陕北采油区灌木枯落叶对油污土壤环境的改良效应

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石油污染土壤修复技术

石油污染土壤修复技术

【前言】随着经济的发展,人类对能源的需求也在不断扩大,石油是最重要的能源之一,被成为“工业的血液”.近些年来各国都加快了对油气资源的开发利用,从沙漠到海洋、从无人区到人口稠密区,越来越多的油气井出现在世界各地。

随之土壤污染问题日益突出,石油对土壤的污染危害大,潜伏期厂,涉及面广,有研究者将其比喻为“化学定时炸弹”,已经成为不容忽视的环境问题。

石油主要是由烃类化合物组成的一种复杂化合物,其组成复杂,含有致畸、致癌、致突变的物质(如卤代烃、苯系物、苯胺类、菲、苯并[a]芘等)。

土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础,是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所,土壤安全事关人类食品安全。

石油一旦进人土壤,将对人类健康和生态环境造成严重危害。

根据已公布的环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示,我国土壤总超标率高达16.1%。

其中,有机类污染物,尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一.据报道在我国,勘探和开发的油气田有4 0 0多个,覆盖面积达3。

2 X 105 km2,其中约4。

8 X 106 hm2 的土壤受到不同程度的污染.为我国部分油田周边石油污染状况,其周边土壤中的总石油烃(TPH )质量分数已经远远超过临界值500 mg/kg,对人居安全和生态环境造成了严重的威胁.由此可见,石油污染土壤形势严峻,修复工作迫在眉睫。

土壤石油污染:是指原油和石油产品在开采、运输、储存以及使用过程中,进入到土壤环境,其数量和速度超多土壤自净作用的速度,打破了它在土壤环境中的自然动态平衡,使其累积过程占据优势,导致土壤环境正常功能的失调和土壤质量的下降,并通过食物链,最终影响到人类健康的现象。

石油进入土壤的途径:✧石油的泄露和溢油:陆地采油大量的生产设施如油井、集输站、转输站和联合站等,原油会被直接或间接的倾泻与这些设施附件的地面;产品的开采和运输业会使石油类物质进入土壤环境中;另外发生井喷或泄露,也会污染周围土壤环境。

陕北黄土区土壤石油污染物对玉米生长影响研究

陕北黄土区土壤石油污染物对玉米生长影响研究
wo l ed ly d i t ep to e m o tn fs i wa r h n2 / g Per lu s o da n iiin if e c o ud b ea e f h er lu c n e to ol smo et a 0 g k . toe m h we n ihbt l n et o nu
王 建 等 陕 北 黄 土 区土 壤 石 油 污 染 物 对 玉 米 生 长 影 响 研 究
陕北 黄土 区土壤石油污染物对玉米生长影响研 究 *
王 建 王敏 强 魏 霞 刘 艳
延安 760) 10 0 ( 安大学能源与环境工程学 院 t 西 延 陕
摘 要 为研究陕北黄土区土壤石油污染物对玉米种子出苗率和幼苗 生长的影 响, 采用盆栽试验的方法, 设置土壤不同石油浓度
7 60 ) 1 0 0
Ab t a t S re f o e t r p l d t n e tg t h fe t f e r lu i o t h a x e s r g o o l sr c : e iso tt s swe ea p i O i v si a e t ee f c to e m n rh S a n i o s e in s i p e o p n l
处理 组 , 玉 米 2 月 , 培养 个 测定 了各 处理 组 玉 米 的 出苗率 、 高 、 宽 、 株 茎 生物 量 和 叶 片叶 绿 素浓 度 。结果 表 明 :1 土壤 石 油 质量 浓 度 即使 () 为 3 /g时 , 处 理 组 出苗 率 最终 均 为 10 I Ogk 各 0 土壤 石 油质 量 浓 度达 到 2 /g及 以 上 时 , 一定 程 度 上会 推 迟 玉米 种 子 的 出苗 时 间 。 Ogk 在

油田开发对生态环境的影响及保护对策研究

油田开发对生态环境的影响及保护对策研究

油田开发对生态环境的影响及保护对策研究摘要:油田开发给人们带来重要能源的同时,不可避免地会产生各种污染物,对生态环境造成影响。

文章通过对油田开发过程中各阶段产生的污染源的分析,针对各阶段的污染物对生态环境(大气环境、水环境、土壤环境、自然植被及动物等)的影响情况,从而提出了对生态环境的预防与治理措施、建立全方位环境保护监控机制、完善环境保护技术、实施清洁生产、完善环境保护法律法规体系等有效的保护对策,倡导人们保护生态环境,减少环境污染。

abstract: oilfield development has brought great energy and all kinds of pollutants to people, and it affects the ecological environment. the article analyzed these pollution in view of the situation of pollutants in various stages of the impact on the ecological environment(atmospheric environment, water environment, soil environment, natural vegetation and animal), then proposed the prevention and control measures of ecological environment, establishing a full range of environmental protection monitoring mechanism,improving the environmental protection technology,implementing cleaner production, improving the environmental protection laws and regulations system,advocating people to protect the ecological environment and reducing environmental pollution.关键词:油田开发;生态环境;保护对策key words: oilfield development;ecological environment;protection countermeasures中图分类号:x171 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)25-0065-021 油田开发中的污染源油田开发从开发建设到生产,污染物排放较为复杂,对环境影响主要集中在开发建设期和生产运行期,每个时期排放的污染物和对生态环境产生的影响各不相同。

消除土壤石油污染更好的方法

消除土壤石油污染更好的方法

消除土壤石油污染更好的方法
1. 生物降解法:利用生物体代谢能力,将石油中的有机污染物质分解为无害的物质。

2. 电化学氧化还原法:利用电流产生氧、氢等催化物质,加速石油有机污染物氧化分解。

3. 热解蒸馏法:利用高温加热石油污染土壤,挥发出污染物质,然后通过蒸馏冷凝的方式收集处理。

4. 微生物吸附法:利用土壤中的微生物吸附石油污染物质,并加速分解吸附物质。

5. 土壤改良剂法:通过添加改良剂等物质,促进土壤中有机物质的分解和吸附,降低土壤中的污染物浓度。

枯落物与根系对城市土壤改良作用概述

枯落物与根系对城市土壤改良作用概述
中 图 分 类 号 :7 4 6 S 1 . 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 0 12 1 ( 0 2 0 — 1 20 10 -1 7 2 1 )30 0-4
The Ro e o te n o y t m n Ur n S i I pr v m e l f Le t r a d Ro tS s e i ba o l m o e nt
摘 要 : 国各 地 区 土 壤 研 究 报 告 指 出 , 市 土 壤 质 量 不 断下 降 , 致 地 上 植 物 生 长 受 阻 , 环 境 的净 化 我 城 导 对 功能减弱 , 环境 质 量 下 降 , 害公 民 的身 心 健 康 , 重 时甚 至 影 响 整 个 国 家 和 社 会 的 正 常 秩 序 。 为 了 避 危 严
在 一 定 的差 异 。 2 2 增 加 土 壤 养 分 含 量 .
3 根 系对 土 壤 的影 响
根 系 是连 接 土 壤 和植 物 的重 要 纽 带 , 系 和 根
土壤 紧密 接触 , 而 吸收 土壤 中的营养 物质 , 将 从 再
大 部分 营 养物 质 运 输 到 植 物 的地 上 部分 , 进 地 促
梁小妮
枯 落 物 与 根 系 对 城 市 土 壤 的 改 良作 用
・1 3 ・ 0
2 1 改 善 土 壤 物 理 性 质 .
落物 时 分 别 增 加 0 8 ~ 9 2 、 . ~ 1 . .% . 5 2 91 和 2 6 ~4 4 ; . . % 而檫 木林 土壤 碱 解 氮 、 效 磷 、 有 速效 钾 含 量 分 别 增 加 1 6 ~ 6 6 , 6 9/~ . . 、 . 9 6 3 . 、 . ~6 6 ; 杉 林 分 别 增加 5 3 71 41 . 柳 . %~

