河西走廊浅层地下水主离子特征及水质评价

为查明河西走廊浅层地下水的主离子特征及浅层地下水水质状况,运用数理统计法、Piper三线图、相关性分析、Gibbs图及离子比例系数等手段,对研究区75个水样点的水化学指标进行了全面研究。在此基础上,采用了模糊综合评价法与内梅罗指数法对该地区浅层地下水进行了水质评价。结果表明:河西走廊浅层地下水整体偏碱性;Cl~-、Na~+、K~+、NO~-_3和SO_4~(2-)在空间上存在较强的变异性;水化学类型整体上为重碳酸硫酸型水;研究区内浅层地下水中的Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-很可能有相同的来源;水化学组分主要受蒸发-结晶作用,硅酸盐矿物、蒸发岩盐及硫酸盐溶解的控制。水质评价结果表明人类聚集地浅层地下水水质较差。     

基于SPSS的龙里地区岩溶地下水影响因素分析

为探讨龙里地区岩溶地下水化学组分的影响因素,对研究区24组水样12项指标运用聚类分析、因子分析进行统计分析。结果表明,该区pH、NO_3~-、F~-与其他元素之间没有明显的相关性,其余元素间存在不同程度的相关性。地下水化学成分受灰岩的风化-溶滤作用、农业活动、工矿活动等因子的共同影响,这3个因子可以反映地下水化学成分74. 073%的特征,其中灰岩的风化-溶滤作用为主要影响因子。Ca~(2+)、HCO_3~-、Mg~(2+)、TDS、总硬度主要受灰岩的风化-溶滤作用的影响; K~+、Na~+、Cl~-、NO_3~-主要受农业活动的影响; SO2-4、F-主要受工矿活动的影响。     

白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素

为了解白洋淀流域地下水水质现状及主要影响因素,通过野外调查取样测试、多元统计和基于GIS的空间分析等方法,对白洋淀流域浅层地下水质现状进行了评价,筛出了主要超标物质,探讨了影响研究区地下水质的主要控制因素。结果表明:浅层地下水质存在10项超标组分,SO_4~(2-)、TDS、Mn、NO~-_3和F~-等组分超标率大于20%,硝酸盐超标区位于白洋淀流域的冲洪积平原区,其它超标组分主要分布于白洋淀周边冲湖积平原区。通过因子分析法(FA)提取了4个影响浅层地下水水质的主要控制因素,蒸发浓缩和污水排放的复合作用导致地下水TDS、Cl~-、SO_4~(2-)超标,贡献率为51.7%;碱性环境和离子交换作用是影响地下水F~-超标的主要原因,贡献率为14.21%;农业活动和原生环境的还原作用导致地下水中氮化物和砷部分超标,贡献率仅为7%左右。因此,调控农业活动和污水排放是改善研究区水质的主要途径。     

四川盆地中下三叠统盐卤水水化学成分相关性分析

基于四川盆地中下三叠统盐卤水钻孔采样分析数据,以四川盆地为研究区,以中下三叠统雷口坡组和嘉陵江组地层中卤水为研究对象,利用多元统计方法中的相关性分析方法,对研究区盐卤水水化学组成及成分进行分析,揭示了中下三叠统盐卤水水化学成分相关性特征及规律。结果表明盐卤水矿化度与各离子之间存在较好线性相关性,与Cl~-相关程度非常高,相关系数在0.986**以上。川西、川中、川西南构造区内,TDS、K~++Na~+、Cl~-均呈较好的相关性,相关系数在0.901**以上。川北区内,TDS与K~++Na~+呈负相关性,相关系数为-0.213,川南区内,K~++Na~+和TDS、Cl~-相关系数为0.613**,相关性一般。川东区内,TDS与K~++Na~+呈较差的相关性,相关系数仅为0.084。川北区内,K~++Na~+只与SO_4~(2-)呈正相关相关系数为0.120,SO_4~(2-)与HCO_3~-相关性好,相关系数为0.721**,Cl~-与除K~++Na~+外的阳离子均呈良好的正相关性,相关系数在0.638**以上,与阴离子均呈负相关性。川东区内,TDS与Ca2+、Cl~-、HCO_3~-均呈现好的正相关性,相关系数在0.729以上,SO_4~(2-)、HCO_3~-与其他离子均呈好的正相关性。     

