沣河流域水质的时空对比分析

沣河流域水质评价是西安市水资源开发和管理的前提,探究沣河水质时空变化特征可以为西安市的水资源利用和科学开发治理提供依据.采用单因子评价法、灰色关联分析法、内梅罗指数法和模糊综合评价法对沣河水质状况进行评价.结果 表明:沣河流域内超标指标主要为TN、TP和NH3—N,水质污染程度整体表现为中游＞下游＞上游,监测断面水质最...     

宝鸡市饮用水源地重金属健康风险评价

宝鸡市饮用水源地包括冯家山水库、清姜河及部分井水。为全面掌握宝鸡市饮用水源地水质安全状况,对宝鸡市水源地饮用水中重金属进行含量检测及健康风险评价。结果表明:宝鸡市主要水源地饮用水中重金属含量在国家标准限值范围内,但宝鸡市各主要饮用水源地水均出现Pb浓度最大值超标、均值(井水、清姜河及冯家山水库分别为35、43. 92、47μg/L)接近国家标准的情况;宝鸡市水源地饮用水致癌风险在4. 75×10-4～6. 84×10-4之间,非致癌风险在1. 05×10-7～3. 25×10-7之间,重金属元素致癌风险值大小顺序为Cr As Cd Ni;宝鸡市水源地饮用水对儿童健康风险略大于成人健康风险,应引起重视;宝鸡市水源地饮用水健康风险呈现出井水清姜河河水冯家山水库水的空间分布状态。宝鸡市各水源地饮用水水质达标,但存在致癌健康风险,其中Cr是主要风险因子。     

变化环境下流域气象水文要素的相关性演化

为了探究流域气象水文要素间相关性结构及其演化, 采用交叉小波分析、去趋势波动分析( DFA) 、去趋势互相关分析( DCCA) 和去趋势偏互相关分析( DPXA) 对渭河流域 1960- 2015 年的气象水文数据( 年降水量、年蒸发皿蒸发量、年径流深等) 进行了时频域相关性分析和长程相关性分析, 探讨气象水文要素间的相关性结构变化和长程相关性特征。交叉小波分析表明, 研究期内蒸发、降水、径流任意两因子间相关性在不同时频域存在差异, 相关结构上 存在 1~ 2 和 8 a 的相似主导周期, 宏观上降水2径流间多尺度相关结构发生退化, 共振周期减少。长程相关分析表明, 径流、蒸发和降水序列的 Hurst 指数均大于 0.5, 表现出良好的长持续性特征, 当前降水( 径流、蒸发) 会对未来 某一时刻的降水( 径流、蒸发) 产生影响; DCCA 结果表明, 降水-径流间表现出长程相关性, 而降水-蒸发和径流-蒸发 呈长程反相关性, 呈现出不同的长程互相关结构; DPXA 结果表明, 扣除第三因子影响后, 降水-蒸发和径流-蒸发长程相关性发生突变, 从而降水-径流、降水-蒸发和径流2蒸发两两间均呈长程互相关性, 暗示降水、径流和蒸发三者间 长程相关性的互馈特征, 相比于 DCCA 结果, DPXA 的结果显然更具有说服力。透过滑窗分析可发现降水-径流、降水-蒸发之间的长程互相关性在时域上没有发生突变, 未来降水量的可能增加将引起径流量增大, 并间接引起渭河流域受水量制约的蒸发量增大; 径流-蒸发间长程互相关性于 1962 年由长程反相关突变为长程相关, 随后长程相关性持续增强, 标志着渭河流域未来蒸发的变化可能会引发更大的径流波动。     

典型地方病病区水文地质特征与生态地球化学环境编图

目前编图主要是水文地质图方面,而对于具有实际意义的典型地方病区的编图研究甚少。结合前人研究,通过分析典型地方病区水文地质、地质环境的特征,对典型地方病区生态地球化学环境编图的原则,以及一些重要图件的表示方法做了相关探讨、说明。     

基于植被地下水关系的保水采煤研究

为研究我国西部生态脆弱矿区植被与地下水关系及其对煤层开采的约束,采用路线穿越法剖析了典型区植被随潜水埋深变化的演替规律,利用遥感获取煤层开大规模采前(2000年)植被指数,并与同期地下水位埋深建立了统计关系。结果表明:研究区天然状态下植被随地下水位埋深的增加呈现明显的分带特征,潜水埋深0~4.0 m时植被对地下水依赖性较强;综合考虑水文地质条件和植被与地下水关系,榆神矿区可划分为植被约束区、地下水约束区和无约束区3个区;矿区开采15 a后,2014年矿区地下水位明显下降和植被盖度普遍升高现象并存,这与煤炭资源高强度开采区集中在无约束区有关。生态脆弱矿区井田规划和煤层开采必须重视植被和地下水约束研究,因地制宜地制定保水采煤技术预案。     

