盐渍土及其含盐量测定

我国盐渍土的成因及其硫酸钠含量计算
我国盐渍土的成因及其硫酸钠含量计算
我国盐渍土是一种特殊的土壤类型，它主要由硫酸钠和其他离子组成，经常出现在那些长期受到盐湖和海水淹没的地区。

盐渍土的形成主要
受温度、湿度、风吹和洪水冲刷等复杂环境因素的影响。

盐渍土的成因有多种，其中最主要的就是由于长期受到盐湖和海水的
淹没，使得土壤中离子的浓度增加，从而形成了盐渍土。

此外，环境
温度也对盐渍土的形成有重要作用，特别是在夏季温度较高的地方，
潮湿和温暖的环境会加快土壤中离子的析出，从而导致盐渍土的形成。

硫酸钠是盐渍土的主要组成成分，它的含量可以通过分析土壤的离子
浓度来计算。

一般而言，土壤中硫酸钠的含量可以通过比重分析法来
测定，其计算公式为：硫酸钠含量=（离子浓度/总离子浓度）*100%。

综上所述，我国盐渍土的成因主要由于长期受到盐湖和海水淹没，环
境温度变化也会对其形成有重要影响。

此外，硫酸钠也是盐渍土的主
要组成成分，可以通过比重分析法来计算其含量。

第42卷第6期2006年11月南京大学学报(自然科学)JOURNAL OF NANJING U NIVERSITY(NAT URA L SCIENCES)Vo l.42,No.6Nov.w2006黄河三角洲盐渍土盐分特征研究*翁永玲1,2**,宫鹏1,3,4(1.南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;2.东南大学交通学院测绘工程系,南京210096; 3.中国科学院遥感应用研究所及北京师范大学遥感科学国家重点实验室,北京100101;4.Depar tment o f Env iro nment Science,Po licy and M anagement,U niv ersity of California,Ber keley,U SA)摘要:表层土壤含盐量,以及盐分组成和积盐厚度等是研究土壤盐渍化程度分级应考虑的主要因素.对研究区盐渍土野外调查、采样和土样化学分析基础上,利用统计分析方法,对黄河三角洲盐渍土盐分特征进行了研究,结果表明,该研究区表层土壤总体含盐量较高,且盐渍化程度差异较大.土壤盐分中,阴离子以Cl-为主,占阴离子总量的89.95%,阳离子含量以Na+为主,占阳离子总量85.72%.盐分组成为钠型盐氯化物占优势,主要的可溶性盐为N aCl,其次是Na2SO4和CaCl2,M g Cl2位居第三.对该区域表层土壤给出了由电导率预测Cl-、N a+和土壤盐分含量的模型.模型预测精度可靠,可用来快速、经济地模拟和预测该地区的土壤Cl-和Na+的含量.关键词:土壤盐分,盐分组成,电导率,黄河三角洲中图分类号:S156.41Soil S alinity Measurements on the Yellow River DeltaWeng Yong-L ing1,2,Gong P eng1,3,4(1.I nter nat ional Institute fo r Earth System Science,N anjing U niv ersity,N anjing,210093,China;2.Depar tment o f Sur vey ing and M apping Engineer ing,Co llege of T ranspo rtation,Southeast U niversity,N anjing,210096,China; 3.State Key L abo rato ry o f Remote Sensing Science,Jo intly Spo nso red by the Institute of Remo te Sensing A pplicatio ns o f Chinese Academy o f Sciences and Beijing N o rmal U niversit y Beijing,100101,China; 4.D epar tment o f Env iro nment Science,Po licy and M anag ement,U niver sity o f Califo rnia,Berkeley,U SA)Abstract:T he salt content,salt composition and thickness of concentr ated salt in the to p lay er of soil are main facto rs that should be taken into acco unt in soil salinity classif ication.On the basis of field inv est igat ion,soil sampling and chemical analysis,stat istical