秦岭山区商洛市大气降水化学组成特征及来源分析

为了解秦岭山区城市大气降水化学组成与来源,2018年1-12月共收集商洛市有效降水样品40个,分析了p H、电导率(EC)和主要离子浓度(F~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+、K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+))。结果表明:商洛市降水p H和电导率的加权平均值分别为6.76和34.35μS/cm,降水总离子浓度加权平均值为452.89μeq/L;主要阴离子为SO_4~(2-)和NO_3~-,分别占总阴离子浓度的59.20%和31.93%,主要阳离子为NH_4~+和Ca~(2+),分别占阳离子浓度的39.21%和33.87%,中和因子(NF)也表明二者中和能力最强;总离子浓度冬季高,夏秋季低,呈现明显的季节变化特征;相关分析表明NH_4~+、Ca~(2+)与SO_4~(2-)、NO_3~-之间相关系数均大于0.7,说明商洛大气中存在着NH_4NO_3、Ca(NO_3)_2、(NH_4)_2SO_4、CaSO_4和NH_4HSO_4等物质;富集因子计算表明,SO_4~(2-)和NO_3~-主要来自人为活动,Ca~(2+)、Mg~(2+)和K~+主要来自陆源的岩石土壤风化,Cl~-主要来自于海洋源。     

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。     

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。     

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。     

吉安市大气降水化学特性及污染分析

依据2018年吉安市水文局14 个大气降水监测站点的数据,从降水pH 值、离子摩尔浓度及随时间变化趋势、离子间相关性、降水污染类型等方面分析了吉安市大气降水化学特性及污染源.分析研究表明：吉安市大气降水中硫污染较氮氧化物的污染更重,降水类型主要为燃煤型或者硫酸型污染.由于Ca2+、NH4+两个主要碱性阳离子对SO42-、NO3-两个主要致酸阴离子有很好的中和作用,其中Ca2+对降水的中和作用更明显,因此SO42-、NO3-两个主要致酸阴离子并未造成酸雨污染,吉安市大气降水类型为碱性降水.通过上述监测数据的分析以期为积极推行河长制,水资源开发利用工作提供技术支撑.     

商洛地区地表水离子组成特征及控制因素

商洛地区是南水北调中线工程重要的水源地,但其地表水主要离子组成特征及成因尚不明晰。通过对该地区地表水进行采样分析,结果表明:商洛地区地表水中主要阳离子浓度顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+K~+,阴离子浓度顺序为HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-NO_3~-,水化学类型为HCO_3-Ca,总体水质较好。岩石的风化是商洛地区地表水中离子起源的主要控制机制,其中以灰岩和大理岩等碳酸岩类风化作用为主,也有盐岩类的风化。蒸发-结晶作用对水体离子组成的影响较强,但大气降水影响相对较弱,商洛地区人类活动未明显改变该地区地表水主要离子的浓度。     

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。     

降水入渗过程中土柱出流水盐分变化试验研究

在室内模拟了降水入渗非饱和带土壤补给地下水的过程,具有一定盐分含量的降水入渗土壤剖面,收集土柱底部出流水样品,测试样品中的Cl~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。通过对比分析不同离子含量随累计出流水量的变化情况可知:当累计出流水量超过200 m L后,样品中的Cl~-含量与模拟降水中的含量基本一致;对于SO_4~(2-),入渗的水分对土壤中的SO_4~(2-)是缓慢溶解的过程,并且溶解速率不是均匀的;累计出流水量超过200 m L后,出流水中Ca~(2+)、Mg~(2+)含量均小于模拟降水中的,原因是在水分入渗过程中,土壤胶体对入渗水中的Ca~(2+)、Mg~(2+)有吸附作用。     

重金属螯合剂O-黄原酸化-N-苄基壳聚糖去除水中锰的性能研究

制备了重金属螯合剂O-黄原酸化N-苄基壳聚糖(RXCTS),考察了其对水样中Mn~(2+)的去除性能;通过正交试验法确定了RXCTS处理含锰水样的最佳絮凝水力条件,并研究了Mn~(2+)初始浓度、水样pH值以及共存无机阳离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))、无机阴离子(Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-))、浊度对RXCTS去除Mn~(2+)性能的影响。结果表明:RXCTS去除Mn~(2+)的最佳絮凝水力条件为:快搅时间2min,快搅速度140r/min,慢搅时间15 min,慢搅速度30r/min;RXCTS对不同初始浓度的含Mn~(2+)水样均有很好的去除效果,最高去除率可达100%;体系初始pH值对Mn~(2+)的去除率影响较大,Mn~(2+)去除率随着pH值的升高而升高;水样中共存的无机阳离子、无机阴离子对RXCTS去除Mn~(2+)的促进或抑制作用不明显;水样中存在致浊物质时,RXCTS可同时去除Mn~(2+)和浊度。     