基于TFPW-DT-ICSS法的渭河水文序列方差变异识别与诊断

水文变异现象已造成许多地区的水文数据受到"污染",使得传统水文频率计算举步维艰。同时,水文变异识别方法的异法异解、隐藏效应、自相关性影响、变异信息交叉等问题也困扰着水文变异理论的发展,亟待解决。针对水文变异识别中的序列自相关性影响,提出将去趋势、预置白与ICSS检验法相结合,构建TFPW-DT-ICSS法,对渭河咸阳水文站的径流数据进行方差变异的多点识别,同时应用水文频率计算方法验证变异点的准确性。结果表明:TFPW-DT-ICSS法通过TFPW处理,可缓解序列自相关性对结果的影响;ICSS算法在方差变异检验上可获得较为准确的识别结果,适用于水文序列的方差变异诊断;ICSS算法对数据长度变化的响应不敏感,可实现多序列上的有效识别。研究成果可为变化环境下的水文计算与设计提供数据支持和技术支撑。     

利用氮氧同位素定量识别地下水中硝酸盐来源

为研究西安市浅层地下水中硝酸盐来源,采集秦岭山前、市郊、市区地下水样,分析其常规化学指标和氮氧同位素,利用硝酸盐氮氧双同位素和Iso Source同位素模型,确定地下水中硝酸盐的主要来源及各个来源的贡献率。研究结果表明:西安市区的硝酸盐主要来源于生活污水粪肥,约占55%~75%;郊区的硝酸盐主要来源是土壤有机氮和生活污水粪肥,分别占37%~55%,36%~58%;而山前地区的硝酸盐主要来源于土壤有机氮转化,约占77%~96%。     

壳聚糖交联腐殖酸凝胶球吸附渗滤液中重金属离子研究

以甲醛(CH₂O)为交联剂,聚乙二醇(PEG)为制孔剂,将腐殖酸(HA)交联到壳聚糖(CS)上成功制备了一种新型多孔吸附材料CS-HA凝胶球,研究其对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附行为,以及在渗滤液环境下这四种重金属离子的动态吸附效果。结果表明：CS-HA凝胶球对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最佳吸附pH分别为3、8、6和6;吸附均为自发进行的;吸附过程更符合拟二级动力学过程和Langmuir等温模型,其单层饱和吸附量分别为108.84 mg/g、170.40 mg/g、104.95 mg/g和92.80 mg/g。在动态吸附实验中,CS-HA凝胶球能同时吸附渗滤液中的Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ),四种重金属离子的动态总吸附量相近;Ni(Ⅱ)达到耗竭点的时间最长,对吸附剂的利用率相对最高。FTIR红外光谱结果表明CS-HA凝胶球中的氨基、羟基和羧基等官能团与重金属离子的络合作用是主要的吸附机制。     

西安市城市化与水资源环境耦合关系研究及预测

基于西安市2005-2017年的统计数据,构建了城市化与水资源环境间的耦合模型,对二者间的耦合关系及影响因素进行了分析、预测。结果表明:2005-2017年西安市城市化与水资源环境的耦合协调度介于0. 3299～0. 9675之间,整体呈波动上升趋势,70%的年份属于高协调度耦合; 2005-2012年为城市化发展滞后于水资源环境阶段,2013-2017年为城市化发展超前于水资源环境阶段,得益于西安市采取一系列富有成效的措施,使水资源环境状况不断改善,但与城市化的高速发展相比还是显得不够,水资源环境指数将长期低于城市化综合指数; 2020年水资源环境状况虽有所改善,但仍不能满足未来城市化的快速发展,水资源短缺将是西安市城市发展长期面临的重大问题,因此加强水资源保护、提升市政供水和污水处理能力及增强市民节水意识刻不容缓。     

关中盆地浅层地下水水文地球化学分布特征研究

以揭示地下水化学场的形成机理为研究目的,在了解关中盆地水文地质的基础上,分析了地下水的水化学特征,讨论了其形成机理。结果表明:水化学类型、矿化度、硬度均具有明显的水平分带特征,但由于受到地质地貌和水文地质不同的制约,又各有特点;离子含量的分布与pH值、矿化度、硬度和水化学类型的分布规律有着一定的联系;离子的变化趋势的大小明显受到矿化度大小的约束,且地下水动力场对化学场起着控制性作用。