桂东地区地热水中氟的分布及其富集过程研究

为查明桂东地区地热水中氟的分布规律及其富集过程,对桂东地区典型高氟地热水分布区27件地热水样品进行水化学特征及其水文地球化学作用分析.结果表明:高氟地热水主要分布在桂东地区东北部区域,F浓度(指质量浓度)最高可达17.1 mg/L;高氟地热水以Ca-HCO3型或Na-HCO3型偏碱性水为主,水温为26.7～83.4℃,平均水温为46.0℃,TDS普遍低于1 g/L,属于低矿化度低温地热水;地热水中高浓度F-主要来源于花岗岩中萤石、铝硅酸盐等含氟矿物的溶解;利用PHREEQC软件模拟计算地热水中萤石(CaF2)和方解石(CaCO3)矿物饱和指数结果表明,地热水中CaCO3全为过饱和状态,而CaF2饱和指数随地热水中F含量的增加而逐渐升高,由不饱和逐渐达到过饱和状态,当水温较高时,含氟矿物溶解释放F-进入水相中,同时溶解进入地热水中的Ca2+与围岩表面吸附的Na+发生了离子交换作用,使地热水中Na+大量富集,并降低水相中Ca2+含量,从而促使CaF2矿物的溶解,增加地热水中F-含量,形成高氟地热水.     

昆明主城区地热井水资源特性及开发利用研究

在调查收集整理资料的基础上,分析总结昆明主城区地热井水资源分布、特性、开发利用现状。结果表明:主城区地热水井出水量大,水位下降明显,水温高,水化学类型以HCO3-Na、HCO3-Na·Ca型为主;昆明主城区地热水利用现状以洗浴、酒店、休闲娱乐为主,开发利用程度较低。建议对地热井进行动态监测,及时分析变化趋势及规律,科学合理多元化开发利用地热水资源。     

深埋孔隙型地热水的水化学特征及反硝化作用

为查明豫东某市深埋孔隙型地热水的水化学特征、水质现状及反硝化作用,为地热水的合理开发利用提供依据,对研究区24个地热水水样(埋深在600~1 400 m)的水化学指标进行了统计分析。研究结果表明:研究区地热水水化学类型为HCO3-Na型,为弱碱性软水。随着井深和水温的增加,地热水中的总铁、F-、溶解性总固体(TDS)、HCO3-、NH4+、SO42-含量均有增加的趋势,并且有不同程度的超标,这与较高的水温有关。硝酸盐含量随井深和水温的变化规律却相反,亚硝酸盐有超标现象。这是由于在碳源缺乏的还原环境下,硝酸盐的不完全反硝化作用易生成亚硝酸盐的中间产物。地热水中NH4+、HCO3-及SO42-含量均与NO3-含量有一定的负相关关系,这表明在研究区的地热水中,存在有硝酸盐的异养反硝化作用和异化还原作用,同时还可能存在有自养反硝化作用。     

运城盆地高砷区地下水-沉积物中砷的地球化学特征研究

山西运城盆地是干旱半干旱地区,是我国典型的高砷高氟地下水污染区。在对运城盆地七级镇高砷地下水分布区地下水和钻孔沉积物开展地球化学特征研究的基础上,分析了地下水中砷的物质来源以及控制高砷地下水形成的地球化学过程。结果表明:研究区沉积物的主要矿物成分为硅酸盐、碳酸盐矿物以及少量铁氧化物和黄铁矿等,沉积物中砷的赋存形态主要为碳酸盐结合态/吸附态和Fe-Mn氧化物结合态,是地下水中砷富集的主要物源;研究区地下水中有机物含量较低,微生物活动较弱,属于典型的氧化性弱碱性高砷地下水,在此环境中沉积物中微量黄铁矿的氧化性溶解成为地下水中砷的主要物源,此外由于碳酸盐和硅酸盐矿物的风化和水解作用使地下水中富集大量HCO~-_3,故地下水水化学类型多为HCO_3-Na型,而地下水的弱碱性环境和较高浓度的HCO~-_3会通过竞争性吸附导致沉积物中吸附态砷的溶解或解吸附,促进了地下水中砷的富集。     