analy sis w as applied to ex plor e the characters of soil salinity of a test site on the Y ellow Riv er Delta.95samples co llected from the top layer o f so il w ere ana lyzed chemically and spectr ally in labor ator y.T he results in this paper show t hat salt content in the to p layer o f soil is high on av erag e.T he pr edo minant anio n fr om the salt in the soil is Cl-,w hich is co unted fo r85.00%of the to tal anion;predominant cat ion is N a+,which is up to86.49%of the to tal catio n.T he cor relation coefficient betw een N a+and Cl-is0.92,* **基金项目:中国科学院海外杰出学者基金(2001-1-13)收稿日期:2006-02-15通讯联系人,E-mail:mgw yl@which indicat es that the dominant so luble salt is N aCl,fo llo wed by Na2SO4,CaCl2and M g Cl2.Str ong cor relation betw een elect rical co nduct ivit y(EC1:5)and concentr ation of Cl-,N a+and salt co nt ent of so il w ere found(the co rr elation co eff icient s are0.98,0.95and0.989,r espectively).T he co ncentration o f Cl-and N a+and salt content of soil wer e calibr ated to EC,respectively,by using linear or curv e r eg ressio n,w ith48samples.T he validat ion w as verified w ith47sam ples.T he accuracy of predicted concentr atio n of Cl-and N a+and salt content of top soil is 82.29%、79.92%and83.75%,respectively.T he adv antag e o f t his method co mpar ed w ith labo rato ry analysis is that this metho d is less ex pensiv e and less time consuming.Key words:salt content o f soil,salt compositio n,electr ical conductiv ity,the yello w r iv er delta盐渍化土壤积盐强度以及占优势的盐类组成随生物气候、地带性土壤的发生过程不同差异很大.植物根系活动层或表土层所聚盐分数量是否对作物生育产生抑制作用,是区分非盐渍化与盐渍化土壤的标准.因此,生态环境中根层土或表层土壤含盐量,以及盐分组成和积盐厚度等是研究土壤盐渍度分级应考虑的主要因素[1,2].而土壤盐渍化程度又是评价耕地地力等级的重要因素[3].目前,已有多位研究者在不同地区对土壤含盐量、土壤电导率及土壤离子的关系进行了研究[4~7].但不同地区成土母质及盐渍化成因不同,土壤总体盐分状况、盐基离子组成及电导率与土壤含盐量的关系不同,而且随季节的不同而变化.我们于早春返盐期进行野外调查和采样工作,通过对研究区盐渍土土样的研究,旨在了解黄河三角洲表层土壤的盐分含量、离子状况及盐分组成,揭示黄河三角洲盐渍化土壤的盐分特征,探索适合本研究区由电导率预测土壤盐分、Cl-、N a+离子含量的模型,以便快速、经济地模拟和预测该地区的土壤Cl-和Na+的含量.1研究区概况黄河三角洲位于渤海湾和莱州湾之间,地处117b31c~119b18c E,36b55c~38b16c N,属暖温带半湿润季风气候区[8].多年平均降水量600mm,70%的降水集中在7、8月份,多年平均蒸发量1944mm,蒸降比为3B1.成土母质主要是河流冲积物和海积物(盐渍淤泥)[9].黄河三角洲由于黄河多次改道形成了岗、坡、洼相间排列的微地貌类型,土壤盐渍化严重.