改进型盐碱地绿化用低压直流电驱盐方法与流程

本发明属于盐碱地绿化技术领域，涉及一种适用于以浅层地下咸水为主要作用的滨海盐碱土壤的绿化，具体涉及一种改进型盐碱地绿化用低压直流电驱盐方法。

背景技术：

目前，治理盐碱地的措施有水利土壤改良措施(冲洗淋盐、井排、暗管排水)、农业技术措施(深耕翻土、泡田搅拌、轮作与生物改良利用、耐盐品种选育)、化学改良(石膏、氯化钙、碳酸钙等)等。总体来说，国内外盐碱化土壤的改良利用，一般通过以下两个方面：第一是通过改良土壤本身，降低土壤可溶性盐分、钠吸附比和碱化度，为植物创造良好的生长环境条件；二是利用生物改良，即通过选用植物中的耐盐品种，并挖掘品种自身所具有的忍耐能力，之后直接种植于盐碱化土壤，但这些技术随着时间的推移都存在“返盐”现象，且处理成本较高。

滨海平原区具有特定地质构造，受浅埋微咸地下水的补给，浅层地下水水位埋深浅且地下水径流几乎处于停滞状态，垂向蒸发作用显著增强，并成为主要的排泄途径，加之受海相层与海水、海潮的影响，土层中盐分很高。包气带多为粉质粘土、砂土或淤泥质粘土交互沉积结构，水盐在强蒸发作用下容易上升至植被根系层或地表，植物由于生理性缺水而死亡，造成植被退化的现象，海水入侵加剧了土壤盐碱化、湿地植被退化等问题。因此导致滨海地区植被等生物多样性减退乃至整个生态系统退化加剧，极大的制约了滨海地区生态系统的功能恢复。

电动修复技术是近20年才兴起的一种高效、原位修复技术，国内外利用电动修复技术原理，研究重点多在土壤重金属阳离子(铅、铬、砷、锌、镉、铜、镍、汞、锰等)及有机污染物的电动修复方面，而用于除盐的研究较少，多见于水处理应用研究，而用于滨海盐碱地绿化的电动驱盐技术还未见发明。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种改进型盐碱地绿化用低压直流电驱盐方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：改进型盐碱地绿化用低压直流电驱盐方法，所采用的驱盐装置包括驱盐系统、供能系统，所述驱盐系统由导线与所述供能系统连接，该方法包括如下步骤：

(1)、置驱盐系统的正负导电电极于地下含水层或包气带中；

(2)、将驱盐系统正负导电电极与供能系统连接成回路；所述供能系统为所述驱盐系统提供低压直流电，所述供能系统由电池、交流转直流变压或太阳能供电三种的任一种或组合构成；

(3)、供能系统通过增减功率进行调压或者通过调节零功率实现电路的闭合；

(4)、采样检测土壤中盐度或设置土壤盐度在线监测系统，根据监测系统盐度输出进行电压或电流的调节。

所述供能系统为所述驱盐系统提供低压直流电，所述供能系统由电池、交流转直流变压或太阳能供电三种的任一种或组合构成。

本发明的工作原理：本发明是依据低压直流电正负极分别对阴阳离子的电吸附和电迁移作用，根据低压直流电电动修复原理将地下水中水-盐分离，阻滞盐分在毛细作用下上升至土壤，达到“水升盐留”的效果，促进地表植物的生长，并克服现有土壤盐碱改良技术实施一段时间后出现的“返盐”现象。

本发明达到的有益效果：

1、本发明有效抑制地下水盐分的上升，阻滞盐分在毛细作用下上升至土壤，达到“水升盐留”的效果，控盐效率在30％-90％，若配合适宜的土壤改良技术，控盐效率可达90％以上。

2、本发明采用供能系统通过增减功率进行调压或者通过调节零功率实现电路的闭合，节省，总体能耗小，维护费用低，保障了驱盐过程持续有效。

3、本发明工艺简单且性能可控，较于其他改良手段，对土壤扰动小且价格低廉。

附图说明

图1为本发明的采用的驱盐装置结构示意图；

图2为本发明方法的驱盐试验效果图。

附图标记：1-电极；2-导线；3-电池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明采用的驱盐装置，包括驱盐系统、供能系统，所述驱盐系统由导线2与所述供能系统连接，所述供能系统为所述驱盐系统提供低压直流电，所述供能系统通过增减功率进行系统的调压，通过调至零功率进行电路的闭合，所述供能系统由电池、交流转直流变压或太阳能供电三种的任一种或组合构成，为了节省能源，所述供能系统也可采用间歇式供电，本实施例供能系统由电池3构成，所述驱盐系统由正、负导电电极1组成，转换所述电池3正负极，转换所述正、负导电电极1的正负极，所述正、负导电电极1的数量包括但不局限于1个，本实施例正、负导电电极1的数量为1，所述正、负导电电极1埋设于地下含水层或包气带中，用于抑制地下水中盐分的上升。

改进型盐碱地绿化用低压直流电驱盐方法，采用上述驱盐装置，该方法包括如下步骤：

(1)、置驱盐系统的正负导电电极于地下含水层或包气带中；

(2)、将驱盐系统正负导电电极与供能系统连接成回路；所述供能系统为所述驱盐系统提供低压直流电，所述供能系统由电池、交流转直流变压或太阳能供电三种的任一种或组合构成；本实施例供能系统采用电池；

(3)、供能系统通过增减功率进行系统的调压或者通过调节零功率实现电路的闭合；

(4)、采样检测土壤中盐度或设置土壤盐度在线监测系统，根据监测系统盐度输出进行电压或电流的调节，当土壤中盐度没有降低，或者盐度减少量未达到实际要求时，采取加大电流或电压的措施；同时盐度驱除率在达到实际需求的基础上，减少电流或电压以减少能耗的输出。

本发明的驱盐试验：将采用的驱盐装置的导电电极分别置于长40cm×宽50cm×高60cm的实验土箱中，土箱模拟了滨海地区浅层地下咸水运移，实验采用不锈钢网电极，通电后，24h后土壤中的盐分可下降30％以上，驱盐效果图见图2。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种改进型盐碱地绿化用低压直流电驱盐方法，所采用的驱盐装置包括驱盐系统、供能系统，所述驱盐系统由导线与所述供能系统连接，该方法步骤主要包括放置正负电极、连接驱盐装置、供能系统调压控制以及根据盐度检测输出值调节电压或电流步骤。本发明有效抑制地下水盐分的上升，阻滞盐分在毛细作用下上升至土壤，达到“水升盐留”的效果，控盐效率在30％‑90％，若配合适宜的土壤改良技术，控盐效率可达90％以上。

技术研发人员：赵林;李月华;陈亮
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2017.06.29
技术公布日：2017.09.29