鲜水河地热带道孚地区地热水水文地球化学特征研究

以鲜水河地热带道孚地区为研究区,分析了研究区出露的8个地热水露头的水化学和氢氧同位素特征,计算了地热水的热储温度,探明了地热水的补给来源和补给高程。结果表明:研究区地热水的水化学类型以Na-Ca-HCO_3型和Ca-Na-HCO_3型为主,地热水中主要阴阳离子来源于硅酸盐矿物的溶解以及深部CO_2组分的加入;由于地热水为不饱和水,利用石英地热温标得出浅部地热水的热储温度为100～130℃,利用硅焓方程和硅焓图解得出初始地热水的热储温度为135～240℃和117～161℃(最大蒸汽损失),浅部冷水混合比例和蒸汽损失质量百分比分别为70%～85%和5%～12%;氢氧同位素证据显示,研究区地热水的补给来源为大气降水,补给高程为4 159～5 325 m。     

华北板块奥陶系碳酸盐岩热储的水化学特征及其成因机制

奥陶系碳酸盐岩是华北板块普遍且优质的中低温传导型热储层,以其独特的岩溶作用、高产量、低盐度、易回灌的特性而受到关注。对华北板块27眼奥陶系碳酸盐岩地热井进行水化学组分分析,将华北板块奥陶系碳酸盐岩地热水划分为3组:边山岩溶系统地热水,地热井深约600～2 100 m,地热水的水化学类型多为HCO_3-Na、SO_4·HCO_3-Ca·Na、SO_4-Ca型水,SO■离子含量较高,说明地热水中除石膏类矿物溶解生成SO■离子外,可能还存在黄铁矿、H_2S被氧化的现象;过渡岩溶系统地热水,地热井深约2 100～2 700 m,地热水的水化学类型主要为Cl·HCO_3-Na型水,随着井深的增加Cl~-离子含量也相对增高;深埋岩溶系统地热水,地热井深多大于2 700 m,地热水的水化学类型为Cl-Na型水,Cl~-离子含量较高,说明深埋岩溶系统地热水中除岩盐溶解生成Cl~-离子外,且随着温度和压力的改变,碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等矿物的溶解度下降而被析出,局部还可能存在封闭水。此外,结合华北板块奥陶系碳酸盐岩地热水的水化学特征、水化学类型与井深的关系以及特征系数的分析,提出了华北板块奥陶系碳酸盐岩热储形成机制的概念模型。     

秦皇岛昌黎县海水入侵时空变化特征

为研究秦皇岛市昌黎县沿海地区海水入侵时空变化特征,运用数理统计、Piper三线图以及Gibbs图等对2019年6月采集的18组水样进行分析,结果表明:目前昌黎沿海地区海水入侵呈减缓趋势;水化学类型主要以HCO3-Na·Ca型、HCO3·SO4-Na·Ca型、HCO3·Cl-Ca型、HCO3·Cl-Na·Ca型和Cl-N...     

河南黄河改道区浅层地下水化学特征与主控污染源解析

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区域性水质调查,通过主成分-绝对主成分得分-多元线性回归（PCA-APCS-MLR）模型揭示豫北黄河改道区的浅层地下水水质演化来源.结果表明,研究区浅层地下水超标率从高到低依次为：锰>铁>总硬度>溶解性总固体>钠>氟>砷>氯离子>硫酸根>铵根,特别是锰的超标率达到76％.水-岩溶滤富集作用、土壤来源、氧化还原条件和农业活动这4种因素是导致地下水水质较差的主要原因,四者方差累积解释率达到71.24％,同时地表水的补给也会影响地下水质.新乡等北部的黄河故道区地下水中,铁、砷、铵根、总硬度和TDS等组分主要受到水-岩溶滤作用和氧化还原条件影响造成浓度增加;黄河沿岸的水-岩溶滤作用、土壤来源与黄河侧向补给造成水中氟的富集;高锰地下水受到土壤组分影响广泛存在于研究区,而个别地区农业活动和地表水补给造成硝酸盐的点状污染.     