本研究区地理位置中心位于118b49c30〞E, 37b44c12〞N,约95km@7.5km见图1(与1景H yperion髙光谱遥感图像数据范围相对应).该区域具有代表性,基本涵盖了黄河三角洲的不同盐渍化程度、微地貌类型、土壤质地.本区主要靠引黄河水发展灌溉农业,由于地势低平,排水不畅,地下水位高,再加上黄河水侧渗和海水浸润顶托,土地盐渍化现象非常严重.较高的土壤含盐量及季节性返盐,是土壤资源利用的首要限制因子[10]该区域每年3~5月为少雨干旱多风期,土壤含水量为一年中最低值,加之蒸发强烈,下层土体及潜水中的盐分随水向表土聚集,形成了第一个积盐高峰;6~8月为雨季,降水入渗一方面淋溶土壤盐分,另一方面补充了土壤水分,表层0~5cm土壤处于脱盐阶段;9~11月土壤水分及潜水蒸发均减弱,表层土壤含盐量变化不大;12月至翌年2月为第二个积盐高峰[8].据此,我们于2005年4月进行了野外调查与采样.2材料与方法2.1土壤样品采集及土样预处理我们于2005年4月17日至28日进行了野外土样采集,共采集表层土样95份.野外工作中利用已有的Landsat TM标准假彩色合成的遥感图像,考虑各种景观要素之间的相互关系来目视判读,辅助野外调查和选点.采集的样点顾及到了点位空间分布的均匀性,且能代表各盐渍度等级.在此条件下约90m@90m范围内,视#603#第6期翁永玲、宫鹏:黄河三角洲盐渍土盐分特征实地表面特征均匀程度,采集2到4个点表层(0~5cm )土壤混合为一个土样装入采样袋,带回实验室理化分析,并用GPS 精确定位,获取点位经纬度,实地记录样点土壤表面状况、地貌类型等景观描述,用数码相机对样点区域拍照.图1 研究区及采样点分布(地貌类型依据文献[8]修改)Fig.1 The research area and distribution of soil samples土样自然风干后,剔出土壤以外的侵入体(如植物残茬、石粒、砖块等杂质),适当磨细,过1m m 孔径筛,充分混匀,装入容器待用.2.2 土样化学分析 采集的95份土样由南京农业大学分析中心按土壤农化分析要求[11],对风干过1m m 筛的土样按5B 1水土比进行浸提,用DDS-11A 型电导仪测定浸提液25e 时的电导率(EC,m s/cm ).同时测定浸出液K +、Na +、Ca 2+、M g 2+、CO 32-、H CO 3-、SO 42-、Cl -等8大盐基离子含量.其中,CO 32-、H CO -3用硫酸滴定容量法测定;SO 42-用硫酸钡比浊法测定;Cl -用硝酸银容量法测定;Ca 2+、M g 2+用原子吸收分光光度法测定;K +、Na +用火焰光度法测定[11].土壤盐分为8大离子重量之和.pH 的测定是按2B 1水土比浸提,pH 计测定[11].2.3 数据处理 不同地区成土母质及盐渍化成因不同,土壤总体盐分状况、盐基离子组成及电导率与土壤含盐量的关系不同.因此我们针对本研究区土样化学分析结果,利用SPSS 10.0统计软件进行统计分析,通过描述统计,了解研究区土壤总体盐分状况及土样盐分分级,相关性分析揭示本区土壤盐分组成.表征土壤盐渍化程度的参数EC 与Cl -和N a +和盐分分别以一次、二次和三次多项式拟合,通过方差分析及回归方程与回归系数显著性检验,建立适用于本研究区由测定出的土壤浸出液电导率预测Cl -、Na +和盐分的最佳的模型,并用实测数据检验预测模型,计算均方差(RMS E )及预测精度(P A )来评价预测模型.RMS E =E ni=1(x i -x^i )2n(1)PA =(1-RM SE mean)@100%(2)其中x i 为预测值,x ^i 为实测值,mean 为预测项的均值.3 结果与分析3.1 土样盐分含量分析及其空间分布 对土壤化学分析结果进行描述性统计分析,如表1所示.土壤较高的电导率、含盐量及其变异系数(CV)表明研究区表层土壤总体含盐量较高,且盐渍化程度差异较大.将95个土样按我国滨海土壤盐化分级标准分为5个等级[1,2],即非盐渍化、轻度盐渍化、中度盐渍化、重度盐渍化、和盐土(表2),采样点空间分布见图1.从各级别土样个数及其空间分布说明,所采的样本具有一定的代表性.该区域土壤含盐量的空间分布在宏观上表#604#南京大学学报(自然科学) 第42卷现为距海越近,土壤盐渍化越重.分布于研究区的北部及东部的样点多为盐土和重度盐渍土,它们是在海水和髙矿化地下水综合作用下形成的原生盐碱地[9].在微域上随岗、洼起伏而表现出重度、中度、轻度盐渍土和非盐渍土斑状镶嵌分布.研究区中部,位于黄河两岸附近,由于黄河多次改道形成了岗、坡、洼相间排列,各等级的样点插花分布(图1).从各级样点的空间分布上看,重盐渍土主要分布在受海水和地下水影响较大的距海较近地势较低的滩涂和平地上,轻度盐渍土及非盐渍土主要分布在地势较高的河成高地、河滩地和部分平地上.