西北干旱区植被恢复的土壤养分效应

西北干旱区植被恢复的土壤养分效应

摘要 :通过对西北干旱区植被恢复过程 中不同退耕模式下土壤养分的变化、土壤各养分 的时空分布及各养分问的相关性分析 ,
系统研究 了干旱 区植被恢 复过程 中土壤环境变化特征和规律。结果表明 ,在西北 干旱 区,进行植被恢 复能明显改善土壤肥力
状况 ,但不同植被恢复方式对土壤的腐殖化作用差异显著 ,依次为侧柏+灌木+苜蓿>侧柏+苜蓿>侧柏+灌木>侧柏 ,而且 随着
土 壤不仅影 响植被群 落 的发 生 、发育和演 替速 度 ,而且也 对生态 系统构成 、生产力 和结构具 有重 要影 响 ,植 物演替 过程 同时也丰 富了土壤 资源 ,增 加 了其 空间异 质性 ,维持 了物种 间关 系 、种 的分布 格局 以及干扰 下 的群 落物 种多样 性[6】。因此 ,了解 植被 自然恢复 过程 中土 壤养分 变化规律 ,是认 识和 评判植 被生态 系统结 构及 功能恢 复 的重 要依据 [ , 对 人工 调 控 与促 进 植 被演 替 以加快 生 态恢 复具 有 重要作 用 。目前关 于土壤植被 恢复也 展开 了一 些研 究 ,主要包 括 以下 几个 :不 同 区域植 被类型对 土壤 生物学 特性 的影响【5’ll, ;植被 恢复 与土壤环境 的关 系L8 叫;土壤 侵蚀 、水 土流失 控制 和植被 对土 壤 的 影 响[12-141等 。但在西 北干旱 区不 同植 被恢复模 式对 土 壤 的改 良效果 如 何 及 退耕 后 各 土壤 养 分 时 空分 布 和相 关性 ,目前 的研究 相对较 少 。本文选择 能够 代 表黄 土 高 原 干旱 特 征 的甘 肃 省 中部 干 旱 区定 西 市安定 区为研 究 区 ,分析 了不 同植被 恢复模式 对土 壤养分 的影响,并以有机质及氮磷钾质量分数 的时 间空间变化 为依据 ,重点分 析甘肃 省 中部 干旱 区在 实施 退耕 还 林 等植 被 恢 复措 施 后 土壤 养 分 随 年 限

岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应

岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应

岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应邓艳;蒋忠诚;覃星铭;祁晓凡;蓝芙宁;吴华英【摘要】对广西弄拉岩溶生态系统中60a成熟林、20a乔幼林和10a灌丛的枯落物、土壤理化性质和岩溶效应进行了研究.研究表明:(1)成熟林、乔幼林和灌丛调落物储量分别为18.4、16.9、1.9 t/hm2,通过凋落物归还土壤的营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe、Zn、Cu、Na 、Mn)的年归还总量依次为:乔幼林(4.657t/hm2)>成熟林(4.068 t/hm2)>灌丛(0.193 t/hm2).弄拉成熟林的枯落物储量是灌丛的10倍,枯落物12种元素的归还量是其21倍.(2)成熟林枯落物有效拦蓄量是灌丛的11倍,保障了土壤的持水能力.(3)随着土壤的加深,枯落物对其影响减弱.深层土壤的理化性质主要受母岩的影响,化学性质比较稳定,而表层土受枯落物和植被影响大,枯落物的储量、分解程度和组分等控制着表层土有机质、有效N/P/K、有效锰、有效锌等有效态的含量,对元素的全量分布影响不大,影响土壤元素全量空间分布的因子主要是母岩.枯落物可以促进碳酸盐岩的成土速率.植被的发育程度越高,其涵养的表层岩溶泉的溶质含量越多.枯落物的存在增加了水在表层岩溶动力系统中的滞留时间,同时给岩溶生态系统注入更多的有机质和CO2,加速表层岩溶动力系统的运行.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(029)006【总页数】9页(P3307-3315)【关键词】岩溶生态系统;枯落物;土壤理化性质;表层岩溶泉;岩溶效应【作者】邓艳;蒋忠诚;覃星铭;祁晓凡;蓝芙宁;吴华英【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;广西师范大学生命科学学院,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,武汉,环境学院,湖北,武汉,430074;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,武汉,环境学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】Q142;Q948岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统[1~3],石灰土土层薄,风化成土速率慢,土壤侵蚀速率快,有机碳易于积累,营养元素供给速率慢等特征是碳酸盐岩背景下的石灰土特征[4]。

高中地理第五章《植被与土壤》综合题专题训练 (10)(含答案解析)

高中地理第五章《植被与土壤》综合题专题训练 (10)(含答案解析)

高中地理第五章《植被与土壤》综合题专题训练 (10)一、综合题(本大题共30小题,共600.0分)1.读亚欧大陆局部地区自然带分布模式图,完成下列问题。

(1)图中字母表示的自然带名称:A____________,B____________。

(2)A自然带所在地的夏季气候特征是________________,冬季气候特征是______________。

(3)a方向的自然带更替体现了__________分异规律,该规律形成基础是____________差异。

b方向的自然带更替体现了__________分异规律。

(4)B地区季风的形成原因是__________________________________。

2.读图(图中等高线单位:m),回答下列问题。

(1)指出图中地区主要的植被类型。

运用地理环境整体性的原理,分析本区域植被遭破坏对当地自然环境产生的影响。

(2)为了综合开发本区域,拟在图中A处建大型水电站,试说明理由。

3.读图,完成下列问题。

(1)生物在土壤形成过程中的主导作用表现为_____________________________。

具体体现是①__________________________________,②_________________________________________。

(2)土壤中的有机质包括遗留在土壤中的生物残体,如图中的________________和经过微生物的生化作用形成的____________________。

(3)土壤中矿物养分的富集主要是指 __________________________________________________。

(4)自然土壤的形成是在生物的主导作用下,加上_______________________、________________等其他因素的参与作用,并经过______________的过程。