西部生态环境脆弱区地下水水化学特征分析

为了评价榆神矿区和神府矿区地下水水化学特征与演化规律,在研究区采集了53组地下水样品并进行检测,通过计算阴阳离子贡献率、不同离子的相关系数、Na~+与Cl~-毫克当量比值,绘制不同含水层地下水Piper三线图、Gibbs分布图,分析了地下水离子特征和水化学特征。分析发现,研究区地下水均为弱碱性水;受蒸发作用影响,溶解度较小的Ca~(2+)相继析出,是地下水离子贡献率最高的阳离子;马兰黄土地下水的TDS含量最低,冲洪积含水层地下水TDS含量最高;总硬度从风沙滩地向黄土区逐渐增高;Ca~(2+)、SO_4~(2-)与TDS呈极高相关性;地下水化学特征主要受水-岩作用控制,风沙滩地区地下水以HCO_3类水为主,黄土梁峁区为HCO_3·SO_4类水。     

基于偏联系数的大兴区地下水水质时空动态演变趋势分析

为探究城镇化对大兴区浅层地下水水质的影响，采用大兴区2006—2016年浅层地下水水质数据，选择硝酸盐、总硬度、溶解性总固体(TDS)3个水质指标作为评价指标，基于ArcGIS的空间插值和区域分析工具，按照行政边界提取区域水质结果，通过集对分析确定各区域的地下水水质等级，基于偏联系数对大兴区地下水水质动态演化规律进行评价分析。结果表明：硝酸盐指标主要涉及Ⅰ～Ⅳ类水，总硬度指标主要涉及Ⅲ～Ⅴ类水，TDS指标主要涉及Ⅲ、Ⅳ类水；研究区地下水水质等级呈现缓慢增长的趋势，水质出现恶化趋势；从空间分布上看，大兴区北部地下水综合水质等级和基于TDS指标的水质等级最高、南部次之、中部最低，基于硝酸盐指标的水质等级北部最高、中部次之、南部最低，基于总硬度指标的水质等级南部最高、中部次之、北部最低；基于各指标的水质Ⅱ级支持度均为最高，2013—2016年综合水质和基于总硬度指标、TDS指标的水质Ⅲ级支持度高于Ⅰ级支持度，相应水质有恶化的趋势，基于硝酸盐指标的水质Ⅰ级支持度高于Ⅲ级支持度，说明大兴区基于硝酸盐指标的整体水质有好转的趋势，但北部相应水质呈现持续恶化的趋势。     

平阴-东阿水文地质单元岩溶地下水化学特征分析

为研究平阴-东阿水文地质单元地下水化学特征,采用相关性分析法、因子分析法、聚类分析法等方法对研究区26组岩溶地下水样的10项指标进行了综合分析。结果表明:研究区地下水化学类型以HCO_3-Ca·Mg和HCO_3-Ca为主;地下水在补给区、径流区和排泄区水化学成分呈现明显的差异性。控制岩溶地下水成分的主要因素是NO~-_3,SO_4~(2-),Na~+和Ca~(2+),可以反映样本71.20%的信息量;其中,NO~-_3和SO_4~(2-)主要受工矿生产和人类活动的影响,贡献率为31.98%;Na~+主要受人类活动的影响,贡献率为22.65%;Ca~(2+)主要受灰岩的风化-溶滤作用影响,贡献率为20.17%。     