分析结果与野外调查实地现象较为一致.3.2土壤pH值土壤酸碱性是土壤理化性质的综合反应,受土壤母质、生物、气候、人为措施以及盐基饱和度的影响较大[12].土壤pH对植物和微生物所需养分元素的有效性有显著的影响,在pH大于7的情况下,一些元素、特别是微量金属阳离子如Zn2+、Fe2+/Fe3+等的溶解度降低,植物和微生物会蒙受这些元素的缺乏[2];更极端的pH则预示着土壤中出现了特殊的离子和矿物,例如pH大于8.5,一般会有大量的溶解性Na+或交换性Na+存在[2].盐土在积盐过程中,胶体表面吸附有一定数量的交换性钠,但因土壤溶液中可溶性盐浓度较高,阻止交换性钠水解,所以,盐土的碱度一般都在pH8.5以下[12].pH测定结果(表1),该研究区pH均值为7.99,土壤呈碱性,主要为盐土.表1土样pH、电导率、盐分的描述统计Table1Descriptive statistics of pH,EC and salt contents in soil samplespH 电导率(5:1)(ms/cm)盐分(g/kg)M ean7.99 6.37 2.653 M ax9.3324.5011.756 M in 6.860.200.063 Std.Dev.0.488 6.418 2.564 CV(%)* 6.11100.7596.64 *CV=St d.Dev.@100/mean表2土样盐渍化等级分布Table2The salinity classes of soil samples非盐渍化土轻度中度重度盐土含盐量(g/kg)<11~22~44~6>6样点个数38131515143.3土样盐分离子状况及土壤盐分组成分析对土样化学分析结果进行统计分析,结果见表3.该研究区土壤盐分中,阴离子以Cl-为主,占阴离子总量的85.00%,均值为40.00 cmol/kg,与电导率EC的相关系数最高为0.98;SO42-次之,占阴离子总量的14.18%,为6.67cm ol/kg;阴离子组成中CO32-含量最少,占阴离子总量的0.03%,为0.0155cmol/kg.阳离子以Na+为主,占阳离子总量86.49%,为42.61cm ol/kg,与EC的相关系数为0.95; K+、Ca2+、M g2+占阳离子总量分别为4.35%、5.92%和3.24%.该研究区盐分离子状况表现为,Cl-和Na+随电导率的增加几乎呈直线上升(图2),当电导率为10~12ms/cm时,Cl-和Na+的绝对含量约在55~75cmol/kg,电导率小于10m s/cm时,Na+含量明显大于Cl-,电导率大于12m s/cm时,Cl-含量明显大于Na+,且Cl-和Na+含量的百分组成均占绝对优势,大于85%.SO42-、Ca2+、M g2+含量也都随电导率的增加略有增高,但增幅很小.Ca2+虽然增加了土壤溶液浓度,但从离子代换的角度考虑,钙离子能将土壤中有害的钠离子代换出来,并通过灌水、降水使之淋洗[1,2].在碱性土壤中,钠离子的减少,钙、镁离子的增加均有利于植物的生长发育.此外,Cl-和Na+间的相关系数为0.92,表明土壤中钠离子和氯离子是主要的结合方式.因此,该区盐分组成是以钠型盐氯化物为主,这也表现出了黄河三角洲特有的土壤盐分特征,土壤盐渍化主要受黄河水侧渗和海水浸润顶托所致.#605#第6期翁永玲、宫鹏:黄河三角洲盐渍土盐分特征表3 土样8大离子含量描述统计Table 3Descriptive statistics of 8ions in soil samples Cl -SO 42-H CO 3-CO 32-K +N a +Ca 2+M g 2+cmo l/kgM ean 39.9978 6.67140.37050.0155 2.145242.6130 2.9178 1.5951M ax 238.2521.1900 1.08390.15311.9505150.43479.30007.2540M in 0.18750.01590.22450.00000.00440.62920.06750.0123Std.D ev 50.4000 5.06550.11130.0361 2.459133.1271 2.5085 1.6603CV (%)126.0175.9230.04232.90114.6377.7385.97104.88图2 土壤电导率与离子组成的关系Fig.2 The plot between EC and ion contents3.4 电导率EC 与Cl -、Na +及土壤盐分的关系及其验证 电导率(Electrical Conductivity,EC)的测定可靠、经济、快速,常被作为评价土壤的盐渍化程度的指标[2].国外有直接用电导率表示土壤的盐渍化程度[13~15],美国将25e 时饱和泥浆EC 大于4m s/cm 作为确定盐渍土的诊断性指标[2].