4.读澳大利亚自然带分布示意图,回答问题。

黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展

黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展

第29卷第4期2022年8月水土保持研究R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .29,N o .4A u g.,2022收稿日期:2021-06-18 修回日期:2021-07-08资助项目:国家自然科学基金(41877083,41440012,41230852) 第一作者:许小明(1990 ),男,山西广灵人,博士研究生,研究方向为植被恢复的水土保持效益评价㊂E -m a i l :1559668557@q q.c o m 通信作者:张晓萍(1971 ),女,河南温县人,研究员,博士生导师,主要从事植被恢复的水土保持效益评价研究㊂E -m a i l :z h a n g x p@m s .i s w c .a c .c n 黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展许小明1,易海杰2,何亮1,吕渡2,贺洁1,邹亚东1,王浩嘉1,薛帆1,田起隆2,王妙倩1,张晓萍1,2(1.西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100;2.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨凌712100)摘 要:枯枝落叶层是林地垂直结构中参与水文循环过程的重要作用层,在涵养水源和保持水土中发挥着重要作用㊂黄土高原经过20年植被快速恢复,枯落物覆盖使近地表植被特征和生态过程变化明显,这必将影响地表土壤水分入渗㊁产汇流等水文和土壤侵蚀过程㊂为全面掌握黄土高原地区林地枯枝落叶层的水土保持效应研究动态,系统回顾了林地枯枝落叶层在凋落动态㊁蓄积量变化㊁截留降雨㊁阻延地表径流㊁提高土壤抗蚀抗冲能力和增加土壤入渗等方面的研究历史㊂分析了目前林地枯枝落叶层研究中存在的若干问题,提出未来黄土高原地区应加强野外坡面枯落物原位长期监测和降雨试验研究,开展多地貌㊁多尺度研究,关注天然林和人工林枯枝落叶层水土保持功能的对比研究,以及水文物理过程模型建立和参数确定,并重视林地枯枝落叶层的保护和监管㊂关键词:林地;枯枝落叶层;水土保持效应;黄土高原中图分类号:S 714 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2022)04-0415-07R e s e a r c hA d v a n c e s o n W a t e r a n dS o i l C o n s e r v a t i o nE f f e c t s o fF o r e s tL i t t e rL a ye r o n t h eL o e s sP l a t e a u X U X i a o m i n g 1,Y IH a i j i e 2,H EL i a n g 1,L ÜD u 2,H EJ i e 1,Z O U Y a d o n g 1,WA N G H a o j i a 1,X U EF a n 1,T I A N Q i l o n g 2,WA N G M i a o q i a n 1,Z H A N G X i a o p i n g1,2(1.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f S o i lE r o s i o na n dD r y l a n dF a r m i n g on t h eL o e s sP l a t e a u ,I n s t i t u t e o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,N o r t h w e s tA&F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g ,S h a a n x i 712100,C h i n a ;2.I n s t i t u t e o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,C A S &MW R ,Y a n g l i n g ,S h a a n x i 712100,C h i n a )A b s t r a c t :L i t t e r i sa n i m p o r t a n t l a y e r i n v o l v e d i nt h eh y d r o l o g i c a l c yc l e p r o c e s s i nt h ev e r t i c a l s t r u c t u r eo f f o r e s t l a nd s ,a n d p l a y s a n i n d i s pe n s a b l e r o l e i nw a t e r r e t e n t i o na n d s o i l c o n s e r v a t i o n .Af t e r 20y e a r s o f r a p i d v eg e t a t i o nr e s t o r a t i o no nth eC hi n e s eL o e s sP l a t e a u ,l i t t e rc o v e r a g ei nf o r e s t l a n d sh a sc a u s e ds i gn i f i c a n t c h a n g e s i nv e g e t a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n de c o l o g i c a l p r o c e s s e s o n t h en e a r s u r f a c e ,w h i c hw i l l c e r t a i n l y a f f e c t t h eh y d r o l o g i c a l a n d s o i l e r o s i o n p r o c e s s e s s u c h a s s o i l i n f i l t r a t i o n ,s u r f a c e r u n o f f a n d c o n f l u e n c e .I no r d e r t o c o m p r e h e n s i v e l yg r a s p t h e d y n a m i c s o f s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o n e f f e c t s o f l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d s o n t h e L o e s sP l a t e a u ,w e s y s t e m a t i c a l l y r e v i e w e d t h e r e s e a r c h p r og r e s s o f l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d s i n t e r m s o f t h e l i t t e r d y n a m i c s ,a c c u m u l a t i o n c h a ng e s ,r a i n f a l l i n t e r c e p t i o n ,s u r f a c e r u n o f f i n t e r c e p t i o n ,s o i l e r o s i o n r e s i s t -a n c e a n d s o i l i n f i l t r a t i o n .S o m e e x i s t i n gp r o b l e m s i n th e c u r r e n t s t u di e so n l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d so nt h e L o e s sP l a t e a uw e r e a n a l y z e do b j e c t i v e l y .I n t h e f u t u r e ,t h e l o ng -t e r mi n -s i t u m o n i t o r i n g a n d r a i n f a l l e x pe r i -m e n t s o nf i e l ds l o p e ss h o u l db es t r e ng th e n e d ,a n d m u l ti -l a n d f o r m a sw e l la s m u l t i -s c a l ed yn a m i cs t u d i e s s h o u l db e c a r r i e do u t .I na d d i t i o n ,w ea r es u p p o s e d t o p a y a t t e n t i o nt o t h ec o m p a r a t i v es t u d i e so nt h ee c o -h y d r o l o g i c a l f u n c t i o n so f l i t t e rl a y e r i nn a t u r a l f o r e s t sa n da r t i f i c i a l f o r e s t s ,a n de s t a b l i s hh y d r o -p h ys i c a l p r o c e s sm o d e l s a n dd e t e r