南海岛礁钙质砂淋洗脱盐试验研究

发布时间：2020-11-06 13:43

　　 地下淡水是岛礁生态环境建设的重要因素,是影响岛礁生态化进程的关键环节。吹填珊瑚礁岛形成地下淡化水体,不但取决于岛礁的地质地层结构、降雨蒸发气象条件,还与礁砂组构和渗透性、孔隙水雨水驱替、礁砂脱盐过程密切相关。礁砂脱盐过程直接影响甚至决定着地下水体的淡化水平,开展珊瑚礁砂脱盐过程和规律研究有助于分析地下水的淡化过程,揭示地下淡水的形成规律和机理。珊瑚砂是一种碳酸钙含量超过95%的特殊生物成因的海相岩土介质,颗粒形状不规则,具有高孔隙比;除孔隙中存在高盐度海水外,礁砂颗粒自身还吸附着盐离子。新近吹填的人工岛其礁砂含盐量高,在天然降雨作用下经过漫长的自然过程而逐步脱盐淡化,探索礁砂人工快速脱盐方法,将对地下淡水的形成有重要的促进作用。本文开展了大量的礁砂脱盐室内试验并得到如下几点结论:1.人工降雨脱盐室内试验表明,细砂每次淋洗时盐分都有沿着渗流路径逐步向下的积聚作用,随着渗流路径的增加,会出现峰值沿程逐渐后移现象;粗砂在淋洗作用下其电导率则是各层同时减小;虽然粗砂表面吸附的盐离子量多但吸附力相对较弱,在淋洗过程中粗砂中的盐更多地在渗透作用下随着渗流不断向下迁移,因而含水率对于粗砂电导率的影响更为明显。粗砂经过4次淋洗可基本脱盐完毕,而细砂至少需要9次,总的来说,粗砂相比细砂更容易脱盐。2.在保持温度条件不变的情况下,钙质砂的电导率与体积含水量大致成多项式递增关系,随着体积含水量的增大,电导率也会相应的增大。钙质砂的电导率与累积入渗量大致呈指数关系,随着入渗量的不断累加,不同深度处的电导率均是先急剧降低而后降速趋缓,并最终趋于稳定。通过曲线拟合,得到入渗量与电导率变化的拟合公式,根据公式,可以推算出达到动植物生长所需的时间限值,从而进一步为岛礁现场的数据分析提供一定的可参考性。3.开展附加电场作用下的礁砂脱盐室内试验,就实验设置的三组电势梯度来看,当雨强为0.0455ml/min/cm2,电势梯度为0.804V/cm时,各出水口氯离子浓度相比无电场的对照组,下降幅度最大,效果最显著。初步证明附加电场对钙质砂脱盐具有促进作用。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P75
【部分图文】：

试样总质量不到５％，所以不进行粗筛分析。砂样中颗粒直径＜０．０７５ｍｍ的质量也小子??土样总质Ｍ的５％，因此本文只根椐筛分法对南海岛礁钙质砂试样进行颗粒分析。如??图２－１所示，是从Ｎ—岛礁＋?Ｍ位置处所取的钙质砂试样，过２ｍｍ筛得到的颗分曲线。??由图可知，不同位置处钙质砂的粗细程度不同。??老?１〇〇｜｜｜｜｜｜｜｜｜＾｜｜｜｜｜｜?｜?１１１１?｜?ＩＩＩＩＩＨＩ?｜??１?９０?￣￣??１?８０＂ｔｔｔｔｎｉ?—ｔｎｕ＾Ｐ—爾訂一一ｉＷｉｍ一??ｉ?７０?－ＭｌｌＨ?—?—?＋ＣＯ咖??Ｉ?＿＼丨?＾??？?６０?＼?＼?＼?－＃－Ｆｉｎｃ?ｓａｎｄ??５?ｓｏ??——??＊?ｎｌ?ｉ??—?????—Ａ—Ｍｅｄｉｕｍ??Ｉ?＼?＼?＼?？ｎｄ??Ｉ?－?－?＼Ｕ?ｔ?ｍ?＇??１３０?■?ｆ?ｔｔ??％?２〇?－出—ｈａｖｖ－?—￣??１?迴??１０?１?０．１?０．０１?０．００１??Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉ

