黔南龙里地区岩溶地下水水化学特征及水质评价

贵州黔南龙里地区岩溶地下水资源丰富。由于新构造运动,使得该区中部地壳不断抬升,形成了独特的方山地貌。为查明该区的特殊地貌是否对当地地下水质量产生影响,特展开此次岩溶地下水水化学特征与水质评价研究。本次研究通过ArcMap绘制水文地质略图,根据所取24组水样的水化学测试结果,运用AquaChem软件做Piper三线图,并进行统计分析,分析研究区地下水水化学特征。运用单因子评价和模糊综合评价两种方法分别对研究区的岩溶地下水质量进行评价,并对结果做空间分析。研究结果表明:(1)研究区水化学类型主要为HCO_3-Ca·Mg型,在中部草原四周均有分布,区内碳酸盐硬度均大于50%,且Fe~(3+)表现出强烈的空间变异性。(2)从单因子评价结果可知,研究区的地下水质量能满足饮用水标准的达95.8%。(3)从模糊综合评价的结果可知,研究区的地下水质量均能满足饮用水标准。总体上看,该区地下水资源可作为饮用水资源开采。本次研究结果,为该区今后的岩溶地下水资源开采提供依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

广西容县地下水水质调查与健康风险评价

为了对容县地区地下水水质进行调查和健康风险评价,主要对常规水质指标和部分重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)进行采样分析。结果显示:研究区pH水化学指标偏低,NO_3~-超标率达到50%。通过舒卡列夫分类方法和Piper图分析方法可知研究区水化学类型较多,其中HCO_3-Ca型水占的比重最大,占比为30%。地下水中Cu、Pb、Zn和Cd的浓度对儿童和成年人健康均没有明显危害。该研究可为容县地下水资源开发利用提供参考。     

基于GIS的楚雄地区地下水特征分析

楚雄州属滇中干旱地区,水资源时空分布极不均匀,资源性缺水与工程性缺水并存,较难集中化利用红层井开采地下水。为了能够让有限的地下水资源最大限度发挥社会效益和经济效益,通过对该区域不同类型红层地下水进行代表性取样分析,并采用ArcGIS软件建立红层地下水化学空间模型,以分析楚雄地区红层地下水的化学特征及其空间分布规律。通过分析揭示:该区域的水化学类型主要为HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca型水;在地下水循环系统中,总体上呈现出由高山补给区到平原排泄区,地下水力坡度由大变小,径流速度逐渐变慢,集中补给,分散排泄,径流交替沿途由强变弱的规律。     

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。     

华县地下水水化学特征及水质评价

为了查明华县地下水水化学特征,以及地下水的水质情况,采用统计分析法对研究区15个水样点的水化学指标进行较为全面的研究,获得地下水的水化学特征,并选取模糊数学法对其进行水质评价.研究结果表明:研究区地下水基本满足生活饮用水的标准.在各个指标中,pH、HCO3-、Ca2+三项指标的含量相对较稳定,而Cl-、SO42-、K++Na+、Mg2+的变异系数介于30％～100％之间,显示出中等变异性.地下水的水化学类型以HCO3·SO4-Ca·Na+K和HCO3-CI·Mg为主.水质评价结果显示研究区地下水水质总体状况较好,多为Ⅰ类水和Ⅱ类水,可以饮用.通过计算可以看出模糊数学法的计算过程较为麻烦,但其综合考虑了评价因子对水体的污染程度大小,以及水质分级的模糊性,评价结果更加客观、有效、符合实际.     

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。     

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。     

石家庄市东部深层地下天然饮用矿泉水田评价

通过调查发现,石家庄城市东部深层地下赋存有优质天然矿泉水资源.由深层地下水流场图、深层地下水水化学及锶偏硅酸含量分布图和深层地下水含水层分布情况来综合确定石家庄市矿泉水田范围,初步圈定了3处饮用天然矿泉水田.计算饮用天然矿泉水田储存量为0.75×108 m3;经评价,矿泉水田地下水感官要求、理化要求(包括界限指标、限量指标、污染物指标、微生物指标)符合<饮用天然矿泉水>(GB 8537-2008)的要求,其中界限指标锶全部符合,偏硅酸部分符合,矿泉水田分别属锶型或锶、偏硅酸型饮用天然矿泉水.     

模糊聚类分析在地下水化学类型分类中的应用

地下水化学类型是水化学组成及其环境的表征,也是地下水质量评价的重要部分。利用某地区水文地质调查采集的检测数据,采用舒卡列夫分类法和阿列金分类法进行了地下水化学类型的分类,确定了研究区水化学类型以HCO3-Ca型为主;在此基础上选择模糊聚类分析法进行了水化学类型的分类和研究。结果表明:传统分类法可反映研究区地下水优势离子,确定地下水水化学类型,但无法解决归类特性所产生的分类不合理问题;模糊聚类分析法有效克服了传统分类法的弊端,可全面反映水样间的亲疏关系和相似程度,将研究区水化学类型细分为5类,更好地体现不同水化学类型间化学组分的含量特征。     

黑龙潭泉域地下水化学特征及补给源识别

以黑龙潭泉域为研究对象,在泉域采取水样测试分析其水化学特征和氢氧同位素特征,通过Piper三线图、Gibbs图、线性回归分析、因子主成分分析及高程反演方法,探讨了黑龙潭泉域水化学组成特征和影响因素,以及各泉群的补给来源,结果表明:研究区地下水化学组分以Ca~(2+)、HCO■、SO■为主,水化学类型为HCO_3-Ca型,水化学组分主要受碳酸盐岩溶滤作用和岩石风化作用影响;水样点基本落在降水线右下方,研究区以大气降水补给为主,水样的补给高程为3 715～4 154 m;水样均接受九子海地区降水补给,但清溪泉群还接受玉龙雪山地区冰雪融水的补给,清溪泉群地下水子系统属于"多源同汇",其他泉群属于"单源单汇"。     

模糊聚类分析在地下水化学类型分类中的应用

地下水化学类型是水化学组成及其环境的表征,也是地下水质量评价的重要部分。利用某地区水文地质调查采集的检测数据,采用舒卡列夫分类法和阿列金分类法进行了地下水化学类型的分类,确定了研究区水化学类型以HCO3-Ca型为主;在此基础上选择模糊聚类分析法进行了水化学类型的分类和研究。结果表明:传统分类法可反映研究区地下水优势离子,确定地下水水化学类型,但无法解决归类特性所产生的分类不合理问题;模糊聚类分析法有效克服了传统分类法的弊端,可全面反映水样间的亲疏关系和相似程度,将研究区水化学类型细分为5类,更好地体现不同水化学类型间化学组分的含量特征。     

抚顺市新宾镇地下水水化学特征

针对沈抚地区用水安全问题,对新宾县新宾镇进行地下水取样测试,测试结果分析表明,新宾镇地下水Mn,NH_4~+,NO-2,K+,TFe,Al,PO3-4,NO-3等指标变异系数超过1,Mn,NH_4~+变异系数超过3,为强分异,表明其空间变化较大。新宾地下水水化学类型以HCO_3-Ca为主,其次为HCO_3-Ca+Mg型。从地下水质量分析,地下水的超标组分为NO-3,Al,TFe,Mn。根据因子分析认为,岩石溶滤作用与与农业活动是影响区内水化学形成的主要因素。     

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。