m i n e t h e r e l e v a n t k e yp a r a m e t e r s ,a sw e l l a s e n h a n c e t h e p r o t e c t i o n a n d s u pe r v i s i o n of l i t t e r l a ye r i nf o r e s t l a n d s .K e y w o r d s:f o r e s t l a n d s;l i t t e r l a y e r;s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o ne f f e c t s;L o e s sP l a t e a u全球范围内,黄土高原以水土流失最为严重而闻名于世[1]㊂据陕县水文站观测资料显示,1919 1959年黄土高原地区多年平均输沙量为16亿t[2-3]㊂为控制严重水土流失造成的原位效应和异位效应,自20世纪70年代末期,国家和地方各级政府陆续实施了流域综合管理(1970s 1980s)和退耕还林(草)(1999年至今)等一系列重大水土保持措施㊂据统计,黄土高原地区水土流失面积由1980年代早期的4.3ˑ105k m2下降到2018年的2.14ˑ105k m2[1,3]㊂多年平均输沙量由过去的1.6ˑ109t减少至2000 2018年的2.44ˑ108t[2,4-5]㊂植被恢复是遏制黄土高原地区土壤侵蚀和控制黄河输沙的最重要的因子且其作用具有长效性[6],这已被1999年至今黄土高原地区锐减且近些年保持低位稳定的年输沙量所证明[2,7-8]㊂过去有关植被水土保持功能的研究,主要关注林冠层降雨截留㊁削弱雨滴动能[9-11]和根系土壤层在增加降雨入渗㊁固土防蚀能力和减少径流输移等[12-15]方面的作用㊂然而针对黄土高原林地枯枝落叶层的水土保持效应研究比较薄弱㊂枯枝落叶层,即死地被物层,是森林垂直结构中最重要的层次,是参与森林水文循环过程中的重要作用层,在涵养水源和保持水土中发挥着重要作用[16-18]㊂国内学者就黄土高原地区典型天然林地和人工林地(乔木㊁灌木)枯枝落叶层凋落速率㊁分解速率㊁蓄积量变化㊁水分含量㊁截留降水㊁持水能力㊁降低雨滴溅蚀㊁抑制土壤蒸发㊁阻延地表径流㊁土壤表层理化性质改善㊁养分归还和提高生物活动强度等方面开展了一些有意义的研究[10,18-22],有助于明晰林下枯落物的分布特征和减轻土壤侵蚀的重要作用㊂较为系统性地归纳和分析黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持综合效应,可以及时报导最新研究成果,促进对黄土高原半干旱㊁半湿润地区主要林地枯落物分布规律的深入认识,并深刻理解其持水能力㊁拦蓄径流和调控土壤侵蚀的生态功能㊂本文从6个方面梳理当前黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持功能的研究现状,并对其进行综合评价,提出需要进一步研究的科学问题,以期为黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持功能的深入研究㊁植被恢复措施优化和森林抚育管理提供科学支撑㊂1林地枯枝落叶层水土保持效应研究现状森林是陆地防止水土流失的积极因素,枯枝落叶层(O层)是森林生态系统特有的层次,是近地表水文效应的主要作用层,对保护森林土壤资源,减轻土壤侵蚀具有非常重要的作用,根据分解程度,划分为3个层次,即未分解层㊁半分解层和粗腐殖质化层[6,18,23]㊂国内外科研工作者很早认识并重视到枯枝落叶层在涵蓄降水㊁拦蓄泥沙方面的水文功能,并陆续开展了一系列野外定位研究和室内试验,取得了许多重要成果[18,24-38]㊂由图1可知,以往有关黄土高原地区乔木㊁灌木群落枯枝落叶层的野外调查样地(黑色点位)主要分布在区域中南部㊂土石山区㊁丘陵沟壑区和高塬沟壑区虽均有分布,但以土石山区研究最多,主要涵盖六盘山㊁子午岭㊁黄龙山和秦岭地区,而水土流失严重的丘陵沟壑区和高塬沟壑区的研究相对较少㊂以往研究主要采用野外坡面样地调查㊁定位监测㊁野外自然和人工模拟降雨㊁室内人工模拟降雨和浸泡等方法来研究天然林和人工林主要恢复植被类型[山杨(P o p u l u sd a v i d i a n a D o d e)㊁油松(P i n u s t a b u l i f o r m i s C a r r.)㊁刺槐(R o b i n i a p s e u d o a c a c i a L.)㊁栎树(Q u e r c u s L.)和沙棘(H i p p o p h a er h a m n o i d e s L i n n.)等]枯枝落叶层的水土保持效应(表1)㊂图1黄土高原不同地貌类型区林地枯枝落叶层主要调查样地的空间分布1.1枯枝落叶层凋落及蓄积量动态变化枯枝落叶层是森林生态系统物质能量循环中的一个重要垂直结构层次,具有重要的生态水文功能,研究枯落物的凋落动态对掌握枯枝落叶层积累特征,识别枯落物初级生产力具有重要意义㊂常见的枯落物凋落动态研究方法主要有野外样地凋落物收集器法和蓄积量定期实测法[22]㊂气候植被带和植被类型等是导致林地枯枝落叶凋落起始时间和凋落过程产生差异的重要影响因子㊂黄土高原地区不同气候带或同一气候带内典型植被类型枯枝落叶在年㊁季节㊁月和半月尺度的凋落速率已被研究[22,43]㊂北部森林草原带和南部森林带落叶乔木㊁灌木植被分别在9月中下旬和10月上中旬叶片开始凋落㊂受不同树种生态学特性影响,其凋落过程存在差异㊂研究表明,黄614水土保持研究第29卷土高原地区落叶阔叶林和灌木林地,如山杨㊁栎树㊁刺槐㊁桦树(B e t u l a p l a t y p h y l l a)和沙棘等枯枝落叶以9月和10月最为集中,该阶段凋落量约占全年凋落总量的75%以上[19]㊂而针叶林如油松,其凋落过程主要发生在10月 次年4月,呈现明显的节律性[53]㊂凋落物主要成分均为落叶,约占总凋落量的60%~90%[43],又以半分解层为主[54-55]㊂森林枯枝落叶层蓄积量随凋落量和分解量的变化而一直处于动态变化中㊂以乔木群落为例,吴钦孝等[54]认为陕北丘陵沟壑区人工山杨林和油松林枯落物分别以1月份和4月份蓄积最大,而10月和7 8月蓄积量分别达到全年最低值㊂在中龄林的林分结构下,山杨林和油松林枯落物蓄积量均无明显增减㊂蓄积量受植被类型㊁密度㊁林龄㊁地形因子㊁气候(温度和降水)和人为活动等因子的影响㊂黄土高原地区枯落物蓄积量表现为乔木群落>灌木群落>草本群落[39];针叶林枯落物蓄积量>落叶阔叶林[48]㊂六盘山地区华北落叶松(L a r i x p r i n c i p i s-r u p p r e c h t i i M a y r.)枯落物厚度和蓄积量随密度增大存在一定上限,密度在1600株/h m2时厚度和蓄积量最大[55]㊂不同坡向㊁坡度㊁坡位等地形因子的对比分析表明阴坡枯落物蓄积量较阳坡枯落物蓄积量明显增加,陡坡不利于枯落物蓄存,枯落物蓄积量表现出下坡位>中坡位>上坡位㊂黄土高原从南到北,随降水量的递减,枯落物蓄积量表征为减少的趋势㊂人为放牧㊁火灾和采伐林木等也会减少枯落物的蓄积量㊂表1黄土高原地区林地枯枝落叶层主要研究成果地貌类型调查地点植被类型测定指标研究方法参考文献丘陵沟壑区陕西安塞站及纸坊沟流域陕西宜君县 内蒙古鄂尔多斯陕西安塞站刺槐㊁油松㊁沙棘和狼牙刺刺槐㊁杨树㊁柠条和黄蔷薇沙棘凋落动态和持水性质凋落物蓄积量空间变化蓄积量和持水特征野外样地调查㊁定位监测和浸泡法野外样地调查浸泡法[22][39][40]土石山区六盘山香水河小流域黄龙山铁龙湾林场子午岭连家砭林场秦岭山地桦树㊁辽东栎和华北落叶松山杨㊁油松和沙棘柴松㊁油松㊁山杨㊁辽东栎㊁桦树㊁沙棘㊁白刺花㊁虎榛子和胡枝子锐齿栎㊁油松和华山松凋落物持水特征和截持降雨过程凋落和分解速率㊁蓄积量㊁截留降雨㊁拦蓄效应㊁击溅侵蚀㊁提高土壤抗冲性和增加土壤入渗等凋落物厚度㊁蓄积量㊁分解状况㊁持水特征和拦蓄效应凋落速率和蓄积量㊁地表蒸发量㊁持水特征和养分含量野外定位监测㊁人工模拟降雨试验和浸泡法野外定位监测㊁溅蚀板法㊁水槽法㊁人工模拟降雨试验野外样地调查㊁定位监测和浸泡法野外定位监测㊁浸泡法和化学分析[10],[18],[20],[21],[40],[41][19],[42],[43],[44],[45],[46][47],[48][29]高塬沟壑区山西吉县蔡家川流域山西吉县红旗林场山西吉县蔡家川流域甘肃泾川县官山林场刺槐㊁油松㊁沙棘和虎榛子油松㊁刺槐和山杨刺槐㊁油松和刺槐ˑ油松混交林刺槐截持降雨能力凋落物糙率系数n值蓄积量和持水特征蓄积量和持水特征野外定位监测试验槽法野外样地调查和浸泡法野外样地调查和浸泡法[49][50][51][52]1.2枯枝落叶层截留降雨能力森林垂直结构分层中,除林冠层以外,枯枝落叶层具有截留林内降水,减少林地净雨量,延缓地表产汇流过程,补充土壤水分的作用[25,44],其截留机理一直被关注[56]㊂依据枯落物的截留速率,将其划分为截留阶段㊁渗透阶段和饱和阶段[18,20,57]㊂截留量大小不仅与不同植被类型枯落物蓄积量存在直接关系,还与其自身特性(分解速率和持水能力)有关[58]㊂随林地郁闭度增加,枯落物厚度和蓄积量一般越大,截留降水能力越强㊂当枯落物厚度超过标准厚度(0.8~ 1.2c m),在场次降雨过程中,枯落物厚度的差异不会造成其截留降水量的显著差异[57]㊂持水能力越大的枯落物层,分解速率越高,截留能力越强[59]㊂此外,枯落物干湿程度㊁降雨特征(降雨量㊁降水时长和雨强等)和植被类型等均会影响其截留量[18]㊂马雪华[59]研究认为,在降水初期,枯落物较为干燥,其截留量随降水量增大而增大,而截留率表征为相反的变化特征;截留量存在最大阈值,不会随降水过程的持续继续增加[18,49]㊂黄土高原典型土石山区 六盘山主要森林类型枯枝落叶层对大气降水截留的研究结果[18]表明,针叶林林内年截留量和截留率明显高于阔叶林,截留量总体与枯落物蓄积量呈正比例关系㊂此外,枯落物截留降雨能力具有明显的季节和月尺度变化㊂以油松林为例,季节尺度上,截留量表现出夏季>秋季>春季>冬季;月尺度上,6 9月截留量超过全年总截留量的50%[18]㊂1.3枯枝落叶层阻延地表径流能力地表径流流速及流量是土壤侵蚀的主要动力,枯落物覆盖能够直接增大近地表粗糙度,致使地表径流阻力系数增加,径流流动时间延缓,坡面径流流速降低,有利于增加林地土壤入渗,减小径流冲刷土壤,抑制洪峰形成或推迟洪峰过程㊁削减洪峰流量[16,18,41,50,58]㊂枯落物714第4期许小明等:黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展层在很大程度上就是黄土高原国土整治28字方略 全部降水就地入渗拦蓄 中 拦蓄 作用的具体物质和功能化结构的重要部分[60]㊂研究表明子午岭地区不同植被类型枯落物拦蓄量的大小表征为森林>灌丛[47]㊂黄土高原25ʎ坡面覆盖1c m厚度的枯枝落叶,其径流速度为裸坡的1/10~ 1/15[61]㊂坡长(60m)相同时,天然次生林㊁人工林和裸露荒坡的汇流时间分别为30~40m i n,10~20m i n和5.9 m i n,林地汇流时间明显长于裸露荒坡,枯枝落叶层对径流的阻延作用非常显著[62]㊂坡度和径流深(或降雨强度)与枯枝落叶层阻延地表径流速度呈反比,枯枝落叶层厚度则与其呈正比[18,41,57]㊂不同植被类型对比发现,宁南六盘山区华北落叶松枯枝落叶层有效拦蓄深(1.63mm)为辽东栎(Q u e r c u sw u t a i s h a n i c M a r y.)