寧東部分地區(qū)易溶鹽含量分布的研究

趙 輝

(寧夏建筑設(shè)計研究院有限公司，寧夏 銀川 750001)

m0=m3-m1

m=m4-m1

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寧東部分地區(qū)易溶鹽含量分布的研究

趙 輝

(寧夏建筑設(shè)計研究院有限公司，寧夏 銀川 750001)

介紹了分析土樣易溶鹽含量的方法，對寧東地區(qū)黃土構(gòu)造中易溶鹽數(shù)據(jù)分布進(jìn)行了研究，為各類勘察項目的展開提供了依據(jù)，對于寧東基地工程項目的建設(shè)具有重要意義。

黃土，易溶鹽，含量

0 引言

寧東地區(qū)主要是指寧夏銀川東部地區(qū)的能源基地，該地區(qū)處于干旱的荒漠地區(qū)，但煤炭儲量十分豐富，依托這里的資源優(yōu)勢，近幾年陸續(xù)開工建設(shè)了大量的工程建設(shè)項目，如神華寧煤集團(tuán)的甲醇、二甲醚和煤制烯烴項目，寧夏寶豐能源甲醇項目和催化裂化項目以及馬蓮臺電廠、靈武電廠等大批自治區(qū)級重大項目。按照寧夏回族自治區(qū)發(fā)展規(guī)劃報告，預(yù)計寧東地區(qū)未來10年還將有一大批工程建設(shè)項目陸續(xù)開工。在巖土勘察工作中，土的易溶鹽分析是勘察報告的重要依據(jù)之一，因為具有腐蝕性的硫酸根離子、氯離子可以腐蝕金屬和混凝土等材料，對地基基礎(chǔ)的持久性和有效性有重大的影響，因此工程建設(shè)項目的勘察檢測都需要進(jìn)行土工試驗分析易溶鹽，以針對土樣的組分提出相應(yīng)的施工和整改方案，所以對于工程建設(shè)項目的勘察工作來講，易溶鹽分析具有十分重要的意義。

1 分析土樣易溶鹽含量的方法

易溶鹽總量測定應(yīng)按照規(guī)范要求的步驟進(jìn)行，將50 mL～100 mL的試樣浸出液用移液管注入蒸發(fā)皿中，覆蓋表面皿后水浴加熱進(jìn)行蒸干。當(dāng)殘渣顏色變化出現(xiàn)黃褐色時，加入H2O21 mL～2 mL后繼續(xù)水浴加熱，如此多次進(jìn)行直至黃褐色消失為止。然后將樣品置于高溫馬沸爐中繼續(xù)加熱，在105 ℃～110 ℃條件下持續(xù)烘干4 h～8 h之后，將樣品干燥冷卻，稱出樣品及容器蒸發(fā)皿的總質(zhì)量后繼續(xù)烘干2 h～4 h再次進(jìn)行冷卻，再次進(jìn)行稱重，如此反復(fù)進(jìn)行直至最后鄰近兩次的質(zhì)量差在0.000 1 g以內(nèi)。

對于浸出液殘渣含有大量結(jié)晶水的樣品，會使得測出的易溶鹽總質(zhì)量發(fā)生正向偏移，遇此情況時可以按照下列方法進(jìn)行：取干燥的蒸發(fā)皿兩個，一只加事先準(zhǔn)備好的浸出液50 mL，另一只干燥的蒸發(fā)皿加去離子水50 mL進(jìn)行空白試驗，在這兩只蒸發(fā)皿中各加入同等質(zhì)量的2%碳酸鈉溶液，加熱攪拌后按照上面的步驟再次進(jìn)行水浴蒸干和稱重，烘干溫度由105 ℃～110 ℃提升到180 ℃。計算結(jié)果的處理如下：

1)未經(jīng)2%碳酸鈉溶液處理的樣品按照如下公式計算：

(1)

式中：W——易溶鹽總量，%；Vw——浸出液所用純水體積，mL；Vs——吸取浸出液體積，mL；ms——風(fēng)干試樣質(zhì)量，g；ω——風(fēng)干試樣含水率，%；m2——蒸發(fā)皿加烘干殘渣質(zhì)量，g；m1——蒸發(fā)皿質(zhì)量，g。

2)用2%碳酸鈉溶液處理的樣品按照如下公式計算:

(2)

m0=m3-m1

(3)

m=m4-m1

(4)

式中：m3——蒸發(fā)皿加碳酸鈉蒸干后質(zhì)量，g；m4——蒸發(fā)皿加碳酸鈉加試樣蒸干后質(zhì)量，g；m0——蒸干后碳酸鈉質(zhì)量，g；m——蒸干后試樣加碳酸鈉質(zhì)量，g。

蒸干法是最基本和最重要的方法，具有靈敏度高等特點。近些年隨著儀器分析的不斷發(fā)展，部分實驗室采用電導(dǎo)法或者色譜法來測定易溶鹽含量，特別對難過濾的黏土和堿化土樣浸出液難以制備的樣品，儀器分析有很大的優(yōu)勢。

