中关铁矿地下水化学组分演变特征分析

为探明中关铁矿在进行建设及开采时,地下水水化学组分受地下水流场变化及水-岩相互作用的影响程度,本文利用Piper三线图、聚类离子分析及离子比值图等分析手段,对中关铁矿地下水水化学组分演变特征进行研究分析。结果表明:奥灰水的水化学类型为HCO₃-Ca·Mg型;混水为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型;岩体水为SO₄-Ca·Mg型。奥灰水与岩体水中Ca²⁺浓度变化最大,而混水中Mg²⁺浓度变化最大;奥灰水与混水中HCO₃^-浓度变化最大,而岩体水中SO₄^2-浓度变化最大。其中,地下水中Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-是TDS值的主要影响因素。该研究结果有助于深入研究铁矿区地下水系统循环过程,为地下水资源的管理、开发利用与保护提供依据。     

焦作地区地下水水化学特征分析及水质评价

2017年对焦作地区42个地下水样品进行了采集和测试,综合运用数理统计、Piper三线图和相关性分析等方法分析了该区地下水水化学特征,并运用单因子评价和基于主成分分析的模糊综合评价法对研究区地下水水质进行了评价。研究结果表明:地下水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO^2-₄和HCO₃^-占主要优势,浅层地下水水化学类型按地下水径流方向由HCO₃-Ca型逐渐演变为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型和HCO₃·SO₄·Cl-Ca ·Mg型,深层地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型,局部为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型;水体离子组分变化主要受碳酸盐、硫酸盐和岩盐等风化溶滤作用影响;单因子评价结果显示TH、Mg²⁺、TDS、SO^2-₄等组分的超标是影响地下水质量的主要因素;模糊综合评价结果显示研究区浅层及深层地下水质满足Ⅲ类水及以上标准的采样点,分别占总采样点的61%和75%。研究成果可为该地区水质评价和水资源合理开发利用提供依据。     

山东淄博大武水源地地下水水化学特征及水质评价

为了解大武水源地地下水水化学特征及水质现状,选取2017年12月采集的57件水样,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型和离子比法,分析了大武水源地的主要离子特征及其成因,并运用综合评价法对水源地水质进行评价。结果表明:大武水源地地下水主要阳离子为Ca²⁺和Na⁺,约占阳离子总量的82.8%;主要阴离子为HCO₃^-、SO₄^2-、Cl^-,约占阴离子总量的91.9%;水化学类型以HCO₃·SO₄-Ca·Mg(Ca)型、HCO₃·SO₄·Cl-Ca·Mg(Ca)型、HCO₃·Cl-Ca·Mg(Ca)型为主;水化学组分主要受碳酸盐岩风化溶解控制;地下水水质都在Ⅲ类水以上,Ⅲ类水占据总水样的47.4%,Ⅳ类和Ⅴ类水占据了52.6%。研究成果对了解大武水源地水环境现状具有重要意义。     

大连地区地下水化学特征分析及形成机制研究

本文利用舒卡列夫分类法、Piper三线图、Person相关性、Gibbs图以及离子比值图等对大连地区地下水化学特征及形成机制进行了分析研究。结果表明:地下水化学类型主要为HCO₃^-·Cl-Ca²⁺型和HCO₃^-·Cl-Na·Ca²⁺型,占比为41.9%,并且表现出明显的地域分布特点;研究区Ca²⁺和Cl^-为优势阴阳离子,HCO₃^-次之,碳酸岩盐是Ca²⁺和HCO₃^-的主要来源,而Cl^-主要来源于海水入侵;地下水化学组成主要受岩石风化作用控制,主要水岩作用为碳酸盐岩溶解,并受海水入侵影响发生显著阳离子交换作用。该研究结果可为沿海山地丘陵地区地下水资源的管理、开发利用与保护提供依据。     