ˑ少脉椴(T i l i a p a u c i c o s t a t a M a x i m.)混交林(0.56mm)的2.9倍,这主要源于华北落叶松枯落物蓄积量较大[63],这已被在子午岭地区的研究结果[48]所证明㊂1.4枯枝落叶层持水能力栽植密度㊁枯落物类型㊁蓄积量㊁组分㊁分解程度的不同,会造成截持降水能力的差异[64]㊂目前,多数研究采用风干枯落物浸泡法来实测枯落物的最大持水量㊁最大持水率和持水过程[20-21]㊂研究结果表明枯落物在浸水前期(2h以内),吸水速度快,尤其在0.5h以内;随浸泡时间延长吸水能力逐渐下降,24h基本达到饱和;枯落物持水量与浸泡时间表征为对数函数关系[65]㊂人工降雨法实测的枯落物持水量也经历了从快速增加到缓慢增加直至趋于稳定的过程[57]㊂不同栽植密度的华北落叶松人工林枯落物最大持水率总体随栽植密度增大而增大,但存在一定的上限,密度在1600株/h m2持水率达到最大值[55]㊂黄土高原地区主要林分类型枯枝落叶层吸水量呈现出华北落叶松>青杨(P o p u l u s c a t h a y a n a R e h d.)>油松>樟子松(P i n u s s y l v e s t r i s v a r.m o n g o l i c aL i t v.),这主要与不同林分叶片生物学特性和结构有关[18]㊂枯落物持水量多少受蓄积量影响,据研究,宁南山区主要乔木和灌木群落枯枝落叶层最大持水率介于177%~387%,乔木群落枯落物蓄积量和最大持水量均大于灌木群落[21]㊂相同林龄条件下,针叶林由于分解速率慢,蓄积量大,其最大持水量>针阔混交林>阔叶林㊂从枯枝落叶层各组分来看,半分解层蓄积量㊁最大持水量和最大持水率均高于未分解层[18]㊂1.5枯枝落叶层抗蚀抗冲能力林地枯枝落叶层覆盖地表对减轻或消减土壤溅蚀具有决定作用㊂黄土高原地区林地土壤溅蚀量通常发生在7 8月,约占全年总溅蚀量的60%以上㊂在土壤类型和坡度相同情景下,枯枝落叶层厚度㊁最大30m i n雨强和林内降雨量是影响林内土壤溅蚀量的主要影响因素[66]㊂吴钦孝等[18]研究结果表明,随油松林和山杨林枯落物厚度增加,林地表土溅蚀量迅速减少,当枯落物厚度达到2c m以上,溅蚀量基本趋近于0㊂和山杨林相比,油松林随枯落物厚度的增加溅蚀量减少较慢,可能由于油松松针较山杨树叶地表覆盖度低㊁分解速率慢和叶片形态小等因素导致㊂林地枯枝落叶层有利于削减坡面径流流速和动能,提高土壤抗冲能力,研究发现林地枯落物随厚度增加抗冲能力明显增强,当枯枝落叶层厚度达到2c m厚度时,即使在暴雨条件下,坡面土壤侵蚀总体得到控制[44,46]㊂汪有科等[45]研究表明黄土高原地区主要植被类型枯枝落叶层抗冲能力表征为油松>山杨>沙棘>刺槐㊂在覆盖1c m厚度枯落物的油松㊁山杨㊁沙棘和刺槐林地上,冲刷1g土壤所需消耗的能量比坡耕地分别增大27.3,24.0,6.5,3.5倍㊂1.6枯枝落叶层增加土壤入渗能力枯枝落叶层能够有效增加土壤入渗,减少地表径流,发挥森林涵养水源的重要作用[67-68]㊂其一,枯枝落叶层覆盖地表,减轻了降雨溅蚀力,保护表土结构和土壤孔隙,阻滞径流[69],利于降雨入渗,增加土壤含水量;其二,枯枝落叶层参与土壤团粒结构形成,改善了表土结构和土壤物理性状,尤其是对0 10c m土层的改善作用最为明显,提高了土壤表层的腐殖质层厚度[44,64]㊂林地表层土壤疏松,有机质含量高,土壤容重小,根系发育,总孔隙度和毛管孔隙度增加,透水性好,促进降雨就地迅速入渗,滞后雨季降水汇流过程,是改变黄土高原地区以超渗产流为主要侵蚀动力土壤侵蚀模式的关键地表结构组成[18,53]㊂郭忠升等[69]对宁南六盘山区主要林分土壤入渗特征的研究表明,林区样地土壤稳渗速率主要介于7.14~22.32m m/m i n,不同土地利用类型土壤平均稳渗速率表征为天然林>人工林>灌木林>草地>农地,其中未采伐林地>采伐林地,与刘向东等[10]在六盘山区森林表层土壤的入渗规律基本一致㊂陈云明等[40]对黄土丘陵沟壑区人工沙棘林地和荒坡土壤入渗能力的对比研究表明,人工沙棘林地在整个测定时段内土壤入渗速率均高于荒坡,尤其以入渗前期差异最大㊂2研究中存在的问题目前,围绕黄土高原主要地貌类型区林地枯枝落叶层的生态水文功能开展的系列研究,对于深刻理解林地枯落物这一特殊层次在拦蓄地表径流,增加土壤入渗,814水土保持研究第29卷发挥水土保持作用等方面具有重要的理论和实践指导意义,有利于重视和保护枯落物层,提高林地经营管理水平,促进当地生态环境保护和高质量发展㊂通过梳理文献,发现以往枯落物的研究过程中,仍然存在一些尚需研究的问题㊂例如,一些研究在估算森林恢复过程中的水土保持效益时,更多地关注和考虑了林冠层盖度,对森林垂直结构分层中非常重要的近地表枯枝落叶层重视程度不够㊂部分土壤侵蚀预报模型缺乏从林地枯枝落叶层盖度㊁厚度及其生态水文功能的角度来评估其水土保持功能㊂目前,黄土高原地区不同气候植被带枯枝落叶层水土保持功能的对比研究有所不足㊂枯枝落叶凋落速率观测方面,对植被快速恢复和生态环境持续改善的丘陵沟壑区和高塬沟壑区长期定位连续观测明显不够㊂枯落物持水能力方面,主要基于充分供水条件下即采用室内浸泡法来研究其最大持水量㊁吸水速率和模拟持水过程,计算出的结果和野外大雨量级(20~30m m/24h)降雨条件下枯落物的最大持水能力基本一致[58]㊂缺乏对不同气候带典型树种在年内自然场次降雨事件和人工降雨变雨强情景下,野外坡面原位枯枝落叶层持水能力的对比分析㊂同时,对不同演替阶段主要树种枯枝落叶层保水保土效益的对比研究不足,缺乏植被演替过程上的分析㊂天然林和人工林枯枝落叶层生态水文功能的对比研究需要进一步加强,以明晰天然林和人工林枯落物水土保持功能的差异㊂另外,有关枯枝落叶层水文功能建立的大多为经验统计模型,物理过程模型存在空白[70]㊂3进一步研究的科学问题黄土高原地区近20a来,随着植被迅速恢复和生态环境持续改善,河川径流和输沙量锐减[7,71]㊂裸露荒坡林草植被建设,尤其是乔灌林地枯枝落叶这一明显而又关键的层次对减轻坡面土壤侵蚀,增加降雨就地入渗具有十分重要的意义[6,18,57]㊂枯枝落叶层水文过程是森林水文过程中不可忽视的一环,理解林地坡面土壤入渗 产汇流过程,明确枯枝落叶层在林地恢复中的水土保持意义对提高林地质量,促进黄土高原生态保护高质量发展具有重大意义㊂基于目前枯枝落叶层生态水文功能研究中存在的一些问题,未来可以考虑从以下几个角度,瞄准科学问题开展进一步的研究㊂3.1开展长时间㊁多气候梯度㊁多地貌和多尺度研究黄土高原从东南到西北跨越温带落叶阔叶林带㊁森林草原带㊁典型草原带和荒漠草原带4个陆地自然带,调查不同气候植被带主要植被类型枯落物厚度㊁盖度和蓄积量长时间序列动态变化特征,未来着眼于不同地貌类型区㊁不同气候梯度带枯落物生态水文功能的对比研究,开展微地貌㊁多尺度(坡面尺度 小流域尺度 大流域尺度 区域尺度)的枯落物水文过程研究㊂土石山区作为重要的河源区,开展秦岭㊁子午岭㊁吕梁山和太行山等水源涵养区枯枝落叶层保持水土的研究工作有助于深刻理解林地枯落物在山区薄层土壤分布带的生态水文意义㊂3.2增强野外坡面长期观测和原位降雨试验研究在黄土高原典型地貌类型区,依据气候植被带从南到北的梯度变化,分别选取区域有代表性的乔灌木林分坡面样地,定位观测枯枝落叶在年㊁季和月尺度上的凋落动态和蓄积量的时空变化特征并予以对比分析㊂考虑到枯枝落叶层在野外的自然结构状态不被破坏,基于此,分别开展自然场次降雨事件和人工模拟变雨强情景下不同林分枯落物类型㊁不同厚度枯落物在截留降雨㊁拦蓄地表径流和抗冲抗蚀能力的对比研究,以揭示和理解林地枯落物在保持水土中的特殊意义㊂加强枯枝落叶层在极端降雨条件下减少坡面地表径流的贡献率分析,有助于理解枯枝落叶层在森林水文过程中的重要作用㊂3.3加强天然林和人工林枯枝落叶层的对比研究黄土高原地区天然林基本上为天然次生林,主要分布在子午岭㊁秦岭㊁黄龙山和六盘山等土石山区,而人工林主要指在历史时期为减少水土流失通过人工措施形成的森林㊂自1999年国家退耕还林政策实施以来新增加的林地以人工林为主,其中丘陵沟壑区和高塬沟壑区分布最多㊂在相似气候条件和地形因子条件下,开展天然次生林和人工林相同林分类型随林龄㊁林分密度变化下枯枝落叶层蓄积量㊁厚度㊁盖度特征及其生态水文功能的对比研究,对于厘清天然次生林和人工林枯落物在水土保持效益中的差异,指导人工林营林规划方案设计和造林地管理具有突出的实际指导意义㊂3.4物理模型建立和参数确定枯枝落叶层作为近地表特殊的水土保持作用层,在林地水土保持效益中,发挥主导作用㊂枯枝落叶层作为联结土壤-植被-大气连续体中非常重要的薄层介质,尤其是枯枝落叶-腐殖质层这一复合层次在减轻土壤侵蚀㊁改善土壤质量和增加土壤入渗方面的综合效益日益受到更多的关注㊂开展黄土高原不同地貌类型区典型植被类型枯枝落叶层水文动态特征,建立具有物理意义的林地枯枝落叶层水土保持评价模型,对影响模型评估结果的主要参数,如枯落物种类㊁厚度㊁盖度㊁堆积状态㊁分解状态和叶片特征等进行确定和修正㊂914第4期许小明等:黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展。

