專利名稱：：鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法，尤其涉及一種將鹽堿地表層土壤從原處剝離出來，并將表層土壤鹽分快速洗脫除掉，快速恢復(fù)鹽堿土壤種植能力的方法。
背景技術(shù)：
：我國分布有大片鹽堿地，有關(guān)鹽堿地土壤的排鹽研究，特別是針對(duì)表層土開展的土壤脫鹽研究和實(shí)驗(yàn)有過較多涉及，這些研究主要是利用工程、生物、化學(xué)和物理等方法在鹽堿地原地直接進(jìn)行排鹽，而土壤種植能力的恢復(fù)主要是通過農(nóng)田水利工程并輔以田間種植管理措施來達(dá)到土壤改良，實(shí)現(xiàn)表層土壤鹽堿的降低，并逐步達(dá)到種植的效果。目前主要的技術(shù)方法有水利改良、培肥土壤、化學(xué)改良、客土改良、壓砂改良、種稻改良等等，這些技術(shù)方法共同的特點(diǎn)是需要通過幾個(gè)農(nóng)業(yè)種植周期，逐步改良土壤使之達(dá)到能夠種植的要求和水平。但它們的缺點(diǎn)是排鹽過程是在自然條件(降水、蒸發(fā))下進(jìn)行的，周期長(zhǎng)，總的勞力與財(cái)力投入多，排鹽速度較慢。專利文獻(xiàn)1(CN1568643A)中公開了一種挖筑式臺(tái)田改良中、重鹽堿地與高效種植的方法，其采用春季蓄淡水壓堿，引用河水兩次洗鹽、脫鹽，采用增加菜棉、瓜棉、棗棉的復(fù)種指數(shù)的種植方法。但這種方法需要引用河水兩次洗鹽、脫鹽，周期長(zhǎng)，成本高，排鹽速度較慢。專利文獻(xiàn)2(CN1236537A)公開了一種鹽堿地脫鹽方法，其將要改良的土地圍起來，深耕、整平，將淡水引入鹽堿地，用泥漿泵利用臨近淡水源對(duì)鹽堿地分片沖洗，待土壤內(nèi)鹽分溶解在土壤的束縛水和自由水中時(shí)，及時(shí)將沖洗水排入排水溝中。該方法只是利用物理方法在原地溶解排鹽，脫鹽速度慢，生產(chǎn)效率低，土地改良成本高
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上問題，本發(fā)明提出一種將鹽堿地表層土壤從原處剝離后，利用專用設(shè)備直接對(duì)表層土壤進(jìn)行快速洗脫鹽，快速恢復(fù)鹽堿土壤種植能力的方法。通過本發(fā)明的方法達(dá)到了快速脫鹽的目的，從而實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)表層土壤的種植能力，以便更好地改良鹽堿地。本發(fā)明的發(fā)明目的通過提供如下的一種鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法而獲得。該方法包括如下工序(1)從鹽堿地剝離需要洗脫鹽的表層土壤；(2)將剝離的土壤運(yùn)送到專用的洗脫鹽工作場(chǎng)地；(3)將所述剝離的土壤放入所述洗脫鹽工作場(chǎng)地的洗脫鹽綜合設(shè)備中；(4)在所述洗脫鹽綜合設(shè)備中加入低鹽度水與所述土壤混合；(5)由所述洗脫鹽綜合設(shè)備對(duì)所述土壤進(jìn)行浸洗脫鹽和抽濾排鹽；(6)將洗脫鹽后的土壤運(yùn)回原田地；(7)排走洗脫鹽過程產(chǎn)生的鹽水。進(jìn)一步地，在該鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法中，所述低鹽度水為淡水、苦咸水、當(dāng)?shù)佧}堿地區(qū)域的地下水、當(dāng)?shù)佧}堿地區(qū)域溝渠水中的至少一種。