鹤壁矿区奥陶系灰岩地下水水文地球化学特征及反向模拟

为探讨采矿活动对岩溶地下水水质的影响,以鹤壁矿区奥陶系灰岩地下水为研究对象,基于不同时期岩溶地下水水化学资料,采用Piper图结合离子组合比例分析法,分析矿区岩溶地下水主要组分的物质来源和水岩相互作用过程,并借助PHREEQC软件对其进行了反向水文地球化学模拟。结果表明:研究区岩溶水水化学类型主要为HCO_3-Ca·Mg型、HCO_3·SO_4-Ca·Mg型和SO_4·HCO_3-Ca·Mg型。主要水岩作用为碳酸盐岩、石膏和岩盐的溶解与阳离子交替吸附作用。煤矿区的岩溶水水质受采煤活动影响,水中SO_4~(2-)、Cl~-与TDS的含量较高,且采矿活动对水质的影响随时间增强。     

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。     

白城市地下水中氟分布特征及风险评价

高氟地下水导致的氟中毒是一直以来困扰白城市居民的地方病。岩石中的氟在风化、流水搬运、淋滤、蒸发浓缩等作用的影响下富集于该地区的地下水中,致使部分地区地下水中氟超标。首先利用白城市地下水检测数据结合SPSS、Aquachem等软件对研究区潜水、承压水的水化学参数和类型进行对比分析。其次利用Kriging插值法分别绘制研究区潜水、承压水氟含量分布图,对各含水层中氟的分布特征进行对比研究。最后结合USEPA健康风险评价模型进行风险评价研究。结果表明:研究区地下水整体上呈弱碱性,属于淡水,潜水的水化学类型以HCO_3-Ca,HCO_3-Ca+Mg,HCO_3-Ca+Na,HCO_3+Cl-Na,HCO_3-Na+Mg型为主,第四系承压水的水化学类型以HCO_3-Na,HCO_3-Na+Ca,HCO_3-Na+Mg型为主;研究区潜水中氟含量超标区整体大于承压水,研究区潜水的健康风险区分布范围广泛,主要分布在研究区的中部和北部。     

琉璃河地区地下水化学特征对微生物群落结构影响

为查明区域地下水化学特征对微生物群落结构影响,在北京琉璃河镇及周边地区采集9组地下水样。在调查地下水化学特征基础上,利用高通量测序技术,对地下水样进行16SrRNA基因V4-V5区测序,用于分析地下水化学特征与微生物群落结构间相关性。水化学结果表明,研究区地下水共有HCO_3-Ca·Mg、HCO_3·Cl-Ca、HCO_3·Cl·SO_4-Ca和HCO_3-Ca水4种水型,主要水型为HCO_3-Ca·Mg水,部分地下水受NO_3-、SO_42-污染。微生物结果表明,研究区地下水优势菌门为Proteobacteria,但无明显优势菌属。不同水型中微生物多样性呈地下水化学类型越简单,微生物群落多样性水平越低趋势。HCO_3-Ca·Mg、HCO_3·Cl-Ca、HCO_3·Cl·SO_4-Ca和HCO_3-Ca水4种水型中共有菌属数量为113个,特有菌属数量分别为186、32、33和2个。影响因子对微生物群落结构影响程度为浊度EC(电导率)DO(溶解氧)pH,较高的EC和DO值有利于Pseudomonas、Vogesella、Hydrogenophaga菌属生长,pH适度增加有利于Gallionella、Nitrospira菌属生长。综上可知,区域地下水化学特征对微生物群落结构具有显著影响。     

重庆老龙洞岩溶地下水化学特征及影响因素

为研究老龙洞地下河出口(G3)与表层岩溶泉(G1、G2)水化学特征差异及影响因素,利用统计方法对2012年月尺度的水化学数据进行分析。结果表明:研究区地下水水化学组成以Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)为主,水化学类型主要为Ca-HCO_3型;Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-浓度变异系数较小,主要来源于碳酸盐岩地层溶蚀,且以石灰岩溶解为主;硫酸与硝酸参与了碳酸盐岩的溶蚀,其中硫酸对碳酸盐岩溶蚀的影响更大;地下水中SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-和NO_3~-浓度变异系数较大,主要受农业施肥、畜禽粪便、企业废水和生活污水等因素的影响;SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-浓度表现为地下河高于表层岩溶泉,而NO_3~-浓度表现为地下河低于岩溶泉。     