陕北地区水土流失原因分析及治理策略

陕北地区水土流失原因分析及治理策略

陕北地区水土流失原因分析及治理策略水土流失综合治理是关乎国计民生的头等大事,本文主要结合陕北地区的地理位置和气候特征,分析了陕北地区水土流失的原因,进而探讨了陕北地区水土流失的综合治理措施,从而减少水土流失现象,保持水土。

标签:水土流失;原因;治理策略我国陕北地区地势东高西低,地处黄土高原,位于温带和半温带地区,气候特征是干旱少雨,该地区大部分的地貌特征是沟壑区、塬梁峁遍布,而且陕北地区是我国煤、油、气资源蕴含丰富的地区,也是陕西省经济发展的重点区域,然而该地区水资源紧缺,且水土流失现象严重,制约了陕北地区的生态平衡和环境,因而,为了促进陕北地区经济和可持续发展,需要分析造成水土流失的原因,综合治理,保持水土,涵养水源,缓解缺水问题,减少水土流失现象。

1 陕北地区水土流失的原因分析1.1 人为原因首先,由于陕北地区的地、矿产业的发展不平衡,尤其是榆林地区在煤矿开采过程中没有重视保护周边的生态环境,破坏了周边地区的山体和植被,煤坑几乎挖到可以触及的任何地方,已经触及到山腰、山梁、山沟,甚至挖到河道附近,这不仅造成了陕北地区山体和植被的破坏,引发或加剧水土流失,而且还造成了河道的堵塞问题,反过来也不利于陕北地区煤矿的运输,另外,在煤矿开采之后矿土层和尾矿乱推放现象使地表形成几百米高的土丘,然而这种土丘没有任何植被覆盖,在降雨时期水流的冲蚀作用更为明显,造成严重的水土流失,同时在煤矿开采过程中破坏了原本的土体和生态平衡,一旦遇到地震、沙风暴和雨水等自然灾害,就极易引发山体滑坡的塌陷现象,不仅加剧了水土流失,而且还会危害人们的生命安全;其次,陕北地区交通事业发展的同时也破坏了原本的土体结构,在修路过程中土方开挖使本来没有植被覆盖的土层在打开后,新的土层裸露地表,或者破坏了原本植被覆盖较少的土层,甚至造成植被不能恢复的严重问题,使土层变得疏松,一旦遇到雨水的冲蚀就会引起严重的水土流失现象和山体塌陷灾害;此外,由于人们放牧畜牧养殖的发展也减少了地表的植被,造成土层疏松,加剧水土流失。

陕北地区水土流失原因分析及治理措施

陕北地区水土流失原因分析及治理措施

陕北地区水土流失原因分析及治理措施作者:袁刚堂来源:《城市建设理论研究》2012年第35期摘要: 探讨陕北地区水土流失的原因, 研究其改善与治理措施. 陕北地区形成水土流失的原因主要是当地植被的破坏以及降雨量和蒸发量的不均衡, 使得植被难于生长恢复. 提出了采用以小流域治理为起点, 应用农用纺织品的力学特性和水力学特性发挥其物理固沙保土和吸湿保水特性培育永久的生态植被, 由点带面直至全面治理水土流失的方案.关键词:陕北地区水土流失原因分析治理措施中图分类号: S157.1文献标识码: A 文章编号:陕北地区水土流失现状1. 1水土状况延安以北地面切割严重, 是峁、梁、沟壑丘陵区, 绥德、米脂、佳县一带最为典型; 以梁为主的梁峁沟壑丘陵区, 以宝塔区、延长、延川为最明显. 西部有较大河流的分水岭, 多梁状丘陵. 延安以南是以塬为主的塬梁沟壑区, 络川塬是保存较完整、面积较大的黄土塬. 宜川一带因沟谷蚕食, 形成了破碎塬.神木—榆林—横山—靖边—定边一线是风沙滩地, 著名的毛乌素沙漠的东边缘地带. 从定边到窟野河东西长约420 km, 南北宽12~120 km, 主要是植被破坏后就地起沙和风沙从毛乌素沙漠中部搬沙有关.冬、春季多发强劲的西北风, 使沙丘不断向东南移动, 对我省中部造成较大的威胁.陕北主要河流窟野河、秃尾河、无定河、延河、洛河均是黄河的重要支流. 其上中游有较宽的河川, 是主要的产粮地, 下游主要形成悬崖峡谷和沙状河滩.1.2延安各地区状况地面切割严重, 是峁、梁、沟壑丘陵区, 绥德、米脂、佳县一带最为典型; 以梁为主的梁峁沟壑丘陵区, 以宝塔区、延长、延川为最明显. 西部有较大河流的分水岭, 梁状丘陵. 延安以南是以塬为主的塬梁沟壑区, 络川塬是保存较完整、面积较大的黄土塬. 宜川一带因沟谷蚕食, 形成了破碎塬.1. 2植被情况延安地区惟一残存的原始林区——以南泥湾镇为中心, 延伸到延川的部分地区, 植被较好, 称为延安的“肺”。

石油污染土壤修复技术及案例研究

石油污染土壤修复技术及案例研究

石油污染土壤修复技术及案例研究5石油污染土壤修复技术及案例研究1背景石油类污染场地常见于石油开采、炼化、贮存、运输、使用过程中的原油及各类油品的泄露,典型的石油类污染场地包括:(1)油田:钻井/采油/洗井废水的超标排放与干化池、泥浆池、废液池、贮油池的渗漏、输油管线破裂、采油废弃物的堆放等。

(2)石油炼化企业:储油罐区与装卸区、原油粗/精加工区、污水处理区、管道的跑冒滴漏、生产事故造成的油品泄露等。

(3)加油站:地下储油罐及管线泄露,尤其是目前普遍使用的单层油罐泄露风险巨大。

1、污染种类及特征石油类污染土壤中污染物组分复杂,主要包括C15~C36的烷烃、烯烃、苯系物、多环芳烃、脂类等,其中美国规定的优先控制污染物多达30余种。

污染物类型可分为两大类:挥发性有机物和半挥发性有机物,挥发性有机物主要由烯烃、烷烃和苯系物组成,半挥发性有机物则主要为多环芳烃。

2、污染治理现状受工程、技术、设备、成本的综合影响,油田及石化企业污染土壤的治理一直是摆在企业面前的处置难题,油田及石化企业也没有足够的动力投入资研发相关的处理技术,当前的主要处置模式颇为粗放,石化企业则出于行业本身的危险性出发,在化工工艺安全上的关注要远高于环境污染。

加油站是石化行业的下游环节,本身亦涉及危险化学品的储存、运输与使用。

地下储油罐及管线的破损泄露所引起的土壤、地下水事故近年来在国内也是屡有发生。

2 \o “石油污染土壤新闻专题” 石油污染土壤修复技术1、 \o “异位修复技术新闻专题” 异位修复技术(1)异位热脱附(E_-Situ Thermal Desorption)异位热脱附是指污染土壤开挖后通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离去除。

热脱附技术中加热的方式有多种,如高频电流、微波、过热空气、燃烧气等。

加热温度控制在20__~800 ℃,热脱附过程中发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用,通过调节温度可以选择性的移除不同的污染物。

陕北沙漠治理措施

陕北沙漠治理措施

陕北沙漠治理措施1. 简介陕北地区是中国北方的沙漠化较为严重的地区之一,沙尘暴频发、荒漠化加剧对当地生态环境和农田产出造成了重大威胁。

为了保护陕北地区的生态环境和农田,采取一系列沙漠治理措施非常必要。

本文将介绍陕北沙漠治理措施的实施情况和效果。

2. 农田保护沙漠化严重的地区,常常面临农田的被沙漠侵蚀和退化。

为了保护农田,陕北地区采取了以下措施:•林木种植:在陕北地区进行了大规模的林木种植,通过种植适应性强的树种,防止沙漠的进一步蔓延,有效保护了农田。

•架设风网:在沙漠边缘地带,通过架设风网,阻止沙尘暴的侵扰,保护了农田和当地居民生活环境。

•建设灌溉系统:加强对农田的灌溉,确保农作物能够获得足够的水源,提高农田的抗旱能力,降低沙漠化的风险。

3. 生态恢复除了保护农田,也需要进行沙漠地区的生态恢复工作,以促进当地生态环境的恢复和改善。

以下是陕北沙漠治理中采取的生态恢复措施:•植被恢复:通过大面积的植被修复工程,重新引入适应陕北地区气候条件的植物物种,帮助恢复土壤的肥力和水源的保持。

这也有助于抑制沙漠化的发展。

•水土保持工程:在沙漠边缘地区进行水土保持工程的建设,采用梯田、梯级等措施,减少水土流失,提高土地利用率,并为生态环境的恢复提供支撑。

•采石场治理:对陕北地区存在的废弃采石场进行治理和修复工作,防止火灾和沙尘暴等灾害发生,并恢复场地的生态功能。

4. 社会参与沙漠治理不仅需要政府的投入和相关部门的协助,也需要社会各界的积极参与和支持。

陕北地区在沙漠治理中注重社会参与,采取以下措施:•举办宣传活动:通过举办宣传活动,向当地居民普及沙漠治理知识,增强社会对沙漠治理工作的认识和重视。

•培训农民:开展培训活动,提高农民的科学种植技术水平和环境保护意识,鼓励他们参与到沙漠治理工作中。

•建立沙漠治理志愿者队伍:组织志愿者参与沙漠治理工作,通过志愿者队伍的共同努力,加强治理的效果。

5. 治理效果评估陕北沙漠治理的效果需要进行定期的评估,以了解治理工作的进展和改进方向。

石油污染土壤的微生物修复技术

石油污染土壤的微生物修复技术

石油污染土壤的微生物修复技术微生物法修复石油污染土壤,是指通过改变微生物外部生活环境和依照生物自身的遗传变异规律提高石油降解速度和程度的一种修复方法。

微生物修复技术具有手段多样化、降解程度高、代谢旺盛且代谢物无毒害的特点,被认为是生态环境保护领域最有价值、最有前途的和对土壤修复较为彻底的污染修复技术。

一、土壤中石油降解微生物种群组成自然界中能降解石油烃的微生物广泛存在于土壤圈、水圈等圈层中。

许多微生物具有以石油烃为唯一碳源和能源而生长的能力。

到目前为止,己查知能降解石油中各种烃类的微生物共约100余属、200多种,他们分属于细菌、放线菌、霉菌、酵母以至藻类。

土壤中最常见的石油降解细菌群数由高到低分别为:假单胞菌属(Pseudomonas)、节核细菌属(Arthrobacter)、产碱杆菌属(AIcaligenes)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、无色菌属(Aomobacter)、微球菌属(Micrococcus)、诺卡氏菌属(Nocardia)和分支杆菌属(Mycobacterium)。