国内多采用测定5B 1水土比浸出液电导率,并根据温度补偿系数换算至标准温度25e .Cl -和Na +溶解度较大,其溶液的渗透压大,Cl -、Na +并非植物生长所必需的大量元素,含量过高不仅提高了土壤溶液渗透压,使土壤物理性状恶化,而且增强了对植物根系的毒害作用,并进入机体直接危害植物机能,NaCl#606#南京大学学报(自然科学) 第42卷的危害是Na 2SO 4的3倍[1].由于Cl -、Na +离子在盐土中含量高达水溶性盐总量的85%以上,常被用来表示盐土的盐化程度、盐土分类和改良的主要参考指标[11].实验室分析中,土壤盐分以及Cl -和Na +浓度的分析与电导率EC 的测量相比耗时耗资大,因而确定EC 与Cl -、Na +浓度以及土壤盐分的关系对预测土壤盐渍度具有重要的价值[13].将土壤样本分析结果按其电导率的大小排序,并按奇偶编号分为两个样本集,这样可使建模和检验样本都能覆盖研究区盐分变化的动态范围,提高模型预测精度.其中单数用于建模,双数作为检验样本集.图3 电导率EC 与C l -的拟合Fig.3 Quadratic estim ation of EC and Cl - 3.4.1 EC 与Cl -含量的关系模型 分别采用线性、含常数项及不含常数项的二次多项式以及三次多项式拟合.不含常数项的二次模型曲线拟合见图3,图中可以看出该二次模型有很好的拟合效果.依据对回归方程显著性检验和方差分析,并综合回归系数显著性检验(表4、5).其中含常数项的二次模型回归系数显著性较低,而不含常数项的二次模型F 值及其回归系数检验的T 值最大,且显著性都小于0.0001.其它如线性、三次多项式拟合精度也低于不含常数项的二次多项式拟合,结果未列出.因而确立了该研究区Cl -与电导率EC 关系的拟合模型(模型2)如下:Cl -含量回归方程:Cl -=0.149411EC +0.0056EC 2(3)3.4.2 EC 与Na +含量关系模型 经分别以一次模型、二次模型和三次模型拟合与检验,Na +含量预测模型以不含常数项的三次模型为最佳,其回归方程显著性检验F 值及其回归系数检验的T 值最大,回归方程及回归系数高度显著(表6、7).不含常数项的三次模型曲线拟合见图4,该三次模型有很好的拟合效果.得到该研究区Na +与电导率EC 关系的最佳回归方程:Na +=0.26439EC -0.013812EC 2+0.000305EC 3(4)表4 EC 预测Cl -回归模型显著性检验Table 4 The model summary,F and Sig.for predicated concentration of C l -模型*R 2A dj.R 2Std.Err or F Sig 10.986120.985500.2275415970.000020.991170.990790.2290125820.000030.986210.985270.2293510480.0000*1:含常数项二次模型;2:不含常数二次模型;3:三次模型表5 EC 预测Cl -的二次模型回归系数显著性检验Table 5 The reg ression coefficient of quadratic model and its T ,Sig.模型1B T Sig 模型2B T Sig B 0-0.069083-1.2630.2132B 10.16235411.2500.0000B 10.14941114.6130.0000#607# 第6期翁永玲、宫 鹏:黄河三角洲盐渍土盐分特征表6 EC 预测Na +回归方程显著性检验Table 6 The model summary,F statistics and its significance value for predicated concentration of Na +模型*R 2Adj.R 2Std.Er ror F Sig 10.862850.85980.272542830.000020.961360.95878.259343730.000030.886700.87879.253411120.0000*1:一次含常数项;2:三次不含常数;3:三次含常数项图4 Na +与EC 的三次拟合Fig.4 The cubic curve estimation regression of EC and Na+图5 盐分与EC 的线性拟合Fig.5 The linear estimation regression of EC and salt contents表7 三次不含常数项模型回归系数显著性检验Table 7 The regression coef ficients of cubic model,t statistics and its signif icance value模型2B t S ig B 10.2643910.9670.0000B 2-0.013812-4.8690.0000B 30.0003053.8560.00043.4.3 EC 与土壤盐分关系模型 我国习惯上常用土壤含盐量的质量分数表示盐渍度,将土壤含盐量作为一个确定土壤盐渍化程度的主要指标[1,5~8].