柳林泉域岩溶水化学演化及地球化学模拟

为揭示柳林泉域岩溶水化学演化机理,在对柳林泉域水文地质调查的基础上,从岩溶水阴阳离子组成和矿物饱和指数入手,分析了岩溶水化学特征及其演化过程,通过建立逆向地球化学模型,模拟了岩溶含水层中的水岩作用。结果表明:沿地下水流动路径,柳林泉域岩溶水化学类型由补给区的HCO_3-Ca·Mg型演化为径流区的HCO_3·SO_4-Ca·Mg型,在排泄区演化为HCO_3·SO_4-Ca·Na型。柳林泉域岩溶水化学演化的主要地球化学作用为碳酸盐岩和石膏的溶解作用,且沿地下水流动路径,由补给区的方解石和白云石共同溶解作用,逐渐向径流区的白云石和石膏溶解作用为主演化,排泄区还发生了岩盐溶解作用。去白云岩化作用和Na~+-Ca~(2+)离子交换吸附作用在径流区和排泄区影响岩溶水化学类型。     

江汉平原西缘地下水水文地球化学过程研究

鄂西丘陵山区地下水向江汉平原运移是较复杂的水文地球化学过程,通过数理统计、水化学分析、Gibbs图以及水文地球化学模拟等方法对江汉平原西缘不同类型地下水运动及其化学组分变化规律进行了研究。结果表明:裂隙岩溶水主要化学类型为HCO_3-Ca和HCO_3-Ca+Mg型,碎屑岩类裂隙水为HCO_3-Ca和HCO_3-Ca+Na型,孔隙水以HCO_3-Ca型为主。方解石和白云石的溶解是丘陵山区主要的水文地球化学过程,孔隙水和裂隙水以岩盐和石膏的溶解为主,裂隙水中还存在阳离子交换吸附作用,少量孔隙水受蒸发-沉淀作用的影响。地下水由丘陵山区向平原区径流过程中发生了石膏以及少量岩盐和钾长石的溶解,同时伴随着阳离子交换吸附和硝化反应,方解石和少量的钠长石因为过饱和而发生沉淀。     

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%。     

挠力河流域水体氢氧同位素与水化学特征

通过野外考察取样和室内试验分析,应用氢氧同位素和水化学方法分析了挠力河流域地表水和地下水氢氧同位素特征和地表水与地下水的相互作用关系。结果表明:降水是地表水和地下水的补给源;湿地地表水氢氧同位素最富集;沿松花江、七星河和挠力河流向,氢氧同位素有富集的趋势;多通道井的氢氧同位素数据表明,地表水和地下水水力联系较强;挠力河流域地表水的水化学类型主要为HCO_3-Ca-Na,深层地下水水化学类型主要为HCO_3-Ca,在人类活动的影响下,浅层地下水水化学类型主要由HCO_3-Na-Mg-Ca演化为HCO_3-Mg-Ca-Cl(SO_4)。采用端元法计算得知,松花江在江川农场和山河村受到浅层地下水的补给,地下水的补给比例分别为7.6%和31.2%。     

滇中地区岩溶水文地质特征

在简述滇中地区自然地理、岩溶水文地质基本特征的基础上,结合野外现场调查及室内岩石、水化学样品的测试分析,查明了研究区可溶岩地层的岩性组合状况、地质构造特征、地表水体分布情况、地下水的补给、径流、排泄条件,基本查明了岩溶的类型为HCO_3-Ca·Mg、HCO_3-Mg·Ca、HCO_3-Ca型,可溶岩在不同地区呈不同发育规律,并分析了在地下水的补给来源主要为大气降水。     

