凹凸棒石纳米铁复合材料的制备及应用探讨

通过对凹凸棒石进行湿法提纯和酸处理改性提高凹凸棒石的纯度、比表面积和吸附性能;将提纯改性后的凹凸棒石作为载体,以硼氢化钾作为还原剂,在氩气保护下采用离子交换法制备凹凸棒石纳米铁复合材料,解决纳米铁稳定性差、容易凝聚成团的问题,从而增大纳米铁与污染物反应的有效面积。与纳米铁相比,凹凸棒石纳米铁复合材料较稳定,易于保存。以地下水中常见的硝酸盐为目标污染物,探讨了将凹凸棒石纳米铁复合材料应用到可渗透反应墙技术、抽出处理技术及注入修复技术中的方法。应用研究成果表明,经上述技术处理后,地下水硝酸盐浓度可得到有效去除。     

小波-神经网络混合模型预测地下水水位

由于过量开采地下水,华北平原的许多城市出现地下水水位持续下降趋势,由此导致了许多严重的环境问题,如地下水枯竭、地面沉降和海水入侵等。为了准确预测城市地下水水位变化,利用小波变换的多尺度分析特征,建立了小波-神经网络混合模型(以下简称"混合模型"),并研究了其在地下水水位预测中的精度。利用北京市平谷区地下水水位观测资料,分别用BP网络和混合模型对该区地下水水位进行了预测。采用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和线性相关系数(R)对模型预测的精度进行度量。预测结果表明:混合模型第1至第3个月的地下水水位平均绝对误差分别是0.535,0.598和0.634 m;而BP模型的平均绝对误差分别为0.566,0.824和0.940 m。混合模型的预测误差分别为BP模型的95%,73%和67%。使用混合模型能明显提高预测的精度,显著增加有效预测时段长度。     

贵州修文县陶家龙潭水源地水文地质特征

为了研究贵州省岩溶区水源地水文地质特征,以修文县陶家龙潭水源地为研究对象,结合水文地质测绘等调查方法及岩溶地下水的发育规律,得到其地质概况及岩溶发育影响因素、边界条件等特征。划分其隔水边界条件的依据主要为:隔水边界阻水性质、边界沿线岩溶现象发育情况、地下水出露点,并以地形分水岭为依据研究其补给边界。研究表明:水源地发育区域具有独立的水文地质单元的特征;陶家龙潭水文地质单元的发育主要受岩性和裂隙构造的影响;排泄形式主要为岩溶泉和人工开采,并最终排泄于地表河流;水源地地下水水化学类型为HCO3·SO4—Ca·Mg水,适合作为饮用水源。     

地下水监测多源信息管理系统的开发

随着经济的发展和人口的不断增加,大量超采地下水造成了地下水位埋深大幅度下降,地下水的超采引发了一系列环境地质问题。为了对地下水进行科学管理和合理规划,开发了一种新的地下水信息系统。该系统重点解决地下水监测数据获取、传输、管理与远程控制等方面的关键技术问题,并实现实时监测数据的解析、同步更新、显示、查询、仪器设备管理、通讯设备管理、监测井信息管理、报警等功能。系统兼容多个厂商提供的设备,可对不同格式的监测数据进行处理。用户通过互联网即可使用本系统,表明具有使用方便、通用性强等特点。     

基于ET控制的平原区县域水资源管理研究

受气候变化和人类活动的影响,水循环过程发生改变,单纯基于用水侧考虑已不能完整反映区域的水资源问题,必须从水资源物理成因角度开展用水控制。本文从水资源的自然属性出发,以水循环过程为基础,重点阐述了基于ET控制的水资源管理的基本理论与方法,针对平原区县域的特征,提出了基于ET控制的平原区县域水资源管理模型及计算方法,并以地下水超采典型区—滦南县为例进行了实例应用。模型以县域ET控制为手段,以消减ET实现为目标,从水资源的物理驱动过程入手,考虑了产业发展、种植结构、节水潜力以及地下水超采等县域发展的实际问题,使规划管理方案更贴近县域生产实际,控制超采更具可操作性。     

复杂断层矿区地下水三维数值模拟

为了提高复杂断层矿区地下水数值模拟结果的准确度,以内蒙古某矿区错综分布的10条倾斜断层为研究对象,采用FEFLOW软件将倾斜断层简化处理为垂直透水断层,建立复杂断层矿区地下水三维数值模型,并预测了矿区开采30年后对上覆各含水层的破坏程度。结果表明:二叠系山西组砂岩裂隙含水层受开采直接影响,最大降深约150.23 m;上覆二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层和新近系砂砾石含水层无稳定隔水层,水位差的加剧导致越流量增加,最大降深约23 m;第四系松散孔隙含水层由于下部完整且较厚的黏土层,基本上不受影响。对断层的有效概化有助于提高数值模型的仿真性和结果的精准度。     

基于云模型的东平湖枯水期地下水水质评价

为考察南水北调东线工程通水前后东平湖地区枯水期地下水水质变化情况,引入云模型,选择总硬度、SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-、NH_4~+、F~-6个水质指标作为评价因子,将南水北调东线工程通水前后的东平湖地下水水质实测数据输入云模型,得到各评价因子的确定度和基于权重计算的各采样点的综合确定度,由最大确定度确定各采样点的水质级别。结果表明,南水北调东线工程通水后,所采集的7个地下水水样的水质级别并未降低,湖区东部水样的水质劣于西部。     

定靖中部地区地下水质量与分布特征分析

以2013年在陕北定靖中部地区采集的62组地下水水样的全分析测试结果为数据基础,分别用单指标评价法、内梅罗指数评价法、层级阶梯评价法和模糊综合评价法对地下水进行质量评价,并对评价结果进行综合加权平均,以期得到更加可靠的质量评价结果,旨在为该地区地下水资源的合理开发利用与保护提供依据。评价结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水所占比例分别为3.23%、11.29%、9.68%、24.19%、51.61%,约75%的地下水不适合直接饮用;该区地下水质量较差。水质整体分布规律为:东北部沙漠—平原地区水质较好,西南部黄土丘陵地区水质差;在局部,油气井开采较密集和芦河周围地区水质较差,说明原生环境和人类活动是造成该区地下水质量差的两个主要原因。     

示踪试验在复杂岩溶区工程中的应用

以滇中引水工程某深埋长隧洞为依托,在较深入了解研究区水文地质及工程地质条件的基础上,选取线路对地下水环境影响较大的区域进行示踪试验,通过试验不仅较清晰地查清了地下水运移通道,而且较为准确地查明了研究区地下分水岭,最终为线路的选择提供了合理、准确、可行的依据。     

氮肥对地下水中氮迁转机理研究

为研究地下水中“三氮”迁移转化的主要影响因子,以江西省泰和县境内的千烟洲试验站为研究对象,根据研究需要进行了实验区域的划定,对研究区域的地下水位、“三氮”、铁、锰和pH值进行了长期的监测,通过数据整理、作图分析后,利用SPSS软件对“三氮”、总铁、可滤态锰和pH值的相关性进行分析。结果表明:研究区地下水已经受到了农业氮面源污染的影响;地下水中铁、锰具有显著的伴生性;铵态氮和亚硝酸盐态氮与铁、锰存在显著的正相关。总铁、可滤态锰、pH值、温度和降雨是地下水中“三氮”迁移转化的主要影响因子。通过“三氮”迁移转化影响因子的分析,可为农业氮面源污染的防治提供一定的理论基础。