青海湖沙柳河流域浅层地下水水化学组成空间分布特征

地下水水化学组成空间分布对地下水资源科学管理保护具有重要意义。基于青海湖沙柳河流域不同典型月份地下水水化学组分数据，利用GIS空间分析方法对该流域地下水主要阴阳离子浓度、pH值、TDS浓度等的空间分布及其来源的空间异同性进行了研究。结果显示：(1)不同月份阴阳离子空间分布差异较大，6月份离子空间分布差异比1月份和10月份较为明显。6月份比1月份流域地下水K⁺、Na⁺、F^-和SO₄^2-浓度的高值区范围缩小，Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-浓度的高值区范围扩大，NO₃^-浓度的高值区与低值区范围无明显变化。10月份比6月份Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-和HCO₃^-浓度高值区缩小，K⁺、Na⁺     

极端洪涝作用下江西乐安河沿岸地下水化学组分特征及来源分析

为研究极端洪涝作用下乐平市乐安河沿岸地下水化学组分来源及环境健康风险,综合应用图示法、数理统计、主要离子比等方法,对研究区洪涝期间及洪涝后期24组浅层地下水样品的22项指标进行了分析。结果表明：不同时期地下水主要化学组分无显著差异,均属弱酸性的低矿化度淡水,优势阴、阳离子分别为HCO^-₃、SO₄^2-、Ca²⁺、Na⁺、K⁺。地下水水化学类型空间差异明显,洪涝期间以HCO₃-Ca·Na型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型为主,洪涝后期出现Cl型及NO₃型水。地下水主要组分的形成主要受控于水-岩相互作用、硅酸盐矿物溶解、阳离子交替吸附作用,局部地区受农业施肥、污水排放等人为活动干扰。洪涝灾害发生后地下水水质较差,不适宜直接饮用,污染指标主要为氨氮、NO^-₃、Mn、Cd,污染物来源于地表-地下水混合、洪水对土壤中...     

煤炭资源型城市浅层地下水化学特征及成因分析

在“双碳”目标背景下,地下水化学特征及成因机理对于煤炭资源型城市产业结构演化和转型发展至关重要。山东省济宁市是典型的矿城一体化城市,选取济宁市都市区为研究区,通过对比研究区内浅层地下水水化学特征,对其形成机制和控制因素进行分析。结果表明：研究区地下水整体为偏碱性硬水,水化学类型倾向于由HCO₃-Ca·Mg和HCO₃-Na·Ca向HCO₃·SO₄-Ca、HCO₃·Cl-Ca·Mg、HCO₃-Na·Ca·Mg、HCO₃·Cl-Na·Ca转变。研究区水化学组分的主控因素为水岩作用,其水化学特征主要受碳酸盐岩溶滤作用、农业生产和含氟矿物溶滤作用的影响,浅层地下水化学特征受当地工业制造业和采矿业影响逐渐增强。研究结果可为当地地下水保护和合理开发利用提供借鉴。     

新会区地下水水化学特征及成因

为探索新会区地下水水化学特征及成因 , 本研究采集 120 组新会区地下水样品 , 运用利用 Gibbs 图、Durov 图、离子比例法、饱和指数法等方法分析地下水化学特征及其控制因素。结果表明：(1)新会区地下水 p H呈弱酸性 , 松散岩类孔隙水中主要阴阳离子主要为 Ca²⁺和 HCO₃^-, 水化学类型以 HCO₃^-Ca 型水为主 , 其次为 Cl-Na型水。基岩裂隙水中主要阴阳离子主要为 Na⁺和 Cl^-;水化学类型以 Cl-Na 型水为主 , 其次为 HCO₃-Na 型水。(2)新会区地下水中 Na⁺、K⁺、和 Cl^-主要来自岩盐矿物的溶解 , 过量的 Na⁺、K⁺来源于钠长石和钾长石等硅酸矿物的溶解、阳离子交换作用以及人类活动的影响 , 并且松散岩类孔隙水中的硅酸盐的溶解作用明显强于基岩裂隙水。...     

永定河平原区河段生态补水对浅层地下水水质影响机理分析

为了研究永定河平原区河段生态补水不同水源对研究区浅层地下水水质影响,开展生态补水对浅层地下水水质影响研究非常必要。以永定河平原区河段为研究区,使用水均衡等方法对研究区浅层地下水进行分析研究,识别主要水文地球化学作用,探讨生态补水过程中永定河流域平原区地下水水质的演变机理。分析结果表明：在2019—2021年之间,地下水中主要离子浓度在上游河段总体呈升高趋势,而在下游总体呈下降趋势;各水源主要阴阳离子不同,引黄水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Na⁺,南水北调水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Ca²⁺,再生水小红门主要阴阳离子分别为Cl^-和Ca²⁺;地下水水化学特征逐渐从HCO₃^-Ca·Mg·Na型水向Cl·HCO₃^-Ca·Na型水转变;永定河生态补水后引起地下水水质变化起主导作用的是混合作用,其次是阳离子交替吸附作用,溶滤作用和蒸...     