新疆奎屯河流域高砷、高氟地下水的分布特征

以中国大陆第一个砷中毒病区新疆奎屯地区为研究区域,测定了该地区95个水样中砷、氟的含量和主要水化学因子。结果表明:奎屯河地表水为低砷低氟水,地下水中高砷水占61.36%,高氟水占28.41%。该地区高砷高氟地下水主要分布在奎屯河流域下游的西北部和中北部。高砷、高氟岩石是奎屯河流域地下水中砷、氟的原生来源,水文地质环境和强烈的蒸发使地下水中砷和氟逐渐富集,地下水的碱性和还原环境有利于含水层中砷和氟的释放。     

内蒙古新巴尔虎右旗高氟水分布特征及成因分析

高氟地下水是广泛分布于我国北方干旱半干旱地区的一种典型劣质水源,长期饮用会对人体造成严重的危害。本文以内蒙古呼伦贝尔典型高氟水地区为研究范围,对新巴尔虎右旗地区地下水、地表水水质分析结果进行统计分析、水化学类型、因子分析等方面的研究。结果表明,本区地下水F-含量普遍超标,氟离子平均含量为2. 24 mg/L,极值达6 mg/L。高氟水在空间上多分布于侏罗系火山岩及花岗岩地区的基岩裂隙水中,水化学类型以HCO_3-Ca·Na为主。综合分析研究区气候、水文、地质等条件,本文认为自然因素在研究区高氟水的成因中占主要因素,人为因素影响较小,蒸发浓缩作用和岩氟淋滤作用是地下水氟离子富集的主要机制。     

杭嘉湖地区水化学及同位素特征初步分析

本文通过初步分析杭嘉湖地区地下水化学和同位素特征,认为地下水的水化学分布存在着一定的分带性.浅层地下水化学类型为Cl,HCO3-Ca,Na型,代表了降水或地表水补给的形成过程,且补给前受到不同程度的蒸发.深层承压水化学类型为HCO3-Ca,Na和HCO3-Na型,代表了以铝硅酸盐矿物溶解为主的形成过程,其补给源为古气候条件下的降水补给.利用氘过量参数d值判断了第I承压水(120～150 m)总体流向为南西至北东,即由杭州和湖州向嘉兴方向径流.     

广东地热水资源农用适宜性评价

广东是我国地热资源最为丰富的省区之一。论文通过从相关文献查询和采样的方法,共收集到广东10个不同区域的15个不同地热水的理化性质指标。重点对其pH值、离子含量、矿化度、氟含量、重金属含量、砷含量等进行分析,并结合农田灌溉水质标准对其尾水的农用适宜性进行了初评,结果表明:氟含量是限制其农用性最主要的限制因子,其次是氯化物,矿化度是第三限制因子。广东大部分地区地热水不适宜直接农用,适当稀释后可用作农田灌溉水。为了更好地补给地热水,减缓地热水资源衰减趋势,建议建立科学合理的回灌系统。     

桂南地下热水系统中氟的分布及迁移富集规律

选取广西桂南地区地下热水系统为研究对象,利用氢氧同位素及锶同位素研究手段,对研究区内地下热水中氟的空间分布规律及其控制因素进行研究。结果表明:研究区内地下热水中氟含量变化范围为0.01~17.93mg/L,其中43%地下水样品中氟含量超过饮用水氟骨症临界值1.5mg/L,高氟地下热水的主要水化学类型为Na-HCO3型,水体中氟含量与温度呈明显正相关性;地下热水氢氧同位素特征显示,研究区地下热水的主要来源为大气降水,同时受一定程度蒸发浓缩及水-岩作用影响,地下热水锶同位素特征显示,研究区地下热水水化学组成明显受长石、云母等铝硅酸盐风化及碳酸盐岩溶解影响;对地下热水水化学开展的因子分析结果显示,研究区地下热水系统中影响氟迁移释放的主要因素为萤石的溶解与沉淀过程。     

藏南羊卓雍错湖水化学空间分异特征

2010年7月对藏南羊卓雍错流域进行了水样采集,通过测定与分析,揭示了流域最大湖泊羊卓雍错表层湖水化学水平分布特征和深水剖面变化规律,并探讨了该湖与流域其他水体化学性质的差异。结果表明:流域特殊的高寒气候、湖泊形状与补给来源、湖岸水系发育程度不同是造成羊卓雍错湖水化学空间分异特征明显的关键。在水平方向上,湖水HCO3-、Ca2+以及矿化度南高北低,而SO42-和Mg2+南低北高。这是由于湖水从南向北缓慢流动过程中蒸发浓缩所致;卡鲁雄曲径流量经空姆错补给羊卓雍错北部,使其矿化度较低。在垂直方向上,愈向湖泊深处,湖水SO42-、Cl-、CO32-和矿化度愈大,HCO3-则降低。与流域其他湖泊相比,羊卓雍错水化学性质与同属以降水补给为主的湖泊相近,与以冰雪融水补给为主的湖泊差异显著。与河水和地下水相比,羊卓雍错湖水SO42-和Mg2+当量浓度最大,河水和地下水则HCO3-和Ca2+含量较大。     