盐池内流区某气田地下水化学特征及水质评价

在对盐池内流区某气田浅层地下水27个取样点水质监测数据分析的基础上,运用图解法及数理统计方法对该区浅层地下水的水化学特征进行了分析,并在此基础上采用模糊综合评价法对该区浅层地下水进行了水质评价。结果表明:研究区浅层地下水总体偏碱性,硬度极大,属于微咸水,地下水中F-含量普遍偏高;研究区浅层地下水主要组分为Na~+、SO_4~(2-)、HCO_3~-和Cl~-,水化学类型以Cl-Na型和SO_4-Na型为主;研究区水质总体较差,浅层地下水水质78%属于Ⅳ类和Ⅴ类,主要与地下水径流条件及原生地球化学环境有关;研究区属于水质性缺水区,应采取措施防止地下水污染,保护有限的优质地下水资源。     

大连沿海海水入侵与地下水位关系研究

在总结国内外海水入侵与地下水位关系传统理论基础上，利用大连沿海现有的Cl^-质量浓度、海水入侵面积及地下水位动态监测资料，通过对比分析，归纳总结出大连沿海海水入侵与地下水位变化规律及相关关系：Cl^-质量浓度随地下水水位的变化而变化，两者之间存在非线性相关；地下水位变化引起海水入侵面积相应改变。这些结论为大连市地下水合理开发利用，尤其是控制海水入侵提供了科学依据。      

聊城市地下水质量时空演变特征分析

为对聊城市地下水水质现状进行评价并分析其时空分布演变特征,选取 2018—2022 年地下水井监测数据,借助ArcGIS 处理软件,利用单指标评价法、综合水质标识指数法分别进行分析,结果表明：1） 单指标评价地下水质级别以Ⅳ类、Ⅴ 类为主,总硬度、锰、溶解性总固体(TDS)、钠、氯化物、硫酸盐、氟化物超Ⅲ类水贡献率是反映地下水质量状况的主要指标;2） 综合水质标识指数显示地下水质级别以Ⅲ类、Ⅳ类为主,Ⅴ 类占比较小,评价结果优于单指标评价法;3） 聊城市西部、西南部地下水质量较北部、东北部好,且整体地下水质状况呈现积极向好的变化趋势。     

日照市涛雒地区浅层地下水污染源解析

根据日照市涛雒地区16组实测枯、丰两期浅层地下水数据,选取总硬度、TDS,SO_4~(2-),Cl~-,Fe,Mn,挥发性酚类,COD,NO_3~-,NO_2~-,NH_4~+,F,Se,Pb,Be等15项污染影响因子,使用多元统计-因子分析法对研究区内浅层地下水环境进行污染源解析。结果表明:源解析结果基本和实际污染源相一致,因子分析法对涛雒地区地下水污染进行源解析是可行的;涛雒地区主要存在4种污染特征源,它们分别是海水入侵源、冶炼源、化工源、农业生活源,对浅层地下水的污染贡献率分别为38.37%,18.49%,12.05%,11.23%。研究结果可为涛雒地区的地下水环境污染的进一步改善和治理提供参考。     

赣江河水主离子化学特征和径流效应以及控制机制

赣江发源于我国中南部的江西省,是长江的一大支流,为了客观分析该河流的水化学特征,开展水质评价,对赣江1958～2016年水化学数据进行了收集和分析。结果表明:①Ca~(2+),Na~++K~+,HCO_3~-和SO_4~(2-)是河流中的主要离子,pH值范围为6.0～8.8,TDS范围为15.7～141.0 mg/L,所有离子月变化量与河流流量呈正相关。1980年以前河流流量与SO_4~(2-),NO_3~-和Cl~-的浓度月变化正相关程度高于1980年以后,这表明河水化学特征1980年之前主要是非点源成因,但1980年以后为多种来源的混合。②海盐源Cl~-占河水Cl~-的比例小于19%,硫酸参与硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化,反映了1980年以后人为活动有所加强。Cl~-/(Na~++Cl~-)和SO_4~(2-)/(Na~++Cl~-)的增加与江西省国内生产总量、人口、煤炭消耗、肥料用量的关系受废水排放影响。③根据世界卫生组织饮用水标准,赣江的水质符合饮用水标准,但应该警惕Cl~-和NO_3~-浓度在1980年后在持续增加。     