藏东热曲水化学特征及物质来源研究

为研究横断山区小流域水化学特征及物质来源，在藏东金沙江一级支流热曲系统采集地表水和大气降雨样品，通过数理统计、离子比、Piper三线图和Gibbs模型等方法，分析热曲的水化学特征，探讨城镇生活、农牧活动及矿业开发等对地表水水化学的影响及主要离子来源。结果表明：热曲(干流及支流马曲)地表水pH介于7.25～8.41,均值7.95,呈弱碱性；TDS介于59.11～453.11 mg/L,均值224.94 mg/L;阳离子以Ca²⁺和Mg²⁺为主，当量浓度分别占阳离子总量的66.06%和22.07%,阴离子以HCO■和SO■为主，当量浓度分别占阴离子总量的76.08%和16.94%;地表水类型以HCO₃-Ca和HCO₃-Ca·Mg为主；地表水离子主要受岩石的风化溶解控制，并以方解石和白云石的溶解为主。     

豫北山前修武地区地下水水化学特征及水质评价

为了解修武地区地下水水化学特征,选取2018年丰水期42个地下水样和3个地表水样数据,综合运用数理统计、Piper三线图、模糊数学综合法、相关性分析和Gibbs图等进行修武地区地下水水化学特征分析及水质评价,并分析其主要影响因素.结果表明:①修武地区地下水中Na+、Ca2+、HCO3-和SO42-含量相对较高,阳离子浓...     

广西姚村地下河水化学特征及其时空变化

以广西黎塘姚村地下河为研究对象,通过对丰水期(6月份)、平水期(9月份)、枯水期(12月份)各采样点的地下水进行水化学研究,揭示了姚村地下河的水化学组成,探讨其水化学性质时空变化。结果表明:在空间上,电导率、Ca²⁺ 和Mg²⁺ 浓度自地下河上游至下游逐步升高,地下河出口处(3^#采样点)电导率远高于其他点(丰水期589 μS/cm、平水期634 μS/cm、枯水期614 μS/cm);在时间分布上,pH值,SO₄^2-,NO₃^-浓度季节变化明显,地下河出口处(3^#采样点)的NO₃^- 浓度在枯水期有明显升高;研究区地下水的化学性质受岩溶作用的强弱程度以及农业活动的影响。     

丹江口水库水化学特征现状分析

河流化学径流多源自流域岩石风化、地表侵蚀及人类活动等,水化学特征是流域多重环境信息的综合表现。为探讨丹江口水库水化学特征及影响因素,分别于2017年10月、2018年1月、4月和7月系统采集丹江口水体,分析水体离子组成及时空变化规律等水化学特征。分析结果显示:水体pH值介于7.02~8.58之间,呈中偏弱碱性,水体溶解氧、ORP值及电导率具有明显季节变化,总溶解性固体(TDS)平均值为(176.14±15.98) mg/L,高于世界河流平均值。在水体主要阳离子中,Ca²⁺含量最高,介于50%~70%之间,其次,Mg²⁺含量为20%~30%;在阴离子组成中,大部分样点的HCO₃^-含量达70%以上,(Cl^-+SO₄^2-)含量在20%以下,DSi含量在10%以下。研究结果表明,碳酸盐岩风化控制了水体总体特征,部分离子受硅酸盐岩风化影响,人类活动亦是影响水体化学特征的重要因素,与已有监测结果对比,近年来丹江口水库水环境有一定程度改善。研究结果为流域水资源综合管理和开发利用提供了数据支撑。     