不同地区成土母质及盐渍化成因不同,电导率与土壤含盐量的关系不同.因此我们针对本研究区测定出的土壤浸出液的电导率及盐分建立适用于本区电导率与土壤含盐量关系的模型(5),以便利用土壤浸出液电导率预测土壤含盐量.Y =0.402EC +0.142(5)式中Y 为盐分.调整后相关系数为0.98423,回归方程及回归系数显著性检验水平较高,见图5.表明方程(5)对本区土壤盐分具有较高的预测精度.3.4.4 模型检验 利用检验样本集对回归方程(3)、(4)、(5)进行检验,分别由实测的47个检验样本的EC 值,利用方程(3)、(4)、(5)计算对应的Cl -、Na +浓度及土壤盐分,并与实测值回归比较(图6),预测值与检验集实测值的相关系数、线性回归方程的斜率均在0.95以上.另外,由于各样本所含盐分及盐基离子的浓度不同,因此我们对47个检验样本分别计算了预测值的相对误差(图7),图7显示,大部分样本预测值的相对误差较小,表明对检验集数据的预测精度达到较高的水平,Cl -、Na +及盐分的预测精度分别为82.29%、79.92%和83.75%.但Cl -有17%的样本(8个)相对误差大于90%.分析对比发现,这些样本的Cl -含量均#608#南京大学学报(自然科学)第42卷小于0.07g/kg,对应的土壤盐分均小于0.75g/kg,属于非盐渍土,由于Cl -含量极微小,化学分析中滴定试剂对极微量离子不够敏感,分析人员主观判别时造成的误差.这样的测量误差并未改变这些样本的盐渍度等级.图6 检验样本集C l -、Na +及盐分实测值与预测值的散点图Fig.6 The scatter plot comparison of actual and predicated values for concentrations of C l -,Na +and salt contents of validation dataset.图7 Cl -、Na +和盐分预测值的相对误差Fig.7 The predicated relative errors of concentrations of Cl -,Na +and salt contents4 结 论在野外调查采样和土样化学分析基础上,查明了本研究区春季返盐期表层盐渍土盐分特征.土壤浸出液电导率、土壤含盐量及其变异系数表明,该研究区表层土壤总体含盐量较高,且盐渍化程度差异较大.该研究区为碱性土壤.研究区表层土壤盐分中,阴离子以Cl -为主,占阴离子总量的85.00%,阳离子含量以Na +为主,占阳离子总量86.49%.土样5B 1水土比浸出液中,阴阳离子的含量与电导率间的相关性显著,其中Cl -离子与电导率EC 的#609# 第6期翁永玲、宫 鹏:黄河三角洲盐渍土盐分特征相关系数最高为0.98;其次Na+离子与EC的相关系数为0.95;Cl-和Na+间的相关系数为0.92,表明土壤中钠离子和氯离子是主要的结合方式,盐分组成以钠型盐氯化物为主,主要受海水影响所致.该区域土壤盐分组成、盐基离子状况特征明显,土壤浸出液电导率与土壤盐分、Cl-、Na+含量有极高的相关性.通过研究,给出了适合该区域表层土壤,由5B1水土比浸出液电导率预测Cl-、N a+离子和土壤盐分含量的模型,得到的模型可快速、经济地模拟和预测该地区的土壤Cl-和Na+的含量.References[1]W ang Z Q,Zhu S Q.Y ou W R.Salt soil of ch-ina.Beijing:Science Publishing,1993,130~211,312~345.(王遵亲,祝寿泉,尤文瑞等.中国盐渍土.北京:科学出版社,1993,130~211,312~345).[2]Zhou Y,Zhang X,Z ho u F.Classificatio n of t hear able pro ductiv ity of Jiangsu Pr ov ince.Journalof Nanjing U niver sity(N atur al Sciences),2003,39(4):580~586.(周颖,张侠,周峰.江苏省耕地地力等级划分.南京大学学报(自然科学),2003,39(4):580~586).[3]L i X Y.So il Chemistry.Beijing:H ig her Educa-tio n P ublishing,2001,213~266.(李学垣.土壤化学.北京:高等教育出版社,2001,213~266). 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盐渍土地区路基施工技术作者：童晓斌来源：《科技资讯》 2011年第25期童晓斌(中交二公局萌兴工程有限公司西安 710119)摘要:本文主要总结了盐渍土地区路基施工中易溶盐控制的一些方法,并总结了盐渍土地区路基施工常见问题的解决措施。