富砷地热废水排放的水环境效应——以西藏羊八井热田为例

西藏羊八井热田是我国目前唯一用于地热发电的高温热田,地热电厂产生的高砷废水直接排入了藏布曲(河)——热田内最主要的地表水体。通过地热废水、藏布曲(河)河水、羊八井河水和藏布曲南溪水的砷含量的对比,阐明了地热废水排放与其他水体汇入对藏布曲河水砷含量变化的影响。地热废水中的砷在排入藏布曲后受到了河水稀释作用与河床沉积物吸附作用的影响。计算了藏布曲不同河段内砷的综合衰减系数,并与河床沉积物对砷的吸附分配系数进行了对比,发现二者的拟合曲线符合指数关系。这表明随着河床沉积物吸附作用的加强,河水中砷的天然衰减将相应呈指数形式增加。     

活性氧化铝/硅胶吸附剂对环境水体的脱氟行为研究及应用初探

试制新型活性氧化铝/硅胶脱氟吸附剂,具有除氟选择性高、吸附容量大、适于在中性介质中应用、高温下吸附效果更佳等特点.其脱氟机理系典型的化学吸附作用,在含氟8.0mg/L的地热井井口的柱试验结果表明,当处理指标定为水中含氟1.0和3.0mg/L时,穿透体积V_b分别为2380和4000柱体积.饮用水实地试验结果表明,该吸附剂不仅具有除氟效能,还具有显著的降浊、脱色,脱碱和除铁等作用.     

东川因民矿区地下水-选厂水水化学特征及资源化影响因素

矿区水质分析结果表明,地下水属弱碱性淡水软水-微硬水。泉水水化学类型为HCO3-Ca·Mg。坑道水水化学类型为HCO3-Mg·Ca、HCO3·SO4-Mg·Ca、SO4·HCO3-Mg·Ca和SO4-Mg·Ca。地下水水化学成分的变化与(SO42-)浓度相关。泉水与坑道水具有一定的水力联系。选厂排放水中Pb、As含量高于坑道水。坑道水、选厂排放水具有弱侵蚀性。采矿活动和选矿过程对地下水-选厂水水质有较大影响,地下水水化学演变受控于矿业活动和矿区地球化学背景。     

铁盐和铝盐混凝微滤工艺除As(V)的比较研究

选择FeCl₃和Al₂(SO₄)₃作混凝剂,采用小试规模的混凝微滤膜反应器比较了铁盐和铝盐混凝微滤工艺的除As(V)效果、相关性能指标及适用范围.结果发现,Fe³⁺投加量为4 mg/L、Al₂(SO₄)₃投加量为50 mg/L时,铁盐和铝盐工艺的除As(V)效果大致相当,均可使水中As(V)的浓度从100 μg/L左右降低到10 μg/L以下,最低为1.68 μg/L.出水浊度均小于0.1 NTU,出水中铁、铝和SO^2-₄浓度均符合饮用水标准.铁盐工艺出水pH值比原水大约高0.5,铝盐工艺处理前后水的pH值基本不变.反应器运行结束静沉24 h后,铁盐工艺浓缩比为1 791,是铝盐工艺的2.54倍,污泥中As(V)的含量也大大高于铝盐工艺,去除同等重量的As(V)所产生的污泥量较铝盐工艺少得多.因此,对于仅有砷超标的饮用水,应优先考虑铁盐工艺.按除氟所需混凝剂数量投加Al₂(SO₄)₃,铝盐工艺即可在去除As(V)的同时去除氟,铁盐工艺则不能去除氟.因此,对于砷和氟均超标的饮用水,可采用铝盐工艺同时去除砷和氟.