更進(jìn)一步地，在該鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法中，所述洗脫鹽綜合設(shè)備包括浸洗裝置與抽濾裝置，在浸洗裝置中對(duì)表層土壤進(jìn)行浸洗脫鹽，在抽濾裝置中將浸洗后的水土混合物進(jìn)行水與土的分離。一般通過常規(guī)的鹽堿地表層土改良方法，通過3—5年的種植，才可以將重鹽堿地改良至中鹽堿或輕鹽堿地的水平。根據(jù)本發(fā)明的方法，其通過特定工序，同時(shí)利用可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的專用設(shè)備對(duì)從原處剝離后的表層土直接進(jìn)行洗脫鹽，然后再將洗脫鹽后的表層土回填原處，可以在當(dāng)月就實(shí)現(xiàn)洗脫鹽堿、改良土壤和恢復(fù)種植能力的目的。通過本發(fā)明，將幾年后才能發(fā)生的種植效益在當(dāng)年實(shí)現(xiàn)，提高了鹽堿地改良的效益和速度，實(shí)現(xiàn)快速脫鹽，快速恢復(fù)鹽堿地土壤種植能力和提高鹽堿地生產(chǎn)力，為快速恢復(fù)改良沿海灘涂和低洼鹽堿地提供了一種嶄新的模式。圖1是根據(jù)本發(fā)明鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法的整體工作流程的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法的實(shí)施步驟的流程圖。圖3是由浸洗裝置與抽濾裝置構(gòu)成的鹽堿地表層土洗脫鹽設(shè)備的示意圖。圖4是示出鹽堿地表層固體鹽堿在土壤中以晶狀結(jié)構(gòu)存在的顯微視圖。具體實(shí)施例方式在鹽堿地的改良中，重要的環(huán)節(jié)就是表層土的脫鹽，最好的辦法就是將鹽堿化較嚴(yán)重的表層土置換成無鹽堿或鹽堿化較低的優(yōu)良土壤。鹽堿土的分類標(biāo)準(zhǔn)見表l。表l鹽堿土的分類標(biāo)準(zhǔn)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>為提高海濱鹽堿地土壤脫鹽后的種植能力，采用專門設(shè)計(jì)的海濱鹽堿地表層土洗脫鹽綜合設(shè)備，其包括浸洗裝置1與抽濾裝置2，在專用的表層土洗脫鹽工作場(chǎng)地，將從原處剝離并運(yùn)送來的表層土直接進(jìn)行浸洗和抽濾等洗脫鹽處理，處理完畢后再將表層土運(yùn)回原地覆蓋在以前的鹽堿地上。具體來說就是先讓鹽堿地表層土壤與當(dāng)?shù)氐囊话闼|(zhì)的地下水或苦咸水接觸，使鹽分溶于水中，然后采用脫水的方法，使水與土壤分離，鹽分與土壤分離而進(jìn)入了水里，并且通過水分排出，這樣就降低了表層土壤的鹽度。實(shí)驗(yàn)表明，在表層土的脫鹽過程中，通過浸洗裝置l、抽濾裝置2等，可以使表層土的鹽份迅速去除掉，使表層土達(dá)到作物種植生長(zhǎng)條件，而不用等待漫長(zhǎng)的自然脫鹽過程。在實(shí)驗(yàn)過程中，不只是用較好的淡水，比如海冰水、地下深層淡水進(jìn)行洗脫鹽，即使用當(dāng)?shù)睾}量較高的地下苦咸水，也可以將重鹽堿土中所含鹽份洗脫掉，使其達(dá)到非鹽堿土或輕鹽堿土的水平。此外，在自然降水條件下，鹽堿地表層土經(jīng)過3-5年脫鹽才能達(dá)到適宜作物生長(zhǎng)的目的；而利用專用設(shè)備即鹽堿地表層土浸洗裝置1與抽濾裝置2構(gòu)成的洗脫鹽綜合設(shè)備對(duì)表層土進(jìn)行洗脫鹽的方法，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)年即可適宜作物種植生長(zhǎng)的目的，快速方便而且效果較好。