最常见的石油降解真菌种群数由高到低:木霉属(Trichoderma)、青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)、森田属(Mortierella)。

二、微生物对石油烃的降解机理石油污染物进入降解微生物的细胞膜后,通过三种同化作用被降解:好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵作用。

一般情况下,生物降解石油污染物主要是通过好氧生物的降解作用,利用石油污染土壤环境中的土著菌种或者向受污染的土壤中施加经过驯化的微生物,在C/N适当的情况下,微生物将石油类物质中的烃类代谢为不饱和脂肪酸同时产生某些双键的位移或产生甲基化,形成脂肪酸,加速新陈代谢,在氧气充足的条件下,发生氧化作用,脱氢生成水和CO2。

石油污染物的降解并不能简单看作某一同化作用,而是一个非常复杂的过程。

浅析陕北绿化养护管理先进技术的研究

浅析陕北绿化养护管理先进技术的研究

浅析陕北绿化养护管理先进技术的研究在陕北的近几年里,园林的城市绿化的建设已经被称作为一个非常重要的城市发展组成部分并且有基础设施的纳入和社会的快速发展,随着绿化养护管理的不断加大、步伐也进一步加快,因此在我国陕北地区已经被政府和市民们达成了共识。

但是城市的绿化养护普遍在陕北中存在着注重建设轻看管理的这么一个现象。

所以我们现在必须认识到在陕北绿化养护的先进技术的重要性,而且要切实地做好绿化养护的工作已经成为了陕北甚至是我国任何一个地区的当务之急的任务。

文章主要是浅析了在陕北绿化养护管理方面的先进技术的研究。

标签:绿化养护;先进技术;陕北地质1 陕北的田园地质前景我们知道以前陕北的植被遭到破坏了,目前也是因为这种破坏,再加上陕北人口的增加,垦荒种田所以造成了低水平的农业生产。

其中人口,垦荒也是造成生态遭到破坏的最主要的原因之一。

因此,在退耕还林实施的基础上,就应该调整产业中的结构,并且还可以根据这种结构的资源优势和环境的优良特点来进行合理的土地利用来规划陕北的地质。

因为地质的发展,同时再加上工业的发展使得农民的收入有点改善。

其中对陕北的土地资源的生态经济的系统来说它是由人为所控制的,它也是在人类开发和利用土地资源的过程中形成的,所以说土地资源在陕北时生态经济的生产者和消费者甚至是还原者。

这也是在陕北人工形成的一个绿化养护管理的流程体系。

如果土地是生态系统中的循环结构,它就会很健全的配套,否则整个系统的反馈调节能力就会失调的,而且由于陕北田园中的水土的严重流失,在生态系统中经济系统逐渐向着退化的方面一直发展下去就会在陕北的田园地质系统中造成经济系统结构不合理的现象,同时还会使体统的功能逐渐的衰退,使陕北的田园地质长期处于一个和生态平衡对立的状态。

因此,在生态的经济系统的循环中如果不是很健全配套的话,就会因为反馈调节严重的影响陕北的环境生长。

所以说在未来的发展的几年里,陕北主要侧重的就是上述需要解决的问题。

陕北地区盐碱地现状及改良措施

陕北地区盐碱地现状及改良措施

陕北地区盐碱地现状及改良措施摘要:在城市化和工业化进程中,随着人口的不断增长,人均耕地面积逐渐减少,盐碱地作为重要的土地资源,改良和利用盐碱地已成为实现农业可持续发展的重要举措。

本文总结了盐碱地的成因,概述了各种改良措施的研究进展,对未来盐碱地改良措施的优化提出了展望。

关键词:陕北地区;盐碱地;现状;改良措施盐碱地是各种盐土、碱土及不同程度盐碱化土壤的总称。

盐碱地中含有K、Na、Ca、Mg等氯化物和硫酸盐等成分,具有不良的物理化学性质导致大多数作物的生长受到一定程度的抑制。

作物主要是通过细胞的渗透压从土壤中吸收水分,盐碱化土壤中盐分增加,浓度和渗透压增加,使作物细胞很难吸收到水分,导致叶片变厚,气孔的孔径减小,不利于作物生长。

土壤盐碱化是全球旱作区突出的生态环境问题之一,在人口不断增长,耕地逐渐减少的情况下改良利用盐碱地对于我国农村经济发展和生态环境保护具有重要意义。

研究发现,土地盐碱化不仅会造成资源的破坏,给农业生产带来巨大的经济损失,还会危害生态环境[1]。

一些环境问题的出现,进一步加重了土地盐碱化问题,例如,温室效应引起的全球气候变暖,导致出现干旱现象,海平面上升,加剧了土地积盐过程和盐碱化问题。

1盐碱地的成因陕北地区属于大陆性半干旱气候,日照充足,气候干燥,温差较大,地下水位高的地方土壤盐分随毛管水上升到地面后,强烈的蒸发导致盐分聚集,逐渐形成盐碱土。

土壤质地决定了土壤孔隙度的大小,影响盐分的积累。

陕北地区土壤多为砂壤土,结构松散,透水性强,地下水借毛管上升速度快,土壤易产生盐渍化。

陕北地区发生次生盐碱化的一个主要原因是灌溉不当,在农业生产活动中,普遍采用灌溉的方式来提高农作物产量。

一般情况下,如果灌溉方式和用水量适宜,土壤地下水和土壤表层水维持一定的动态平衡,不会对土壤地下水位产生影响。

当气候干旱时采用大水漫灌,水分长时间覆盖在土壤表层,土壤毛细管被水分填充,地下水和土壤表层水连通,地下水位提高,土壤蒸发量增大时,土壤中的水分含量下降,导致地下水沿土壤毛细管上移,土壤中的盐分也随着水分上移。

油井土壤恢复工程方案模板

油井土壤恢复工程方案模板

油井土壤恢复工程方案模板一、项目名称油井土壤恢复工程二、项目背景随着人类对能源的需求增加,油井开采成为了当今世界的重要产业之一。

然而,油井的开采过程中往往伴随着对土壤环境的破坏,严重影响了土壤生态系统的稳定性和功能。

因此,进行油井土壤恢复工程显得尤为重要。

三、项目目标1. 修复受油井开采影响的土壤环境,使其恢复到良好的生态状态;2. 保障土壤生态系统的稳定性和功能,维护生态环境的平衡;3. 提高油井开采的可持续性和环境友好性。

四、项目范围本项目主要针对受油井开采影响的土壤环境进行修复和恢复工作,包括但不限于以下内容:1. 土壤污染状况的调查与评估;2. 油井开采区域的土壤修复方案设计;3. 恢复植被的种植和管理;4. 土壤保护和改良措施的实施;5. 油井开采后土壤环境监测和评估。

五、项目实施步骤1. 土壤污染状况调查与评估1.1 着重对油井开采区域的土壤污染情况进行调查和评估;1.2 综合考虑土壤污染的类型、程度、分布等因素,制定相应的修复方案。

2. 土壤修复方案设计2.1 根据土壤污染的情况,确定合适的土壤修复技术和措施;2.2 结合实际情况,设计符合当地环境特点的土壤修复方案。

3. 恢复植被的种植和管理3.1 选择适宜的植被种类,进行植被的种植和管理工作;3.2 通过植被的恢复,促进土壤的自然修复和生态系统的恢复。

4. 土壤保护和改良措施的实施4.1 采取土壤保护和改良措施,防止土壤侵蚀和进一步的污染;4.2 通过土壤改良措施,提高土壤的肥力和水分保持能力。

5. 油井开采后土壤环境监测和评估5.1 对修复后的土壤环境进行定期监测和评估;5.2 根据监测结果,调整修复方案,保障土壤环境的良好状态。

六、项目实施建议1. 充分了解油井开采对土壤环境的影响,科学制定修复方案;2. 结合当地的实际情况,选择合适的土壤修复技术和措施;3. 在土壤修复的过程中,加强对植被的恢复和保护工作,促进生态环境的恢复;4. 定期进行土壤环境的监测和评估,及时发现问题并调整修复方案。