关键词:盐渍土易溶盐施工技术中图分类号:TU72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0096-02新疆喀什—叶城公路项目第二合同段位于新疆南疆喀什市疏勒县,平均海拔1269m,属暖温带大陆性干旱气候,具典型的大陆性气候特征,区内年平均降水量45mm～56mm,年蒸发量约2226mm～2605mm。

全段地下水位高,盐渍化荒地分布较广。

盐渍土路基施工技术在该项目具有典型的意义。

1 盐渍土的定义众所周知,盐是由金属离子(包括氨离子)和酸根离子组成的化合物。

按其在水中的溶解度大小,分为易溶盐(如氯化钠、硫酸钠、硫酸镁)、中溶盐(硫酸钙)和难溶盐(碳酸钙)三种。

碱土是土壤胶体吸附代换性钠离子较多,或含有碳酸钠、重碳酸钠,因而呈碱性反应的土。

而盐渍土是不同程度盐碱化土的总称。

在公路工程中,地表以下1.0m范围内易溶盐含量平均大于0.3%的土。

2 盐渍土地区路基施工与控制2.1 路基填料控制原则(1)对路床范围(0～0.8m)的填土要求从严;(2)对高速公路和一级公路要求从严;(3)对硫酸盐和亚硫酸盐渍土的要求从严,其中砂砾土和砾类土的适用范围与粉(黏)质土的区别对待。

2.2 料场的选择选择料场时,对料场进行初步勘察,拟选料场储量要丰富,满足路基填筑需要,避免料场数量过多,材料性能差异过大,造成施工控制困难;各层材料的含盐量要相对稳定;料场所处位置合理,施工时运料距离经济,同时满足施工排水及环境保护的需要。