现代浅海的碳酸钙沉积物足由文石、Ａ镁方解石、低镁方解石组成。本文所取得??钙质砂试样，根据分析ＫＷ体相部分，？本丨足矿物颗粒，＇Ｋ耍含有的矿物足文石、??Ａ＋镁方解石、方解石以及少Ｍ厶英，其Ｋ要化学成分为ＣａＣｑ，图２－２为钙质砂迎过??Ｘ衍射实验得到的矿物衍射图谱。??６００????Ｃ＇ｏｍｐｏｕｎｄＮａｍｃ?Ｓ－Ｑ??Ａｒａｇｏｎｉｔｅ?６２．５４％??Ａｒａｇｏｎｉｔｃ／ＣａＣ＇（）?Ｃｄｌｃｉｔｅ?１７．８３?／〇??Ｃａｌｃ?ｉｔｃ．ｍａｇｎｅｓｉａｎ?１７．２６％??Ｑｕａｒｌ／．ｓ＼?ｎ?２．３８％??－ｎｒ，?Ｃ?ａｌｃｉｔｃ．ｍａｇｎｃｓｉａｎ??４ＵＵ?（Ａ／＞；．ｌ２９ｒ＜／．８７ｌＫ?＇〇ｙ??Ｉ??？Ｓ?Ａｒａｇｏｉ?ｉｔｅ／ＣａＣＯ??Ｉ?Ａｒａｇｏｎｉｔｃ／ＣａＣＯ，??ｗ?Ａｒａｇｏｎｉｔｃ／Ｃ?ａＣ＇Ｏ，??５?２００?－?Ｉ?Ｉ?Ａｒａｇｏｎｉｔｅ／ＣａＣＯ，?Ａｒａｇｏｎｉｌｅ／ＣａＣＯ，??｜?Ｉ?ｆ??．?Ａｒａｇｏｎｉｔｅ／ＣａＣＯ，??Ｑ?＿?■?Ｉ?■?Ｉ?■?ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■垂?■?Ｉ?■?Ｉ?■??２０?２４?２８?３２?３６?４０?４４?４８?５２?５６?６０?６４??２〇ｒ??图２－２钙屑砂Ｘ射线衍射图谱??Ｆｉｇ．?２－２?Ｘ－ｒａｙ?ｄｉｔＴｒａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｃａｌｃａｒｅｏｕｓ?ｓａｎｄ??２．２钙质砂的颗粒细观表面形态??较普通的陆源砂，钙质砂的砂粒颜色偏ｎ，颗粒形状极不规则，汴且含有少ｍ的??红色颗粒

现代浅海的碳酸钙沉积物足由文石、Ａ镁方解石、低镁方解石组成。本文所取得??钙质砂试样，根据分析ＫＷ体相部分，？本丨足矿物颗粒，＇Ｋ耍含有的矿物足文石、??Ａ＋镁方解石、方解石以及少Ｍ厶英，其Ｋ要化学成分为ＣａＣｑ，图２－２为钙质砂迎过??Ｘ衍射实验得到的矿物衍射图谱。??６００????Ｃ＇ｏｍｐｏｕｎｄＮａｍｃ?Ｓ－Ｑ??Ａｒａｇｏｎｉｔｅ?６２．５４％??Ａｒａｇｏｎｉｔｃ／ＣａＣ＇（）?Ｃｄｌｃｉｔｅ?１７．８３?／〇??Ｃａｌｃ?ｉｔｃ．ｍａｇｎｅｓｉａｎ?１７．２６％??Ｑｕａｒｌ／．ｓ＼?ｎ?２．３８％??－ｎｒ，?Ｃ?ａｌｃｉｔｃ．ｍａｇｎｃｓｉａｎ??４ＵＵ?（Ａ／＞；．ｌ２９ｒ＜／．８７ｌＫ?＇〇ｙ??Ｉ??？Ｓ?Ａｒａｇｏｉ?ｉｔｅ／ＣａＣＯ??Ｉ?Ａｒａｇｏｎｉｔｃ／ＣａＣＯ，??ｗ?Ａｒａｇｏｎｉｔｃ／Ｃ?ａＣ＇Ｏ，??５?２００?－?Ｉ?Ｉ?Ａｒａｇｏｎｉｔｅ／ＣａＣＯ，?Ａｒａｇｏｎｉｌｅ／ＣａＣＯ，??｜?Ｉ?ｆ??．?Ａｒａｇｏｎｉｔｅ／ＣａＣＯ，??Ｑ?＿?■?Ｉ?■?Ｉ?■?ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■垂?■?Ｉ?■?Ｉ?■??２０?２４?２８?３２?３６?４０?４４?４８?５２?５６?６０?６４??２〇ｒ??图２－２钙屑砂Ｘ射线衍射图谱??Ｆｉｇ．?２－２?Ｘ－ｒａｙ?ｄｉｔＴｒａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｃａｌｃａｒｅｏｕｓ?ｓａｎｄ??２．２钙质砂的颗粒细观表面形态??较普通的陆源砂，钙质砂的砂粒颜色偏ｎ，颗粒形状极不规则，汴且含有少ｍ的??红色颗粒
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本文编号：2873211