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。     

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。     

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。     

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。     

海原县山前地下水化学特征分析

在海原县采集地下水及泉水样品145组,采用Piper图解法、Gibbs半对数法、离子比例法等方法,对海原县山前地下水化学特征及其形成机制、空间演化规律进行了分析研究,结果表明:从南、西华山补给区至鸭儿涧排泄区,地下水化学类型由HCO_3-Ca·Mg渐变为HCO_3·SO_4-Ca·Mg、SO_4·Cl-Na·Mg·Ca、SO_4·Cl-Na·Mg,HCO_3~-、Ca~(2+)含量逐渐减少,SO■、Cl~-、Na~+含量逐渐增多;干盐池为一断陷封闭盆地,水文地质单元相对独立,从盆地边缘至盆地中心沉积物颗粒逐渐变细,地下水化学类型由HCO_3·SO_4-Ca·Mg渐变为HCO_3·SO_4-Na·Mg、SO_4·Cl-Na·Mg、Cl·SO_4-Na·Mg;从补给区至径流区,地下水化学类型的形成以溶滤作用为主,至径流区渐变为以阳离子交替吸附作用为主,排泄区以蒸发-浓缩作用为主。     

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。     

岩溶洞穴地下水水化学特征及其地球化学敏感性比较——以贵州双河洞和织金洞为例

不同岩性发育下的洞穴,其洞穴地下水的地球化学敏感性具有明显的差异。对织金洞、双河洞系统的大风洞和皮硝洞等不同岩性的洞穴地下水进行地球化学敏感性研究,对比不同岩性的洞穴水化学特征差异及影响因素。结果表明:(1)3个洞穴地下水水化学阳离子以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主;织金洞水化学类型为Ca-HCO_3型,皮硝洞为Ca·Mg-SO_4·HCO_3型,大风洞为Ca·Mg-HCO_3型。(2)白云岩洞穴(双河洞)地下水Mg~(2+)/Ca~(2+)明显高于灰岩洞穴(织金洞),但在含膏白云岩洞穴(皮硝洞)中,地下水Mg~(2+)/Ca~(2+)比值由于受白云岩和石膏的风化溶解的影响,Mg~(2+)/Ca~(2+)变化幅度较大。(3)3个岩溶洞穴地下水地球化学敏感性中,阳离子以Ca~(2+)最强;阴离子在织金洞和大风洞地下水中以HCO_3~-较强,而在皮硝洞地下水中SO_4~(2-)则表现出较强的敏感性,各主量离子的地球化学敏感性总体上表现为皮硝洞织金洞大风洞。因此通过对不同岩性的洞穴地下水进行地球化学敏感性研究,以期为岩溶区地下水环境和保护岩溶水文生态提供科学的依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

大武岩溶水源地地下水水化学特征及其影响因素

选取北方典型岩溶裂隙含水系统,利用水文地球化学方法和统计学方法分析其地下水水化学特征及其影响因素,结果表明:沿着地下水主径流路径,地下水水化学类型种类逐年增加,除水岩作用外影响水化学类型的Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、SO_4~(2-)多来源生活污水、工业废水和生活垃圾,且地下水中挥发性有机污染物的检出及NO_3~-、VOCs时空输入的多变性,表明区内地下水水化学持续受到人类活动的影响;利用比例系数法和因子分析法等获知影响地下水水化学的主要过程为水岩相互作用、阳离子交替吸附作用及溶滤作用,综合分析水化学类型和聚类分析可解译出监测点接收的物质组分及来源、地下水水化学动态变化过程及影响因素。     

基于多元统计和AquaChem的天山南麓小流域水体化学计量特征

为研究哈密河上游水体质量,设置了23个水质断面进行取样测定,并应用数理统计和Aqua Chem软件研究水体化学特性及其控制因素。结果表明,区域水体呈中性至弱碱性,水体中离子浓度结构不均衡,阴离子中以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主,阳离子以Ca~(2+)和Mg~(2+)为主。Durov图表明,区域水化学为Cl~-·HCO_3~-+Na~+·Ca~(2+)型,水质受岩石风化和大气沉降控制。     

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。     

云南省南洞岩溶水系统水化学特征及其成因分析

云南省南洞地下河流域是西南地区典型的超大型地下河流域,选择其中的南洞岩溶水系统作为研究区。针对岩溶地区的用水短缺问题,以水资源的合理开采及可持续利用为目标,于2015年5月和12月分别在研究区的16个观测点进行采集水样与野外现场测试,运用描述性统计分析、Piper三线图、Gibbs图等方法对地下水水化学特征及其成因进行分析。结果表明:研究区内各水体pH值在6.19～7.66之间,平均值为7.25,呈中性偏弱碱性;TDS均值为329.24 mg/L,属于低矿化度水。因受岩溶区碳酸盐岩地层的控制,研究区地下水化学类型以HCO_3-Ca型为主,地表水以HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca·Mg型为主。控制研究区水中主要离子形成的水文地球化学作用主要为岩石风化溶滤作用。氢氧同位素分析表明地表水和地下水的初始补给源主要为大气降水,而地表水由于经历较强的蒸发作用,氢氧同位素偏重。     

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。     

关中盆地潜水环境背景值研究

依据关中盆地内487组水质检测数据,在深入分析关中盆地地下水流场、补给径流排泄条件和地下水环境状况的基础上,对研究区进行了较为详细的地下水环境单元划分,运用迭代标准差法和计算分布函数法,求取了关中盆地潜水主要常量组分K~++Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、TDS的环境背景值,分析了各组分背景值的空间分布规律及形成因素。结果表明:地下水补、径、排条件和水文地球化学作用对区内主要常量组分背景值的空间分布起主要控制作用,其中区内阴离子以HCO_3~-为主,阳离子渭河北岸以K~++Na~+为主,渭河南岸以Ca~(2+)为主;在渭河以北地区水文地球化学作用主要以矿化和蒸发浓缩作用为主,渭河以南地区以溶滤作用为主。其结果为关中盆地地下水污染评价、水资源开发与保护等提供了科学依据。     

新疆昌吉市平原区地下水化学特征及质量评价

为探究新疆昌吉市平原区地下水化学特征及质量时空分布规律,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法、F值评分法和质量比对等方法对昌吉市平原区2016年42组及2011年9组地下水取样点检测数据进行分析。结果表明:昌吉市平原区潜水水化学类型主要有HCO_3·SO_4-Na·Ca型和HCO_3·SO_4-Na·Ca·Mg型,承压水水化学类型主要有HCO_3-Na·Ca型和HCO_3·SO_4-Na·Ca型;研究区潜水水化学成分主要受蒸发浓缩和岩石风化共同作用的影响,承压水水化学成分主要受岩石风化作用的影响。通过2011年与2016年地下水原位点比对发现,潜水取样点中有3组质量不变、3组质量有所改善、2组质量劣化,承压水取样点1组无变化。影响地下水化学特征和质量时空分布的因素主要是自然因素和人为因素。