因此這項(xiàng)發(fā)明具有推廣和發(fā)展的前景，可成為鹽堿地改良恢復(fù)的一種重要手段和方法。參照附圖1說明整體工作流程。首先，直接把表層土從原鹽堿地剝離采集，然后運(yùn)送到脫鹽工作區(qū)，將不同水與表層土進(jìn)行混合，接著把不同水與表層土的混合液，分別放入洗脫鹽專用設(shè)備中，先進(jìn)行浸洗過濾，脫去一部分鹽和水，然后再將浸洗過后的水土混合液進(jìn)行抽濾排鹽，抽濾完畢后，將脫鹽后的表層土取出，運(yùn)送到大田中。水可以是淡水，也可以是水質(zhì)較差的苦咸水，一般可以取當(dāng)?shù)佧}堿地區(qū)域的地下水。為實(shí)現(xiàn)種植的要求，可以取總鹽度在29%。以下的苦咸水均可。在浸洗過程中，表層土壤中的鹽分溶解在了水里，然后將水從溶液中分離出去，鹽分與水共存，將水分離出去，同時(shí)將鹽堿去除，起到了洗脫表層土壤鹽分的作用。參照附圖2，該方法的步驟如下1)從鹽堿地上取需要洗脫鹽的表層土壤，并將其剝離開來；2)將表層土壤運(yùn)送到洗脫鹽專用工作場(chǎng)地；3)用專用的鹽堿地表層土洗脫鹽綜合設(shè)備(參見附圖3)進(jìn)行脫鹽處理，該綜合設(shè)備由浸洗裝置1與抽濾裝置2構(gòu)成，具體是用水將表層土壤進(jìn)行浸洗脫鹽，將浸洗后的水土混合物利用抽濾設(shè)備進(jìn)行水與土的分離；4)將洗脫鹽后的表層土壤運(yùn)回原處大田，剩下的鹽水排入溝渠。實(shí)施例土壤中鹽堿的存在形式大致可以分為四種狀態(tài)晶體鹽堿、土壤溶液內(nèi)的溶質(zhì)鹽(存在于重力水與孔隙水中)、土壤顆粒表面吸附的鹽堿離子3及土壤顆粒內(nèi)的體內(nèi)鹽。從目視可以看到鹽堿土上層，被一層白色的鹽堿所覆蓋；從光學(xué)顯微鏡下，可以看到鹽堿土地表層固體鹽堿在土壤中以晶狀結(jié)構(gòu)存在(參見圖4)。在進(jìn)行表層土洗脫鹽時(shí)，可以將晶狀鹽、溶質(zhì)鹽通過水溶液，使其進(jìn)入水中(鹽堿的溶解度一般大于30%)，再將其與水溶液一起洗脫去。由于吸附水與薄膜水，一般難于從水土混合物中分離出去，因此，任何的機(jī)械分離方法，都不可能完全將鹽堿離子3從土壤中徹底分離出去?？梢杂没瘜W(xué)的方法，將剩余的離子用吸附劑從土壤表面吸附出來。根據(jù)以上思路，可以進(jìn)行小型土壤洗脫鹽試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法收集河北省黃驊市當(dāng)?shù)氐牡叵滤?1#水樣)、溝渠水(2tt水樣)及超市購買的純凈水(3#水樣)；土壤收集當(dāng)?shù)氐柠}堿化較強(qiáng)的表層土樣(ltl土樣)、試驗(yàn)田中的表層土樣(2ft土樣)、被地下水浸泡過的土樣(3ft土樣)。分別測(cè)定以上水樣以及土樣濾液的pH值和全鹽量，采用浸洗后離心方法進(jìn)行脫鹽試驗(yàn)。具體步驟如下取3種不同土樣各50mL，分別加入三種不同水樣(1#水樣，2ft水樣及3lt水樣)200mL，加入磁力攪拌子攪拌20min，靜置30min后取三種水樣的上清液50mL，進(jìn)行pH值和全鹽量分析；剩余混合液進(jìn)行離心分離(3000rpm，20min)，離心完后取上清液50mL進(jìn)行pH值和全鹽量分析，步驟同上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3—5所示表3樣品pH測(cè)定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>選擇低于土樣含鹽量的水樣對(duì)土樣進(jìn)行洗脫鹽，才能起到真iH洗脫的效果而這里進(jìn)行這部分試驗(yàn)主要是起一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的作用。