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。     

基于铀不平衡的沙颍河地下水含水系统特征分析

为系统了解沙颖河流域地下水含水系统的补给源以及水化特征,在取样测试、现场监测的基础上,分别采用同位素、水文地球化学等方法,深入分析了沙颍河流域地下水含水系统特征。研究发现:沙颖河流域浅层地下水水化学类型自流域上游到下游呈HCO_3-Ca+Mg型向HCO_3+Cl-Ca+Mg型变化的趋势,中深层水以HCO_3-Na型为主,局部呈HCO_3+Cl型可能是浅层水混入的结果。采用铀不平衡方法识别地下水补给源,结果表明:浅层地下水补给源除降水外,还包括深层地下水的贡献;深层水来源包括大气降水、潜水和深层地下水3个补给源。各方法所得结论互相验证,研究结果可为流域内水循环模式研究、水污染防治等提供科学依据。     

柳林泉域岩溶地下水水化学特征及演化分析

在对柳林泉域水文地质详细调查的基础上,系统研究了柳林泉域岩溶水水化学类型及分带规律,并对其形成演化特征进行了分析。结果表明:柳林泉域岩溶地下水是矿化度较低的优质淡水,水中优势阳离子为Ca2+、Mg2+,优势阴离子为HCO3-;水化学类型从补给区到深埋区经历了HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca→SO4·HCO3-Ca、HCO3.SO4-Ca·Mg→Cl.SO4-Na·Ca、Cl·SO4-Na的变化过程,具有典型的干旱、半干旱地区水化学演化特征。     

华蓥山隧道隧址区水文地球化学特征及涌水来源识别

针对华蓥山隧道施工中可能存在的涌突水问题,本研究在现场水文地质调查,取样测试分析的基础上,对华蓥山隧道隧址区地表水、地下水和隧道涌水的水文地球化学特征进行了分析,并对隧道涌水水源进行了识别。结果表明:隧址区水体的水化学类型主要为HCO_3-Ca和HCO_3·SO_4-Ca型,水质偏弱碱性,水化学成分主要来源于岩石的风化作用;隧址区浅层地下水和地表水联系紧密,大气降水是各水体的主要补给来源;隧址区地下水补给高程为315~1467 m,在东南区域,隧道涌水主要来自三叠系上统须家河组(T_3xj)碎屑含水层和侏罗系中统新田沟组(J_2x)碎屑岩含水层,西北部主要来自三叠系下统嘉陵江组(T_1j)灰岩岩溶含水层。     

新疆昌吉州西部平原区地下水水质研究

为了查明新疆昌吉回族自治州西部平原区地下水的水质情况以及地下水化学特征,采用模糊综合评价法、数理统计法及AquaChem软件对研究区2011年21个监测井的地下水水样进行质量评价。结果表明:研究区地下水水质总体状况较好,水质达到Ⅲ级以上水质标准的监测井有19个,占90.5%;属于Ⅴ级水质标准的监测井有2个,均位于昌吉市,占9.5%;研究区地下水pH值为7.51~8.92,属于中性、弱碱性水;地下水化学组分中的优势阳离子是Ca2+和K++Na+,优势阴离子是HCO-3和Cl-;K++Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4和TDS的变异系数均达到0.5以上,反映出它们在地下水中的含量变化很大,是随环境因素变化的敏感因子;研究区各离子相对含量较为复杂,多数水样碱土金属离子大于碱金属离子,水化学类型以HCO3·SO4-Ca、HCO3·SO4-Ca·Na为主。     

泾源县饮用地下水水化学特征及水质评价

为查明泾源县饮用地下水水化学特征及其分布规律以及地下水质量状况,为地下水合理开发利用提供依据,运用离子比例系数法、相关分析法和地质统计学相关的理论全面系统地研究了泾源县饮用地下水水化学特征,并运用基于熵权水质指数法进行了饮用地下水水质评价.研究结果表明:地下水中各化学指标基本满足生活饮用水要求,地下水中pH、H2SiO3、HCO-3、I-、TDS和总硬度含量相对稳定,CO2-3、NO-3N、NO2-N和NH4变异性较强.地下水中的主要阳离子是Ca2+和Mg2+,其次是Na+,主要阴离子是HCO-3、SO2-4.TDS和总硬度呈现由西北向东南逐渐减小的趋势,TDS的变化主要受到Ca2+、Mg2+和SO2-4离子含量变化的影响;水化学类型主要为HCO3·SO4-Mg·Ca、HCO3-Ca·Mg和HCO3-Mg·Ca型水.γCl-/γCa2+系数表明泾源县地下水水动力条件较好;γNa+/γCl-系数表明该区地下水非海相沉积水,其化学成分的形成包括含岩盐地层风化-溶滤作用、钠长石溶解作用以及阳离子交换作用.水动力条件的好坏极大程度上影响着地下水水化学成分和水化学类型的变化.相关分析表明,地下水流动过程中发生了钠长石、钾长石、石膏和小苏打的溶解作用,并伴有高岭土的生成,这些反应的发生取决于地下水水动力条件和地质条件.水质评价结果显示泾源县地下水水质较好,多为Ⅰ类水和Ⅱ类水,适合当地居民饮用.     