油区石油烃污染土壤修复工程施工方案施工组织设计

油区石油烃污染土壤修复工程施工方案施工组织设计

石油烃污染土壤修复项目实施方案xxx公司目录第一章项目实施原则及依据1.1项目实施原则1.2项目实施依据标准1.3项目实施目标第二章项目概况2.1项目概况2.2现场周围环境现状及可能存在问题第三章污染情况分析3.1检测数据3.2数据分析第四章污染修复方案4.1修复技术筛选4.2修复方案确定第五章项目实施的组织、进度及保障措施5.1项目实施的组织安排5.2项目进度安排5.3项目实施保障措施第六章资金筹措与投资估算6.1投资估算6.2资金筹措及使用第七章效益分析7.1环境效益7.2经济效益7.3社会效益第八章结论第一章项目实施原则及依据1.1项目实施原则(1)可持续发展原则(2)循环经济原则(3)简单、有效、易操作、节约原则1.2项目实施依据标准(1)GB15618-1995土壤环境质量标准(2)DB21/T2273—2014污染土壤生态修复方案编制规范1.3项目实施目标通过石油烃污染土壤修复项目的实施,到2017年12月,项目区域内土壤石油烃污染程度去除,石油烃含量满足《土壤环境质量标准》(GB15618-1995),区域内土壤满足农作物生产要求。

第二章项目概况2.1项目概况(1)项目名称石油烃污染土壤修复项目(2)项目承办单位辽宁xxxxx公司(3)项目负责人Xxx(4)建设地点本项目位于XXXX(详见附图)。

(5)主要工程内容对已造成石油烃污染的农田进行治理与修复工作,计划在1年半修复完成,总投资127万元,修复中轻度石油烃污染土壤约4亩,土方量约4000立,地表水约500立,使土壤达到或接近当地土壤背景值的要求,实现郊区农业清洁生产。

2.2现场周围环境现状及可能存在问题2.2.1现场周边土壤环境现状废弃的油污泥填埋场,周围场地为农业耕地,农作物多为玉米等,西侧有农田灌溉水渠,北侧有一2米蓄水坑,地处柳河流域,北侧1000米为柳河;周边5公里内无常住人口。

2.2.2可能存在的污染问题建设初期没有经过规范设计,各项措施不符合规范要求,不符合环保要求,没有经过防渗处理的含重金属、石油烃油污泥,对周边农作物,地下水和地表水体造成了污染。

陕北黄土高原坡耕地土壤养分特征研究

陕北黄土高原坡耕地土壤养分特征研究

陕北黄土高原坡耕地土壤养分特征研究张晓霞;李占斌;李鹏【摘要】通过野外实地调查结合室内分析,研究了陕北黄土高原坡耕地土壤养分分布特征.结果表明:坡耕地土壤有机碳、速效磷、速效钾含量均值分别为13.33g·kg-1,4.69mg·kg-1和76.01mg·kg-1.在0~40cm范围土层内,土壤有机碳、速效磷、速效钾含量均表现为表层含量最高,随着剖面深度的增加,养分含量越来越小.坡耕地中的有机质与速效钾含量中等,速效磷的含量总体偏低.【期刊名称】《沈阳农业大学学报》【年(卷),期】2010(041)003【总页数】4页(P342-345)【关键词】黄土高原;坡耕地;有机碳;速效磷;速效钾【作者】张晓霞;李占斌;李鹏【作者单位】西安理工大学,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,西安,710048;西安理工大学,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,西安,710048;西安理工大学,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,西安,710048【正文语种】中文【中图分类】S157.2黄土高原地区水土流失严重,土壤贫瘠化较为普遍,脆弱的生态环境和严酷的自然条件导致农、林、牧业生产力低下[1]。

同时,在黄土高原地区,由于不应该被开垦成耕地的坡地被开垦成了耕地,从而进一步加剧了该地区的水土流失,并且这些坡耕地的土壤养分也随着水土流失的加剧而严重流失[2]。

土壤作为植物根系生长发育的基质,要不断地供给植物正常生长过程所需的营养物质,因此,养分的有效性及分布特征对植物生态系统的生产力具有很强的控制作用[3-5]。

国内外的许多学者对于坡耕地的养分进行了研究[6-9],但是对于陕北黄土高原坡耕地土壤养分的研究较少。

因此,本研究通过对陕北黄土高原坡耕地土壤有机碳含量、速效磷,速效钾含量的分析,研究坡耕地土壤养分的分布特征,以期为黄土高原植被恢复提供科学依据。

1 材料与方法1.1 研究区概况王茂沟是黄河中游黄土丘陵区具有典型代表性的一条流域,位于陕西省绥德县韭园沟乡,是无定河左岸的一条二级支沟。

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o f n o r t h e r n S h a a n x i . WA NG G u o — b a o , L I U Z e n g . w e n , , S H I T e n g . f e i , Y U Q i , Z H ANG Qu a n . w e i ( 1 . C o l l e g e o f
P l nt a Nu t r i t i o n ndt a h e A g r i — e n v i r o me n n t i nNo r t h we s t C h i n a , Mi n i s t r y o f A g r i c u l t u r e , Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0 , C h i n a ;3 . Z h e j i a n g
Ag r i c u l t u z e nd a F o r e s t r y U n i v e r s i y, t Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0 , C h i n a ) . C h i n a E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e , 2 0 1 4 , 3 4 ( 3 ) :6 8 1 4 , 3 4 ( 3 ) :6 8 8 ~ 6 9 6
C h i n a E n v i r o n me n t a l S c i e n c e
陕北采油 区灌木枯 落叶对油污土壤环境 的改 良效应
王 国保 , 刘增文 , , 时腾 飞 , 于 齐 , 张权 威 ( 1 . 西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨凌 7 1 2 1 0 0 ;2 .
Gu a n g c h u n a E n g i n e e r i n g Co n s u l t i n g L i mi t e d Co mp a n y ,Ha n g z h o u 3 1 0 0 2 0 ,Ch i n a ;4 . C o l l e g e o f F o r e s t r y ,No t r h we s t
农业 部西 北植 物 营养 与 农业 环境 重 点实 验 室, 陕西 杨 凌 7 1 2 1 0 0 ;3 . 浙 江 广』 I I 工程 咨询有 限公 司, 浙江 杭 州 3 1 0 0 2 0 ;4 . 西北农林科技大学林学院, 陕西 杨凌 7 1 2 1 0 0 )
摘 要 :采集 陕北 石油 污染 区典 型荒地 土壤 , 分别 以 3种 石油 污染 水平( 轻 度污染 1 5 g &g , 中度 污染 3 0 g &g , 重度污 染 4 5 g / l ( g ) 油土 混合 培养 后,
Re me di a t i on e fe c t s of s h r ub l i t t e r s o n bi o c he mi c a l pr op e ̄i e s o f pe t r o l e um — c ont am i na t e d s o i l i n o i l pr odu c i n g r e g i o n
Re s o u r c e s a n d E n v i r o n me n t , No  ̄ h we s t Ag r i c u l t u z e nd a F o r e s t r y Un i v e r s i t y , Y a n g l i n g 7 1 21 0 0 , C h i n m 2 . Ke y L a b o r a t o y r o f
Ab s t r a c t : A l a b o r a t o y r s i mu l a t i o n e x p e r i me n t wa s c o n d u c t e d t o na a l y z e t h e i mp r o v e me n t e f e c t s o f 9 k i n d s o f s h r u b l i t t e r s
水平 油污 土壤碱 性磷 酸酶 和脱 氢酶 活性 . 柠 条 、沙 蒿 、踏 榔 、小 叶 女贞 、花 棒 、柽 柳和 紫穗 槐枯 落叶可 明 显增加 3 种 水平 油污 土壤 有机 碳 和速 效 K 含量 爬 地 柏 、沙棘 和花 棒枯 落叶 可明 显提 高 3种 水平 油污土 壤 F e 、Mn和 z n的有效 性综 合 而 言, 柠条 和踏榔 枯 落叶对 3种 水
平油 污土 壤均 有 明显 改 良效果 , 紫穗 槐枯 落 叶对轻 度油 污土 壤 、小 叶女 贞枯 落叶 对 中度油 污土 壤, 柽 柳和 紫穗 槐枯 落 叶对 重度 油污 土壤 也
均有 较 明显的 改 良效果 .
关键 词 :石油 污染 土壤 ;土 壤环境 改 良;灌 木枯 落叶 中图分类 号 :X5 3 文献 标识码 :A 文章 编号 : 1 0 0 0 — 6 9 2 3 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 6 8 8 — 0 9
o n b i o c h e mi c a l p r o p e t r i e s o f t h r e e l e v e l s p e t r o l e u m— c o n t a mi n a t e d s o i l ( 1 i g h t , 1 5 g / k g ; mo d e r  ̄e , 3 0 g / k g ; s e v e r e , 4 5 g / k g )
施入 当地 9种常 见灌 木枯 落叶 进行 室 内分解培 养试 验 1 2 0 d , 检测 不 同灌木 枯落 叶对 油污 土壤 生物化 学性 质 的影 响 结果 表明 : 柠条 、沙棘 、
紫穗槐、沙蓠和J J , n  ̄ 女贞枯落叶可明显促进 3种水平油污土壤微生物的生长和土壤呼吸. 柽柳、柠条、花棒和踏榔枯落叶可明显促进 3种
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