表5采用的洗滌用水水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>結(jié)論ltt土樣原始含鹽量為1.493g/kg，用llt水樣浸洗后含鹽量為0.314g/kg，用2tt水樣浸洗后含鹽量為0.149g/kg,用3tt水樣浸洗后含鹽量為0.045g/kg;2ff土樣原始含鹽量為0.118g/kg，用1#水樣浸洗后含鹽量為0.039g/kg，用3tt水樣浸洗后含鹽量為0.001g/kg?？梢钥闯黾词故褂卯?dāng)?shù)馗叩V化度的苦咸水，也可以使表層土的鹽份顯著洗脫掉。此過程時(shí)效快，脫鹽成本低，再輔以海冰水的淋洗等工程措施，有望實(shí)現(xiàn)鹽堿地表層土當(dāng)年鹽堿洗脫調(diào)控，當(dāng)年較適宜種植的目的。權(quán)利要求1、一種鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法，其特征在于，該方法包括如下工序(1)從鹽堿地剝離需要洗脫鹽的表層土壤；(2)將剝離的土壤運(yùn)送到專用的洗脫鹽工作場(chǎng)地；(3)將所述剝離的土壤放入所述洗脫鹽工作場(chǎng)地的洗脫鹽綜合設(shè)備中；(4)在所述洗脫鹽綜合設(shè)備中加入低鹽度水與所述土壤混合；(5)由所述洗脫鹽綜合設(shè)備對(duì)所述土壤進(jìn)行浸洗脫鹽和抽濾排鹽；(6)將洗脫鹽后的土壤運(yùn)回原田地；(7)排走洗脫鹽過程產(chǎn)生的鹽水。2、如權(quán)利要求1所述的鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法，其特征在于，所述低鹽度水為淡水、苦咸水、當(dāng)?shù)佧}堿地區(qū)域的地下水、當(dāng)?shù)佧}堿地區(qū)域溝渠水中的至少一種。3、如權(quán)利要求1或2所述的鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法，其特征在于，所述洗脫鹽綜合設(shè)備包括浸洗裝置與抽濾裝置，在浸洗裝置中對(duì)表層土壤進(jìn)行浸洗脫鹽，在抽濾裝置中將浸洗后的水土混合物進(jìn)行水與土的分離。全文摘要本發(fā)明涉及一種鹽堿地表層土壤洗脫鹽方法，該方法包括如下工序(1)從鹽堿地剝離需要洗脫鹽的表層土壤；(2)將剝離的土壤運(yùn)送到專用的洗脫鹽工作場(chǎng)地；(3)將所述剝離的土壤放入所述洗脫鹽工作場(chǎng)地的洗脫鹽綜合設(shè)備中；(4)在所述洗脫鹽綜合設(shè)備中加入低鹽度水與所述土壤混合；(5)由所述洗脫鹽綜合設(shè)備對(duì)所述土壤進(jìn)行浸洗脫鹽和抽濾排鹽；(6)將洗脫鹽后的土壤運(yùn)回原田地；(7)排走洗脫鹽過程產(chǎn)生的鹽水。通過該方法，將鹽堿地表層土壤從原處剝離出來，并將表層土壤鹽分快速洗脫除掉，能夠快速恢復(fù)鹽堿土壤種植能力。文檔編號(hào)B09C1/00GK101293253SQ20081012674公開日2008年10月29日申請(qǐng)日期2008年6月23日優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日發(fā)明者于長(zhǎng)水,史培軍,峰張,張國明,王靜愛,衛(wèi)顧申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)