松花江吉林段傍河地带地下水化学特征及成因

为了解吉林省松花江流域傍河区地下水化学现状,采用数理统计、主成分分析法、Piper三线图示法、离子比例系数法及Gibbs图解法,探究区域地下水化学组分特征及成因。结果表明:研究区地下水属于淡水,长白山区地下水主要受大气降雨和碳酸盐、硅铝酸盐溶滤作用影响,优势离子为Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-),形成HCO_3+SO_4-Ca+Mg型水,在岩石风化及蒸发浓缩双重作用下,地下水化学类型向SO_4+Cl-Na+Ca和SO_4+Cl-Ca+Mg转化;农安县以西及饮马河、伊通河流域地下水在蒸发浓缩、阳离子交替吸附及地表水混合作用下,Na~+(K~+)、Cl~-成为优势离子,水化学类型向着HCO_3+Cl-Na+Ca方向演变;研究区地下水主要污染组分为来源于工农业及生活污水排放的NO_2~-、总Cr、Fe和PO_4~(3-),同时沿流向耗氧量、NO_2~-等组分超标的地表水对地下水质量影响较大。     

滦河入海口三角洲地区地下水及土壤盐度分析

为了解滦河入海口三角洲地区地下水盐度及土壤盐渍化情况,对该区域进行了地下取水、取土测试。共布置17个浅层地下水取样点、53个深层地下水取样点及20个土壤取样点,测试水样的TDS及土壤中水溶盐的易溶盐总量,K~+,Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~-,CO_3~(2-)。研究结果表明:研究区范围内淡水区域占总研究区域的50%;深层地下水TDS差异较小,且均为淡水;盐渍土类型多为氯盐渍土和亚氯盐渍土;土壤易溶盐总量整体上在各个深度处由西北向东南逐渐增加,土壤盐度的影响因素是浅层地下水;土壤易溶盐含量在局部(位置)较低。研究结果可为地下水资源及土壤资源开发利用提供一定参考。     

不同条件下土壤CO2浓度及地下水化学特征研究

为研究土壤CO2浓度变化规律及对地下水化学成分的影响,在进行野外试验观测的基础上,进一步开展了室内土柱降水模拟试验。野外观测发现,自然条件下地表处CO2浓度小于包气带土壤CO2浓度;不同深度的土壤CO2浓度不同,随着深度增加CO2浓度逐渐增加;坡度对土壤CO2浓度变化存在显著影响,坡度越小,对应的土壤CO2浓度越高。不同植被类型下土壤CO2浓度不同。室内试验发现,降水前相同深度下土壤CO2浓度由高到低依次为植被组、空白组、杀菌组,降水后由高到低依次为杀菌组、植被组、空白组;降水后,土壤内CO2浓度明显增加,pH和COD降低,TDS增加;杀菌组中Na+, Mg2+,Ca2+和Cl-含量明显高于其他两组。坡度、植被、微生物均对土壤CO2浓度变化存在显著影响。     

苏北海岸带浅部弱透水层孔隙水咸化过程

由黏性土构成的弱透水层中的孔隙水很大程度上还保留着地下水形成演化的水文环境信息。为探讨海岸带浅部弱透水层孔隙水咸化过程,提取苏北海岸带H1及H2钻孔35 m以浅的弱透水层孔隙水,分析了孔隙水水化学及氘氧同位素特征。结果表明:H1孔与H2孔相距7 km,H1孔孔隙水TDS为3.6~9.9 g/L,H2孔孔隙水TDS为12.5~37.0 g/L;水化学组分中,相对于区域地下淡水体,Br^-明显富集,相对于海水组成,Na⁺、Ca²⁺浓度变化各异;δD、δ¹⁸O值呈现随深度增加再降低的趋势,在10.1 m处最富集;同时孔隙水δD、δ¹⁸O值明显聚集在当地雨水线和海水混合线交点下方。δD-δ¹⁸O、Cl-Br关系指示孔隙水主要起源于原始的全新世海水,后期被大气降水稀释淡化,但位于盐场的H2孔孔隙水受到盐场卤水混合的影响;孔隙水中Na⁺、Ca²⁺的富集或衰减反映了孔隙水咸化过程中发生了明显的水岩相互作用。     

