 0 28 043 0 8 2 0l 0 0 2 9 0 08 2 00 0 5 7 l 2 3 03 0 049 l 5 7 0l 2 04 S n 8 304 0 9 2 6 4 0 3 8 n3 9 l 6 8 0 2 4 0 4 5 nO8 3 22 l l 5 7 5 l 20 0 3 3 l 0 8 0 3 0 0 5 4 n 0 7 3 5 2 1 6 2 3 平均 n5 5 04 2 l】3 0】6 0 4 2 吼吨 王7 4 0 9 8 上壤 0 8 l 0 5 2 0 5 7 0】5 0 2 l 04 2 26 9 0 8 2 9 池水 i i 0 6 9 0 3 7 0 6 7 0I 1 0l 6 0 5 0 2 2 6 3 0 7 g 7 2 1 C I 分析结果显示，泥中cI 一 的平均含量为 O 5 5 g k g，除新开挖还没有养鱼的 1 龄 塘外，其余各塘基本是随塘龄的增加而增加，由O 2 5 递增到 1 2 O g，k g。1 龄塘虽然高达O 5 7 g k g,但比对照组 的原始土壤及养鱼池水的 c1 一 含量要低。5组塘龄总体之间经 F检验，具有极显 著的差异。cI 在土壤 中呈可溶状态，通过池水的淋溶作用，使底泥中的 c I 离子的含量要低 于对照土壤。对于 5龄塘中 c r 离子含量急剧升高 的现象 我们认为是与采样时池塘水位有 关，此塘采样时，正值 5月下旬，池水已基本排干多 日(2 0 e ra水深)，准备清塘，由于水面 的蒸发与高含量氯离子地下水的不断上行补充，可能造成了表层底泥中 C I 的积累。而 2 4 龄塘中的c 1 离 子含量变化幅度并不大，基本处于较低的稳定水平，这是由于池塘淤泥胶体对 维普资讯 http:/ 5 2 海洋湖沼通报 井鱼 6 养 鱼 圈】2 I B 。1 1-O 6 害 2 O 不井鱼 养 离子的垂直分布 F培 1 I 曲 I 血 b o r L Or mB m i o n si n b o a o m m瞰 o fp on d swi t h c h l o r i d ot y p e豫 b 1 l e a r I d a t k a l i n e s 0 i i 2 0 01 正 9 B T 6 5 4 3 2 0 ，a O 。0 m 0 维普资讯 http:/ 4 期 氯化物型盐碱地池塘底泥中水溶性盐的分布特征 c I 有负 吸附现象 的性质所 决定 的，即淤泥与 c r 之 间 的负吸附现 象H。还有 池水 的压 力阻止 了地下水 的上行 运动。从不同深度底泥中 C l 的含量及垂直分布(图 1，A)中可以看出，随泥层深度的增加，c r 含量逐渐降低，之后又有所回升。总体看来，c l-在不同深度之间的分布具有显著差异；但层与层之间的差异并不显著(不养鱼表层除外)。无论养鱼与不养鱼池塘 cI 含量的最低值 都是在淤泥 与池底的交界处。若以淤泥与池底的交界分为上、下两层，其 c r 含量差异达到 极显著水平。因此，我们认为随着淤泥的累积及池水的压力，阻止了地下水的上行运动，从 而使池底淤泥中 c I 的含量处于较稳定的水平。2 2 HC Od 底泥中碱度完全由重碳酸盐碱度组成，各池底泥中 C O 3 2 均 未测出。表 l 可 见，H C O -的变化没有一定的规律，其范围在 O 3 3-0 S 0 g k g之间，平均为 0 4 2 g k g，并且都 低于对照土壤的 0 5 2 g n 的含量，各龄之间并投有达到显著性差异。底泥中的这一含量，与养鱼池水的 H C O 3 含量(0,3 7 g L)基本一致，使池水与底泥 中的水溶性 H c o -含量基本处 于一种稳定水平。对于不养鱼池塘，H C O 3 含量的垂直变化以 1 0 1 5 c m混合层为交界，往上、向下都逐渐 增加，而养鱼池塘则不同，除 0,-5 e ra层较高外，其余各层则逐渐增加(图 l，B)。2 3 S O。除 I龄塘底泥中的 s O 含量比土壤及鱼池水的含量偏低外，其余各池都较 高(表 I)。5组塘龄之间的总体差异达到极显著水平。