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莱州湾南岸滨海卤水资源可持续利用研究

作　者: 管延波
导　师: 张祖陆
学　校: 山东师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 卤水资源可持续利用生态环境泥沙质滩涂湿地莱州湾南岸
分类号: P746
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

莱州湾南岸滨海地区是我国沿海最大的卤水矿区。该沿岸地区在第四纪地质时期形成了得天独厚的卤水矿资源,近20年来,特别是近几年来利用卤水提取溴素的高额利润极大刺激了卤水的开采,现已达到了强度掠夺式开采的状态,地下卤水水位迅速下降,卤水资源面临快速枯竭的威胁。卤水资源过度开发利用,造成了海岸带环境的一系列变化,对沿海生态环境带来了巨大压力:大量卤水开采导致了滨海天然滩涂湿地大面积消失,原有的天然泥质海岸的滨海滩涂湿地被大面积贮存提溴后的卤水的人工盐池所替代,天然滩涂湿地景观面貌全非,原来的粉沙-泥质滩涂海岸发育过程发生改变,湿地生态系统退化剧烈;滨海咸水区咸水水位下降,使得区内原有的盐碱荒地趋向旱化与沙化发展,盐生草甸植被不断退化;同时,由于咸水区地下水水位的下降,咸水向南侧内陆平原入侵的水头压力减小,水动力衰退使得咸水入侵向南发展受到了抑制。本文通过大量的实地调查,结合前人相关工作的成果资料的研究,探讨了莱州湾南岸卤水资源的成因和分布特征,分析了该地区卤水资源开发利用中存在的主要问题,以及资源开发对区域地下水、土壤盐分及滨海湿地生态系统演变的影响。本文利用压力—状态—响应模型对研究区卤水资源可持续利用与海岸滩涂湿地生态环境的协调发展进行了评价分析,提出了三种卤水资源的开发利用模式并进行了对比分析,最终初步确定卤水合理的开发量。最后本文针对资源开发利用中存在的主要问题提出了建议和对策。全文研究的主要内容分为以下4部分:1.地下卤水矿层的资源特征及其成因分析:该区地下卤水的空间分布由海向陆可分为近岸低浓度带、中间高浓度带和远岸低浓度带三部分,垂直方向上分为浅层潜卤水层和3～4个承压卤水层。通过前人关于海水蒸发和冰冻试验分析的数据,初步得出莱州湾南岸滨海相第四纪地下卤水是由地质历史时期的海水经过蒸发浓缩、下渗富集和埋藏变质等过程所形成的结论。卤水资源总量为:区内≥7°Be′地下卤水控制的资源量为43.50×108m3,区内5～7°Be′地下卤水推断的资源量为16.42×108m3。2.当前卤水资源开采存在的主要问题分析:卤水资源开发尚缺乏统一的管理,卤水开采过热,无证、无序过度开采现象严重;卤水溴素资源开发过度;盐溴生产比例严重失调,没有形成盐溴联产和循环开发模式,卤水资源浪费严重;提溴后的卤水空排对沿海态环境造成了严重污染,其中盐业及盐化工企业集中排污对潮间带湿地的影响特别明显。3.卤水资源开采的生态环境影响分析:卤水资源开发造成地下水水位和浓度持续不断下降;滨海地区土壤盐分的持续减少;贮存提溴后的卤水的人工盐池-滨海滩涂湿地景观的显著变化,造成湿地生态群落的逆向演变和海滩的后退。4.卤水资源可持续利用的探讨:利用压力—状态—响应模型构建评价体系,对研究区内卤水资源开采现状与可持续利用状态进行了评价,并设计三种不同开发模式,并在不同情境下对可能造成的环境问题和资源可持续利用效果进行分析,综合比较得出卤水合理开采量。并针对性的提出建议和对策:调控溴素生产,控制卤水开采量;提高卤水资源的综合利用开发率;加强海岸带管理,保护滩涂湿地及其生态系统平衡。资源开发利用带来的生态环境问题是区域可持续发展研究的核心问题,是我国目前面临的严峻挑战。本文的研究可为我省沿海盐业与盐化工业的科学发展、卤水资源可持续利用提供科学依据与指导;对该地区的水资源科学调度、合理规划提供借鉴;可对全国沿海地区的资源开发与环境协调发展与海岸带的综合管理问题研究提供参考。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
1 前言  11-21
  1.1 研究目的与意义  11-12
  1.2 国内外研究综述  12-15
  1.3 研究区概况  15-21
    1.3.1 自然地理概况  17-19
      1.3.1.1 地形地貌  17
      1.3.1.2 气象与降水  17-18
      1.3.1.3 土壤植被  18
      1.3.1.4 地下水资源及水环境特征  18-19
    1.3.2 社会经济发展概况与海（咸）水入侵背景  19-21
2 地下卤水矿层的的资源特征及其成因分析  21-31
  2.1 地下卤水矿层的空间分布  21-22
  2.2 地下卤水矿层的成因分析  22-26
  2.3 地下卤水含水层的埋藏条件和水力性质特征  26-30
    2.3.1 地下卤水含水层的埋藏条件  26-29
      2.3.1.1 浅层潜卤水层  27
      2.3.1.2 承压卤水层  27-28
      2.3.1.3 天然卤水含水层中的隔水层  28-29
    2.3.2 地下卤水的动态特征  29-30
      2.3.2.1 地下卤水的补给、径流、排泄  29
      2.3.2.2 地下卤水的水位、水温及动态变化  29-30
  2.4 卤水资源化学特征及资源量  30-31
    2.4.1 地下卤水的化学成分特征  30
    2.4.2 地下卤水资源储量  30-31
3 地下卤水资源开发现状及其环境效应分析  31-43
  3.1 卤水资源开发利用历史及现状  31-35
    3.1.1 卤水资源开发利用历史  31-33
    3.1.2 当前卤水资源开发过程中存在的主要问题  33-35
  3.2 卤水资源开发对地下水影响分析  35-40
    3.2.1 卤水资源开发对地下水水位影响分析  35-37
    3.2.2 卤水资源开发对卤水浓度及有益组分含量的影响  37-38
    3.2.3 卤水资源开发对咸水入侵的影响  38-40
  3.3 卤水开发引起滨海平原土壤盐分及滨海湿地系统的变化  40-43
    3.3.1 卤水开采对滨海土壤盐分的影响  40
    3.3.2 卤水资源开发对滨海湿地的影响  40-43
      3.3.2.1 滨海湿地景观类型的变化  40-42
      3.3.2.2 卤水开采对滨海湿地植被的演替及海岸发育的影响  42-43
4 卤水资源可持续利用探讨  43-52
  4.1 卤水资源补给量  44-45
  4.2 卤水资源利用可持续性评价  45-50
    4.2.1 指标体系构建  47-48
    4.2.2 指标标准化  48-49
    4.2.3 卤水资源开发利用可持续性综合评价  49-50
  4.3 卤水资源合理开发量的初步探讨  50-52
5 卤水资源可持续利用的对策与建议  52-57
  5.1 限制溴素生产，控制卤水开采量，实现合理有序的开发  52-54
  5.2 提高卤水资源的综合利用开发率，控制环境污染  54-55
    5.2.1 制盐废液一苦卤的利用  54
    5.2.2 制碱工业的清洁生产  54-55
  5.3 加强海岸带的科学管理, 保护滩涂湿地及其生态系统生态平衡  55-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
攻读学位期间发表的学术论文  61

莱州湾南岸滨海卤水资源可持续利用研究

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