Determination of processes affecting groundwater quality in the coastal aquifer beneath Puri city, India: a multivariate statistical approach

Variability of groundwater quality parameters is linked to various processes such as weathering, organic matter degradation, aerobic respiration, iron reduction, mineral dissolution and precipitation, cation exchange and mixing of salt water with fresh water. Multivariate statistical analyses such as principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) were applied to the standardized data set of eleven groundwater quality parameters (i.e. pH, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe3+, alkalinity, NO3-, Cl-, SO4(2-), TDS) collected during the post-monsoon and the summer seasons in order to elicit hydrologic and biogeochemical processes affecting water quality in the unconfined aquifer beneath Puri city in eastern India. The application of PCA resulted in four factors explaining 73% variance in post-monsoon and 81% variance in summer. The HCA using Ward's method and squared Euclidean distance measure classified the parameters into four clusters based on their similarities. PCA and HCA allowed interpretation of processes. During both post-monsoon and summer seasons, anthropogenic pollution and organic matter degradation/Fe(III) reduction were found dominant due to contribution from on-site sanitation in septic tanks and soak pits in the city. Cation exchange and mineral precipitation were possible causes for increase in Na+ and decrease in Ca2+ concentration in summer. Fresh water recharge during monsoon and Sea water intrusion in summer are attributed as significant hydrologic processes to variations of the groundwater quality at the study site.     

双辽市地下水化学特征及成因分析

为了研究双辽市地下水化学特征及成因,采集了双辽市82个地下水潜水样品,检测分析了地下水主要组分。运用描述性统计分析、Piper三线图、相关性分析、离子相关关系、Gibbs图等方法对双辽市地下水化学特征及成因进行了分析,揭示了地下水水化学特征的变化规律。结果表明:双辽市地下水pH平均值为7.60,呈弱碱性,TDS均值837.75 mg/L,其中有55个水样为淡水,占总数的67.07%,其余为微咸水,沿地下水流方向,TDS逐渐增大;地下水中主要的阴阳离子为HCO_3~-、Ca~(2+);地下水水化学类型以HCO_3-Ca型为主,其次为HCO_3-Ca·Mg型;沿地下水水流方向,东辽河流域地下水化学类型主要从HCO_3-Ca型向HCO_3·SO_4-Ca型演化,西辽河流域地下水化学类型主要从HCO_3-Ca型向HCO_3-Ca·Mg型和HCO_3-Ca·Na型演化;在地下水补给区,水文地球化学作用以风化溶滤作用为主,在地下水径流—排泄区水文地球化学作用以蒸发浓缩作用和阳离子交换作用为主。     

南通地区地下水咸化机理分析及改良措施

为了给南通地区地下水的合理开发和利用提供理论依据,利用各种水化学系数和变化图示对研究区内深层和浅层地下水的咸化机理进行了分析。结果表明:研究区内深层地下水中、西部水化学演化以正常的水-岩作用为主,东部沿海特别是寅阳镇一带深层地下水则主要因淋滤古海相地层盐分而使TDS增高;远离海边的大部分地区浅层地下水TDS增高主要与溶解地层盐分和蒸发作用有关,沿海地带尤其是东南角寅阳镇、海晏镇一带浅层地下水由于受到一定程度的现代海水入侵影响,其TDS显著增高。针对该区域地下水水化学变化特征,提出地下水系统改良措施:合理开发利用高TDS地下水可增加区域水资源量,增强调蓄能力,减轻对深层淡水资源的潜在威胁;逐渐增大地下咸水的开采量,从长远意义上逐步改良盐碱地,以利于水土资源利用及生态环境改善。