2 寧東黃土易溶鹽分布特點

寧東地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位置處于鄂爾多斯緣拗陷帶的橫山堡復(fù)背斜，次級構(gòu)造為馬蓮臺向斜核部，軸向呈北東向，向斜東翼與苦草坬背斜呈沖斷層接觸，東西兩側(cè)分別與苦草坬背斜、丁家梁背斜相鄰。地層主要由奧陶紀(jì)灰?guī)r、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)煤系地層、第三系砂巖及泥巖組成，巖層平緩，略向東傾。寧夏建筑設(shè)計研究院勘查分院自2012年以來，通過對神華寧煤集團(tuán)甲醇、二甲醚和煤制烯烴項目，寧夏寶豐能源甲醇項目和催化裂化項目等部分地區(qū)的地層勘查分析，積累了大量的數(shù)據(jù)，其中土樣易溶鹽分布主要有如下幾個特點。

通過2012年以來大量工程的采樣試驗，對寧東部分地區(qū)土樣易溶鹽含量進(jìn)行了統(tǒng)計和匯總，選取有代表性的部分實驗結(jié)果進(jìn)行比對，其中氯離子的測定采用硝酸根滴定法測定，以鉻酸鉀為指示劑；用EDTA比濁法和絡(luò)合物滴定法來測定土樣中硫酸根離子。

從試樣結(jié)果可以看出寧東部分地區(qū)尤其是化工區(qū)的幾項勘查報告發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)土樣中Cl-含量偏高，其中含量在150 mg/kg～800 mg/kg的樣品占到了70%(見表1)。

表1 寧東部分土樣Cl-含量實驗結(jié)果

表2 寧東部分土樣含量實驗結(jié)果

2.2 寧東部分地區(qū)黃土pH值試驗結(jié)果

通過2012年以來大量工程的采樣試驗，對寧東部分地區(qū)土樣pH值進(jìn)行了統(tǒng)計和匯總，選取有代表性的部分試驗結(jié)果如表3所示。

表3 寧東部分土樣pH值實驗結(jié)果

從試樣結(jié)果可以看出寧東部分地區(qū)尤其是化工區(qū)的幾項勘查報告發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)土樣的pH值較高，明顯偏堿性，其中pH值在8.2～8.4之間的樣品所占比例達(dá)到82%。

2.3 總鹽含量分布

在樣品分析時，我們采用蒸干法測定總鹽含量。去除樣品有機質(zhì)采用雙氧水部分氧化法，為避免雙氧水過量造成樣品鹽分流失而使試驗結(jié)果失真，在滴加雙氧水時要求樣品殘渣浸潤即可，少量多次直至殘渣顏色不再變化為止，再用2%的Na2CO3溶液處理吸濕性較強的樣品。結(jié)合近幾年的試驗，發(fā)現(xiàn)寧東地區(qū)黃土總鹽含量整體偏高，其中含鹽量在0.15 mg/kg～0.30 mg/kg的樣品比例達(dá)到了73.6%，結(jié)果如表4所示。

表4 寧東部分土樣總鹽含量分布

3 易溶鹽含量分析結(jié)果的控制和校正

首先是運用質(zhì)量法對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。在黃土易溶鹽測定試驗中，按照質(zhì)量守恒和陰陽離子平衡的原則，樣品中鉀，鈉，鈣，鎂等陽離子的物質(zhì)的量濃度之和(∑C陽mg/kg)與碳酸根，碳酸氫根，硫酸根以及氯離子等等陰離子物質(zhì)的量濃度之和(∑C陰mg/kg)的差應(yīng)處于平衡狀態(tài)，在理想狀態(tài)下應(yīng)該是相等的，其最大允許偏差為：R=100%×(∑C陰-∑C陽)/(∑C陰+∑C陽)≤±4%,其中受嚴(yán)重污染土樣可以考慮剔除。

其次是試驗中要做到耐心和細(xì)致。用滴定法測定離子含量時，視線要保持與滴定管液面平齊，防止讀數(shù)不準(zhǔn)造成的誤差擴大。通過色變觀察樣品變化，注意滴定終點的準(zhǔn)確判定，每一步工作都要細(xì)致，嚴(yán)格按照規(guī)范要求的步驟進(jìn)行。

[1]GB/T50123—1999，土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn).

[2]趙 輝.寧東地區(qū)黃土濕陷性分析.山西建筑,2010，36(5):120-123.

[3]何文壽.寧夏不同類型鹽漬化土壤水溶鹽含量與其電導(dǎo)率的關(guān)系.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010(1):111-116.

[4]古麗扎提.滴定分析法在土的易溶鹽測定中的應(yīng)用.山西建筑，2011，37(5)：82-83.

[5]王小蕾.新疆鹽漬土易溶鹽試驗的準(zhǔn)確性控制探討.道路工程，2013(4):45-46.

Research on dissolved salt content distribution in partial Ningdong regions

Zhao Hui

(NingxiaBuildingDesignAcademyCo.,Ltd,Yinchuan750001,China)

The paper introduces methods of analyzing soil sample dissolved salt content, studies dissolved salt data distribution of loose structure in Ningdong region, and provides basis for launching various survey projects, which has significant meaning for construction Ningdong foundation engineering project construction.

loose, dissolved salt， content

1009-6825(2015)18-0065-02

2015-04-18

趙 輝(1982- )，女，工程師

P966

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