抚顺东部丘陵山区浅层地下水污染评价

抚顺东部丘陵山区采集浅层地下水样品417组,测试39项无机指标。综合分析结果表明:研究区浅层地下水化学呈弱碱性、低矿化度软水特征;HCO_3—Ca,HCO_3—Na·Ca,HCO_3+SO_4—Ca,HCO_3+SO_4—Na·Ca型4种水化学类型占90%以上。采用污染评价指数法,对研究区浅层地下水污染现状进行了综合评价,评价结果显示研究区浅层地下水总体状况较好,以弱碱性、低矿化度、软水为特征。     

塔城盆地北区承压地下水化学特征及其形成机制

基于2015年8月在研究区采集的81个地下水化学和同位素数据,分析了塔城盆地北区承压水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件,采用背景比拟法、Gibbs图、氘盈余模型、离子比值法、氯碱指数及钠吸附比等水化学分析方法,分析了地下水化学形成作用及其演化机制。结果表明:承压含水层普遍赋存水质较好的淡水,水化学类型以HCO_3-Ca型(Ca·Mg型、Ca·Na型)水为主。随地下水径流方向,承压水TDS及水化学类型呈较好的水平分带规律,即从承压水的上游区,沿区域地下水流向,地下水TDS逐渐升高,水化学类型由HCO_3-Ca型水,演化为SO_4·HCO_3~-Ca·Na型和SO_4~-Ca·Na型水。承压水化学特征,主要受水岩作用控制,蒸发作用对其影响有限,而且基本未受人类活动影响。整体上,在上游区,承压水化学组成主要受碳酸盐矿物和正向阳离子交替吸附作用的影响,而在中、下游区主要受石膏溶解影响。在个别径流路径上,正向阳离子交替吸附作用对地下水化学组成的影响超过矿物溶滤作用。     

富锦市地下水环境同位素及水化学特征研究

地下水是富锦市居民生活、工业生产和农业灌溉的重要水资源。文章通过测试常规水化学、稳定氘氧同位素和放射性碳同位素样品,结合室内分析,研究地下水的水化学组分、稳定同位素特征及地下水年龄。研究表明,地下水在水入渗过程中受蒸发影响,氢氧同位素值空间变异性小;深层地下水和浅层地下水之间存在水力联系;地下水年龄的形成与区域第四系气候有一定关系;浅层地下水局部易受到人类活动的影响,浅层地下水类型主要为HCO_3-Ca-Mg型和HCO_3-Ca-Na型,局部地区为HCO_3-Mg-Na-Ca-Cl(SO_4)型;深层地下水水化学类型主要为HCO_3-Ca-Mg型和HCO_3-Ca-Na型。     

新疆伊犁河谷平原区地下水环境背景值研究

综合运用图解法、格鲁布斯检验法、夏皮洛-威尔克检验法等,对地下水化学特征及地下水环境背景值进行分析与计算。研究结果表明:伊犁河谷平原区地下水阳离子以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-为主,地下水主要水化学类型为HCO_3-Ca、HCO_3-Ca-Mg、HCO_3-SO_4-Ca-Mg;该区地下水化学成分的形成以溶滤作用、阳离子交替吸附作用为主,还与人类活动有关。地下水化学元素分布类型以对数正态分布为主,正态分布较少,无偏态分布类型。研究结果对该区地下水的环境影响分析和预测,判断环境污染程度及评定环境质量的优劣,合理开发利用地下水资源具有重要意义。