随着塘龄的增加，底泥中的 S O,含 量的变化也逐渐增加，由O 4 8 g C k g 增加到 4 龄时的 1 6 8 g n ，对于 5 龄池呈现偏低的原因，还有待于深人研究。无论是养鱼池还是不养鱼池塘，底泥中 s 0 含量及其垂直分布都呈现一定的规律性，即随着深度的增加而降低，只是降低的幅度不一(图 1，C)。而层与层之间的分布具有极显 著的差异。2 4 C a 、各池底 泥 中 C a 2 含 量范 围为 0 0 2-0 _ 3 O g k g，Mg 的含量范 围为 0 3 4-4 3 5 4 g k g(表 I)。二者的含量都是随塘龄的升高而增加，而且各塘龄之间具有极显著的 差异。低龄塘的 C a 2 含量低于对照土壤及池水，高龄塘反之。这种现象说 明了挖池后的初 始阶段，池塘中的淤泥较少，土壤中的 C a 2+在不断地向水中溶解，从而破坏了原水体中的 碳酸盐的平衡，形成难溶 的 C a XO 沉淀，致使水体及池泥中 C a 2*的含量都低于对照土壤。随着塘龄的增加。池塘中的淤泥也在逐渐地积累，大量的营养盐被底质胶粒所吸附 通过石 灰清塘，灌人黄河水投饵等人为措施，引人大量 C a 2+又会被底质胶粒所吸附，并且置换 出营养盐等，从而使底泥 中的水溶性 C a r 逐渐增；tj il ts l。从 C a 2 的变化，充分证明了底部淤泥 的增加，使底部原来土壤的性质对水质的影响逐步减弱，并逐渐被淤泥所代替。对于 Mg ，虽也有随塘龄逐渐增加的趋势，但含量却一直都高于对照土壤及池水，究其原因，可能是因 为 C a 2+的碳酸盐 硫酸盐的溶度积小于 Mg 2+的碳酸盐、硫酸盐的溶度积，致使在共同沉积 的底泥中，所富集的 Mg 墩 C a 2 易水解所致。从图 J，D、E中可 以看出 C a M 的垂直分布情况，总体而言，其含量都是随深度 的增加而降低。在液一固交界处的 C a 2 、M 离子与营养盐(如 NH )的交换，造成了 C a 2 、M 离子含量较高；而底部较低的原因，还有可能是 c 、M 离子生成了难溶的碳酸盐 和硫酸盐的结果。维普资讯 http:/ 海洋湖沼通报 2 0 0 1 年 2 5 K +N a 从表 1 可知，+N a 的含量随塘龄的变化而变化不大，其值在 0 0 7,-,0 0 9 g k g 范匿之 内。这一数值大大低于对照土壤及池水的含量，这是因为 K 与 N a 所组成的盐都是 可溶性盐，大量 的 K+、Na 被淋溶 人池水 中。K 州 a 的垂直变化幅度较大(图 l，F)，特别是养鱼池塘的水、泥交界层，含量较高，这可能与投饵、施肥及换水有关。而混合层以下含量较高的原因则与池底原土壤含量高有关。2 6总含盐量与电导率底泥中总含盐量的 变 化 范 围 分 别 为 1 9 1 3 5 2 g k g，平 均 为 2 7 4 g 他(表1 电导率的变化范围为 0 5 7 1 6 2 m s c m，平均为 O 9 8 m s c m。两者都是随塘龄的增加而 增加，且各塘龄之间的差异达到极显著水平。而且略高于对照-t-1 1 的含量。与池水相比却有 较大差别，含盐量虽高于池水，但电导率却低 达 3 1 倍，究其原因，还有待深入研究。一般情况下，溶液的含盐量与电导率呈正 相关，含盐量愈高，电导率也愈大3 ，对本实验 所测定的含盐量与电导率进行相关回归分析，结 果呈显著的直线相关(图 2)。这一结果 与程维新 等对盐碱地抬 田土壤的测定结果非常一致【”。电导串(m s c m)图2 古I t,I t 与 电 导攀的关 系 F i g 2R e l a ti o n s h i p b e t w e e nmt in 时 a n d c o n d u c t a n c e 比较两者的垂直分布情况(图 1，G，H)，其分布规律基本一致，即 0-1 0 e m 深层含量较 高，1 0 e ra 以下含量较低，变幅不大。从低于对照土壤的含盐量情况来看，较高含盐量 的地 下水，不会继续上行淋溶人池水中。这一点对池水含盐量的调控极为有利。3 小结 氯化物型盐碱地池塘底泥中水溶性盐的分布特征与其开挖池塘的年限有关。