2.3 对初步选定的料场进行试验检测(1)有机质含量检测。

根据《公路土工试验规程JTG E40-2007》的规定,检测土料中有机质的含量,其含量不能大于1%。

盐渍土是指土壤中含有较高浓度的可溶性盐分，这些盐分在水分蒸发后会在土壤表面形成盐结皮。

盐渍土对农业生产和土木工程建设都有一定的影响。

以下是盐渍土的一些特征以及相应的工程措施：盐渍土的特征：1. 高盐分含量：土壤中可溶性盐分含量高，通常以氯化钠、硫酸盐和碳酸盐为主。

2. 土壤结构差：盐渍土的土壤结构往往较为松散，缺乏良好的团粒结构，容易受到侵蚀。

3. 土壤肥力低：高盐分会影响土壤微生物活动，降低土壤肥力，不利于植物生长。

4. 土壤碱度大：盐渍土通常呈碱性，pH值较高，这会影响植物对营养元素的吸收。

5. 土壤水分状况：盐渍土的水分状况受到盐分浓度的影响，高盐分可能导致土壤水分难以渗透和保持。

盐渍土的工程措施：1. 改良土壤：通过添加有机物质 如堆肥、秸秆等）和改良剂 如石膏、硫酸钙等）来改善土壤结构，降低土壤的盐碱度。

2. 排盐和淋洗：通过建立排水系统，排除土壤中的多余水分，减少盐分在土壤中的积累。

淋洗法是利用大量水冲洗土壤，将盐分冲出土壤。

3. 种植耐盐植物：选择耐盐性较强的植物进行种植，如某些草本植物和耐盐作物，以改善土壤环境。

4. 覆盖和保护：在土壤表面覆盖地膜或有机物，减少水分蒸发，降低盐分上升至地表的机会。

5. 合理灌溉：采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式，减少水分蒸发，降低盐分在土壤表层的积累。

6. 土壤翻耕：定期翻耕土壤，打破盐分在土壤表层的结皮，促进盐分向下层土壤移动。

7. 植被恢复：通过植被恢复工程，如人工造林、草地建设等，利用植物的根系吸收盐分，减少土壤表层的盐分含量。

在进行盐渍土改良和利用时，需要根据具体的土壤条件、气候特点和工程需求，综合考虑多种措施，以达到最佳的改良效果。

同时，应遵循可持续发展的原则，保护生态环境。

大家好，这张照片是盐渍土地层，由于颜色非常的明显，所以一般不会认错，土层上面的植物稀疏，大家印象中高速公路两边的景色都很好，这张是在盐渍地带新建的公路，两边是这样的，那什么是盐渍土？地表深度范围内易溶盐含量大于％，且具有溶陷、盐胀、腐蚀等特性的土称为盐渍土。

盐渍土的厚度一般不大。

平原和滨海地区，一般在地表向下2~4m，其厚度与地下水的埋深、土的毛细作用上升高度和蒸发强度有关。

内陆盆地盐渍土的厚度有的可达几十米，如柴达木盆地中盐湖区的盐渍土厚度达30m以上。

2 地质成因及类型首先是盐渍土的形成，当含盐量较高的地下水沿土层的毛细管升高至地表或接近地表，通过蒸发作用，又或者区域气候条件枯燥，蒸发量大于降雨量，水中盐分析出并聚集于地表或地下土层中形成。

其次是分类按其地理分布可划分为滨海盐渍土、内陆盐渍土和冲积平原盐渍土三种类型。

按易溶盐的化学成分可将盐渍土划分为氯盐型、硫酸盐型和碳酸盐型盐渍土。

氯盐型吸水性极强，含水量高时松软易翻浆；硫酸盐型易吸水膨胀、失水收缩，性质类似膨胀土；碳酸盐型碱性大、土颗粒结合力小、强度低。

接下来介绍盐渍土的主要工程地质性质主要有5点，⑴ 溶陷性盐渍土中的可溶盐经水浸泡后溶解、流失，致使土体结构松散，在土的饱和自重压力或在一定压力作用下产生溶陷。

⑵ 盐胀性盐胀作用是盐渍土由于昼夜温差大而引起的，多出现在地表下不太深的地带，一般约为。

⑶ 腐蚀性盐渍土均具有腐蚀性，其腐蚀程度与盐类的成分和建筑结构所处的环境条件有关。

⑷吸湿性氯盐渍土含有较多的钠离子，其水解半径大，水化胀力强，从而在钠离子周围可形成较厚的水化薄膜，因此氯盐渍土具有较强的吸湿性。

在潮湿地区，氯盐渍土体极易吸湿软化，强度降低；在干旱地区，氯盐渍土体易压实。

氯盐渍土吸湿深度一般只限于地表，深度约。

⑸ 物理力学性质盐渍土的液限、塑限随土中含盐量的增大而降低，当土的含水量等于其液限时，土的抗剪强度近乎等于零，因此高含盐量的盐渍土在含水量增大时极易丧失其强度。