离子色谱仪测定水中阴离子的稳定性及精密度分析

在水质检测中,阴离子F~-、CL~-、SO_4~(2-)、NO_3~- -N采用化学分析法步骤繁多、检测时间长、检测结果容易产生误差,而且使用化学试剂品种多,剂量大,许多试剂还具有高污染、难降解的缺点,容易对检测人员和周围环境产生危害。应用戴安ICS~-2100离子色谱仪测定水中4种阴离子,方法简便快捷,操作成本低,污染小。实验结果表明:ICS~-2100离子色谱仪工作性能稳定,精密度和准确度较高,可用于质检工作中。     

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。     

赣江河水主离子化学特征和径流效应以及控制机制

赣江发源于我国中南部的江西省,是长江的一大支流,为了客观分析该河流的水化学特征,开展水质评价,对赣江1958～2016年水化学数据进行了收集和分析。结果表明:①Ca~(2+),Na~++K~+,HCO_3~-和SO_4~(2-)是河流中的主要离子,pH值范围为6.0～8.8,TDS范围为15.7～141.0 mg/L,所有离子月变化量与河流流量呈正相关。1980年以前河流流量与SO_4~(2-),NO_3~-和Cl~-的浓度月变化正相关程度高于1980年以后,这表明河水化学特征1980年之前主要是非点源成因,但1980年以后为多种来源的混合。②海盐源Cl~-占河水Cl~-的比例小于19%,硫酸参与硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化,反映了1980年以后人为活动有所加强。Cl~-/(Na~++Cl~-)和SO_4~(2-)/(Na~++Cl~-)的增加与江西省国内生产总量、人口、煤炭消耗、肥料用量的关系受废水排放影响。③根据世界卫生组织饮用水标准,赣江的水质符合饮用水标准,但应该警惕Cl~-和NO_3~-浓度在1980年后在持续增加。     

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。     

基于特征离子的谢桥井田煤矿透水水源判别

矿井突(涌)水是采矿过程中最具威胁的灾害之一。能否准确快速地判别矿井突水水源,不仅是矿井水文地质工作的主要内容,而且是煤矿防治水工作的重要基础。以安徽淮南煤矿谢桥井田为例,在分析其主要含水层水文地质特征的基础上,利用Aqua Chem软件分别绘制出砂岩裂隙水和灰岩水的Piper三线图,经比较发现在Piper三线图中砂岩裂隙水和灰岩水分布区域存在明显差异,且砂岩裂隙水中次阴离子为HCO_3~-,而灰岩水中次阴离子为SO_4~(2-)。根据这一特点,选定SO_4~(2-)和HCO_3~-作为砂岩裂隙水和灰岩水的水源判别特征离子,通过对SO_4~(2-)/HCO_3~-比值分析比较发现:砂岩裂隙水中SO_4~(2-)/HCO_3~-比值小于0.55,正确回判率高达100%;灰岩水中SO_4~(2-)/HCO_3~-比值大于等于0.55,正确回判率高达91%。     

云南省云县大控蚌温泉的特征及成因

大控蚌温泉位于云南省云县,地处滇藏地热带。温泉区附近断裂发育,主要的热储层岩性为临沧花岗岩。泉水共有五个主要泉眼,水温88.3～96℃。地下热水中主要阳离子为K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+),主要阴离子为Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-,水化学类型为HCO_3~-Na型;热水矿化度0.625～0.702g/L,pH值为6.7～9,偏硅酸含量为161.1～261mg/L,F-含量为5.85～16.1mg/L。根据δ~2 H和δ~(18) O稳定同位素分析得知温泉水源为大气降水;估算出热水补给高程约为1 800m;估算补给区温度约为3.6～7.2℃;热储温度约为143～181℃;循环深度约为2 858～3 496m。综合分析得出大控蚌温泉成因模式为大气降水在周围山区补给区入渗补给,地下水向深大断裂带汇集,在经历深循环过程获得深部热流加热后沿导水断裂带上涌,在上升的过程中与浅部冷水发生混合,最终以高温沸泉和喷泉出露地表。     

利用氮氧同位素示踪技术解析巢湖支流店埠河硝酸盐污染源

本文利用氮氧同位素示踪技术解析了巢湖支流店埠河水体硝酸盐污染源的可能来源,并利用稳定同位素混合模型(Stable Isotope Analysis in R),定量评价了不同类型污染源在枯水期(2016年1月)和丰水期(2016年7月)对水体硝酸盐的贡献率。结果表明:(1)店埠河水体各形态氮浓度具有很强的时空变异性。上游区域水体总氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)在丰水期的平均浓度(4.87和2.73 mg/L)显著高于枯水期(3.09和1.17 mg/L),氨态氮(NH_4~+-N)平均浓度则是枯水期(1.10 mg/L)较丰水期(0.52 mg/L)高;中下游区域水体TN、NO_3~--N和NH_4~+-N在丰水期的平均浓度(6.62、3.23和1.57 mg/L)显著低于枯水期(10.52、4.26和3.66 mg/L)。水体无机氮主要以NO_3~--N形态存在,而污水则以NH_4~+-N为主。(2)δ~(15)N-NO_3~-和δ~(18)O-NO_3~-在丰水期的范围分别为1.98‰～9.12‰(平均值5.02‰)和5.11‰～11.86‰(平均值9.17‰),在枯水期的范围分别为3.89‰～9.35‰(平均值6.38‰)和1.46‰～7.53‰(平均值4.50‰),δ~(15)N-NO_3~-值丰水期较枯水期低,而δ~(18)O-NO_3~-值则是丰水期高于枯水期。粪肥污水、土壤有机氮以及化肥是店埠河水体NO_3~-的主要来源。(3)店埠河水体未经历明显的反硝化作用,SIAR模型计算表明,不同类型污染源对水体硝酸盐的贡献率分别为:大气沉降源7%～18%,土壤源24%～29%,化肥源18%～30%,粪肥污水源28%～48%。因此,根据河流流域空间布局,店埠河上游应重点控制面源污染输入的养殖废水、人畜粪便以及农业化肥,中下游则应重点防控城镇生活污水和工业废水,以有效降低入湖河流硝酸盐的污染负荷。     