随着塘龄 的增加其含盐量也逐渐增加，主要表现为 s o,、c a 2 十、M 的增加；其余离子的变化并不 明显，基本保持在一较稳定水平。底泥 中各离子的垂直分布则 以泥一土混合层为一低转折 点，说明淤泥的增加阻止了地下水的上行运动。因此，实际养殖过程中对新挖鱼池应加大有 机肥的投放置，使其淤泥沉积到一定厚度，可减缓池塘的盐碱化程度。参考文献：【1】程维新主编，1 9 9 3。洼地整治与环境生态。【M】北京：科学出版社，1 1 8-1 2 1，2 1 6-2 4 4 2 2 张美昭，等，2 0 0 0。氯化物型盐碱地池塘水化学特征的研究【J 1青岛海洋大学学报，3 0 (1)6 8 7 4 【3】中国土壤学会农业化学专业委员会编，1 9 8 9。土壤农业化学常规分析方法。【M】北京：科学 出版 社，1 9 5 2 2 0 4】潘黔生，等，1 9 9 3。池塘施用氯化铵为氮源的化肥养鱼研究。【J 1 水产学报，1 7(2)，1 5 4 1 6 6 【5 1 湛江水产专科学校主编1 9 8 0 淡水养殖水化学。【M】北京：农业出版社3 5-5 9。*|)一镧l旱 维普资讯 http:/ 4期 氯化物型盐碱地池塘底泥中水溶性盐的分布特征 DI S TRI BUTI oN CH ARACTERI STI CS oF HYDRATE S oLUTI oN S ALI NI TY oF BoTr oM M UD oF PoNDS W I TH CHLoRm E TYPE S Al fI NE AND ALKALI NE S oI L ZHANG Me i z h a o ZHANG Z h a o q i ZHENG W e i g a n g DONG S h u a n g l i n (C o l l e g e o f F i s h e ri e s，Oc ea n Un i v e r s i t y o f Qi n g d a o,Qi n g fl a o,2 6 6 0 0 3)Ab s t r a c t：I n v e s ti g a t i o n o f h y d r a t e s o l u t i o n s a l i n i t y wa s c o n d u c t e d f o r t h e c h l o rid e t y p e s a l i n e a n d a l k ali n e s o l I o f Ye l l o w Ri v e t s 1 o we r a e l l e s t o r r a m i n s u n l I T l e r f r o m 1 9 9 7 t o 1 9 9 9 Th e r e s u a i s t h a t t h e s al i n i t y and S O 4 2-，c and Mg 2+c o n t e n t is h ig h e r w h e n the p o o l S a g e i s o l d e r B u t g e n e r all y t h e o the r i o n s c o n t e n t i s n o t r c I a t e d t o the p o o l a ge Th e v e ai c a l d i s t r i b u t i o n o fthe i o n s i s tha t the i o n c o n t e n t o f the“mu d s o i l mi x t u r e l a y e r i s l o we r an d tha t o f the“wa t e r mu d mi x t u r e l a y e r i s h i g h e r Ke y wo r d s：c h l o ri d e t y p e s a l i n e and alk a l i n e s o i l；p o n d s；b o t t o m mu d；h y d l a l e s o l u t i o n s ali n i t y 维普资讯 http:/