云南昭通喀斯特区天然水水化学性质及地质成因

为研究云南省昭通市昭通喀斯特区天然水水化学性质及其地质成因,采集9组河水样和27组裂隙水样,运用Piper三线图、阴阳离子比例法及饱和指数法,分析了昭通喀斯特区河水及裂隙水的水化学性质及主要地质因素。结果表明昭通河水与裂隙水中优势阴阳离子分别为HCO₃^-(67.3%和70.0%)与Ca²⁺(60.0%和72.1%);昭通81.6%天然水TH主要在75.0～300.0 mg/L之间。昭通天然水中含F^-量(均值0.1 mg/L)远低于中国饮用水卫生标准值(1.0 mg/L)。以碳酸盐岩为主的含水层中发育的裂隙水化学类型主要为Ca-HCO₃和Ca·Mg-HCO₃。含水层岩性控制着昭通裂隙水化学性质。昭通氟中毒区可在碳酸盐岩且岩性较为单一的含水层中找到优质水源。     

仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土试验研究

膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩等不良工程性质,常采用石灰、水泥等土壤固化材料对其进行改良,但这些传统的土壤固化材料存在着污染环境、拌合不均匀等问题。以陕西省汉中市强膨胀土为研究对象,对仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土进行了自由膨胀率、无荷膨胀率、收缩、直接剪切、酸碱度和碳酸钙含量测定、粒度分析和扫描电镜试验等物理、力学、化学和微观结构试验。试验结果表明,仿岩溶碳酸氢钙可较好地降低膨胀土的胀缩性,并提高土体的抗剪强度,且仿岩溶碳酸氢钙与膨胀土的最优配比为6∶1;改良土中吸附的交换性Ca²⁺含量降低,碳酸钙含量增多,细粒含量降低,粗粒含量增多,内部孔隙减少;仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土的机理在于溶液中含有H⁺、Ca²⁺、HCO₃^-、CO₃^2-等离子,同时溶解有饱和的二氧化碳气体,通过离子交换作用,溶液中的H⁺置换了土颗粒吸附的Ca²⁺,减小了双电层厚度;通过岩溶作用,新形成的碳酸钙具有沉积胶结和填充作用,颗粒间联结强度和团粒化作用得到增强,从而降低了土体胀缩性。由此可见,仿岩溶碳酸氢钙对膨胀土具有良好的改良作用。     

基于熵权法的集对分析模型在蛤蟆通流域地下水水质评价中的应用

地下水水质评价可为地下水资源开发利用与保护提供科学依据。针对传统水质评价法指标存在随机性、模糊性和不确定性等特点,根据蛤蟆通流域86个地下水监测数据,选取了NH₄⁺,NO₂^-,Fe²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,COD_Mn6项能反映水质的指标体系,运用熵权法确定评价指标的权重,构建了基于熵权法的集对分析模型,并利用该模型对蛤蟆通流域地下水水质进行评价,并将评价结果与修正的内梅罗指数法的计算结果进行了对比分析。结果表明:蛤蟆通流域地下水水质中等偏下,Ⅳ,Ⅴ级水质的地下水分布占较大面积,而Ⅱ,Ⅲ级地下水分布所占面积较小。评价结果与修正的内梅罗指数评价法反映的水质特点具有一致性,与实际情况相符。可见基于熵权法的集对分析模型合理可靠。     

毕节地区岩溶地下水水化学特征与水质评价

贵州毕节地区岩溶地下水资源丰富。由于母岩碳酸盐岩的特殊地球化学背景,地下水化学特征和水质特殊,为了查明该区地下水资源能否开采作为饮用水资源,开展毕节地区岩溶地下水水化学特征与水质评价研究。根据研究区所取22组水样的水化学测试结果,运用水化学软件AqQA做Piper三线图,分析研究区地下水水化学特征,并对水样进行了舒卡列夫分类。运用单因子评价和模糊综合评价2种方法分别对研究区的岩溶地下水质量进行评价。研究结果表明:①研究区水化学类型主要为HCO₃-Ca·Mg型,主要分布在研究区的西部和南部,且大部分区域碳酸盐硬度>50%;②单因子评价结果显示研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的占59.1%;③模糊综合评价的结果表明研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的水样点占81.8%。从总体来看,研究区地下水资源可以开采作为饮用水资源。该研究结果为今后在该区开采岩溶地下水资源提供技术指导。