永定河冲洪积扇地下水中硝酸盐来源的同位素识别

硝酸盐(NO_3~-)是北京地下水的主要污染物之一。本文分析了永定河冲积扇不同部位第四系地下水的水化学和氮、氧同位素特征,识别了地下水中NO_3~-的主要污染源,并定量评价了各种源的贡献。研究区地下水的NO_3~--N浓度介于1.32~37.44 mg/L,80%的地下水样NO_3~--N浓度超过我国《生活饮用水卫生标准》(20 mg/L)。地下水的δ15N-NO_3~-值介于+9.38‰~+16.96‰,均值12.87‰,δ18O-NO_3~-值介于+3.13‰~+21.18‰,均值+10.39‰,结合反硝化作用的识别,推断地下水中NO_3~-主要来自粪肥,部分来自NO_3~-化肥和大气降水。采用氮、氧同位素和物质平衡混合模型定量评价表明,粪肥对地下水NO_3~-的贡献为58%~81%,据此提出了保护和改善地下水水质的建议。     

废旧胶粒PRB活性材料对污染地下水吸附适应性研究

针对多组分污染地下水危害严重、治理费用高的特点,采用废旧轮胎橡胶经破碎后制备的胶粒作为PRB系统活性材料,对污染地下水中COD、NH_4~+—N、Fe~(2+)、Mn~(2+)、SO_4~(2-)吸附效果进行条件适应性研究。结果表明:在胶粒投加量为0.5 g/200m L,振荡频率150r/min,反应时间36h,p H值为7的条件下,污染地下水中COD、NH_4~+—N、Fe~(2+)、Mn~(2+)、SO_4~(2-)去除率分别为44.3%、24.8%、96.2%、86.2%、9.5%,表明胶粒对COD、Fe~(2+)、Mn~(2+)污染物具有较好的去除效果。胶粒对COD(乳酸钠)吸附特性可较好地符合Temkin吸附等温模型和Elovich动力学模型。该方法对于拓宽废旧橡胶资源化利用及修复含有机物、铁锰污染的地下水方面具有一定的积极意义。     

应用DRAINMOD-N II模型对暴雨后稻田排水量和氮素模拟

为研究暴雨后稻田氮素的排放过程,在宿迁市船行灌区开展了试验,测定了常规灌排和控制灌排模式下暴雨后NH_4~+—N、NO_3~-—N的浓度和稻田排水量,并用DRAINMOD-N Ⅱ模型对暴雨后稻田排水量、NH_4~+—N和NO_3~-—N流失负荷进行模拟。试验结果表明:控制灌排模式可以显著减少雨后稻田排水量和氮素排放量;在两种灌排模式下,DRAINMOD-N Ⅱ模型对雨后排水量模拟值与测量值的相对误差RE在2%以内,相关系数R在0.98以上,模拟效率系数NS在0.96以上,对NH_4~+—N和NO_3~-—N流失负荷的模拟值与测量值的相对误差在5%以内,相关系数R在0.95以上,模拟效率系数NS在0.90以上,因此通过模型率定得到的各参数值较为合理,可以利用该DRAINMOD-NⅡ模型对未来暴雨后稻田排水量、NH_4~+—N和NO_3~-—N流失负荷进行预测。     

波阳湖的水质状况

波阳湖区是我国商品粮生产基地之一。综合治理和合理开发利用波阳湖,保护好波阳湖的水源,是关系到我省国民经济发展的大事。为此,我站于1975年对波阳湖进行了一次初步调查。布设了采样点和取水样96个,分析了:酚、氰、汞、砷、六价铬,PH、DO、COD、NH_4~ 、NO_3~-、NO_2~-、Ca~( )、Mg~( )、总硬度、K~ Na~ 、C1~-、SO_4~(--)CO_3~(--)、HCO_3~-、总碱度,游离性CO_2,侵蚀性CO_2等二十二个项目,获得数据2,112个。同时为了较系统地掌握波阳湖的水质情况,为水源保护工作提供依据,我站自1979年4月份起,在波阳湖内布设了采样垂线19根,并根据水深取水面下0.5米(水深小于5米时,只取水面下0.5米一点)和湖底上1米(水深大于5米时)两点。每个月对波阳湖进行一次监测,到81年8月止,共取水样775