西安主城区地下水化学特征及水质评价

城市地下水环境对城市的可持续发展具有重要意义.本文运用数理统计分析、改进的模糊综合评价、综合评价法、水化学和因子分析法对研究区地下水水化学特征及水质进行分析评价.结果表明,研究区地下水中钠离子、钙离子、硫酸根和碳酸氢根相对含量较高,承压水水化学组分比潜水稳定.潜水的水化学类型主要是HCO₃-Ca·Mg和SO₄·Cl-Ca·Mg·Na,承压水的水化学类型主要是HCO₃-Na和HCO₃-Ca·Mg.两种评价方法均显示,研究区潜水以Ⅱ类和Ⅲ类水居多,模糊综合评价法显示研究区承压水大部分为Ⅰ类水,而综合评价法显示研究区多为Ⅱ类、Ⅲ类水.水岩作用是水化学组分的主要控制因素.相较于承压水而言,潜水水质存在不同程度的污染,潜水污染的原因主要包括原生地质背景污染和人为污染两大类.该研究为研究区地下水资源的合理开发利用和生态环境保护与建设提供了理论依据.     

廊坊市区地下水质量现状评价与分析

为阐明人类活动影响下廊坊市区地下水环境状况,2015年在研究区进行现场调查采集并分析了深浅层(包含3组地表水)水样50组,测试指标包括有机指标(30项)和无机指标(31项).利用基于分类指标的单指标综合评价法进行本区地下水质量评价.结果表明,研究区地下水质量综合评价结果较差,深层地下水相比浅层地下水水质较好;从分类指标来看,对区域地下水质量影响最大的为无机毒理指标,其次为一般化学指标,毒性(类)金属指标及有机指标对地下水质量影响很小,各项指标主要影响浅层地下水;单项组分分析表明,深、浅层地下水水质贡献指标相差较大,其中影响浅层地下水水质的主要指标有总硬度、"三氮"、砷、氟化物、铁锰等,深层地下水影响指标主要为氟化物(50.0%),其次为砷(13.6%);有机组分少量指标检出但无超标.分析认为原生水文地质环境和人类活动是影响该区地下水质量的主要因素,是导致地下水中污染组分异常的根源.     

新疆南部典型地区地下水重金属空间分布特征

为研究新疆南部地区地下水重金属空间分布特征,在新疆南部选取典型区(叶尔羌河流域、焉耆盆地和若羌-且末地区),并对地下水重金属Fe、Cu、Mn、Zn、Hg、Cr(Ⅵ)、Pb、Cd、Al和As等10项指标进行了测试分析.结果表明,除Hg和Al外,其余指标均有检出;依据《生活饮用水卫生标准(GB5749—2006)》中的标准值,叶尔羌河流域Fe、Mn和As的超标率分别为48.0%、53.3%和20.0%,焉耆盆地Fe和Mn的超标率分别为11.9%和4.8%,若羌-且末地区Fe和Mn的超标率分别为33.3%和11.1%.研究区地下水重金属空间分布特征显著,水平分布上表现为叶尔羌河流域地下水重金属污染最为严重;垂向分布特征为地下水中超标的Fe、Mn和As主要分布于承压水区,且表现为浅层承压水中的超标率高于深层承压水的趋势.     

新疆巴里坤-伊吾盆地地下水水化学特征及成因

为查明新疆巴里坤-伊吾盆地地下水水化学特征及其成因,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法对研究区2011年9月的75组地下水水样测试结果进行分析.研究结果表明,潜水以HCO_3和SO_4型水为主,承压水以SO_4型水为主,两者都是矿化度中等、硬度中等的弱碱性水;Gibbs图表明,研究区潜水水化学成分主要受蒸发浓缩和岩石风化双重作用的影响,承压水补给水源的水化学成分主要受蒸发浓缩作用影响;离子比例系数法及饱和指数表明潜水和承压水中离子主要来自岩盐、硫酸盐、硅酸盐的风化溶解.此外,(Na~+-Cl~-)与(Ca~(2+)+Mg~(2+))-(SO_4~(2-)+HCO_3~-)之间的比值关系表明阳离子交换作用也是地下水中化学组分形成的重要作用之一.     

奎屯河及玛纳斯河流域平原区地下水中氮素对砷迁移富集的影响

研究奎屯河及玛纳斯河流域氮素对地下水中As浓度的影响,可以深入了解研究区高砷地下水的迁移富集机理.通过对奎屯河和玛纳斯河流域的34个地下水样品的采集和测试,分析了研究区地下水的水化学成分以及地下水中硝酸盐、氨氮与砷浓度之间的关系,并探讨了地下水系统中氧化还原环境对砷迁移富集的影响.结果表明,奎屯河和玛纳斯河流域高砷地下水水化学类型分别主要为SO_4·HCO_3-Na和HCO_3·SO_4-Na型.研究区高砷地下水赋存于低Eh和NO_3~-,高NH_4~+/NT、Fe、Mn的还原性环境中,在水平上主要分布于流域的地下水排泄区、湖积平原处,奎屯河流域地下水样中砷浓度都超标且明显高于玛纳斯河流域;在垂直方向上,主要集中在80—200 m.地下水中砷浓度和NO_3~-浓度呈负相关关系,这是因为在由NO_3~-指示的处于氧化环境的地下水系统中,铁锰化合物未被还原,因此其吸附的砷的化合物也没有释放.地下水中砷浓度随着NH_4~+/NT增大而增大,NH_4~+/NT可以指示地下水系统的还原环境的强弱程度,NH_4~+/N_T越大,地下水系统还原环境越强,含砷化合物越容易产生还原性溶解,将其吸附的砷释放到地下水中,且五价砷被还原成三价砷.     

偃师市地下水化学特征及氮化物浓度分布研究

通过水文地质调查、水质监测对偃师市地下水化学类型特征及"三氮"(硝态氮、氨氮和亚硝态氮)的空间分布规律进行研究.应用piper三线图分析表明,研究区地下水主要为低矿化度的HCO3—Ca·Mg、HCO3—Ca和HCO3—Mg型地下水.利用浓度等值线图分析表明,平原区地下水氨氮和硝态氮浓度较低,两侧的丘陵山区浓度较高.伊河和洛河交汇处,偃师市区以南亚硝态氮浓度较高.图5,表1,参14.     

洞庭湖水污染特征及水质评价

于2016年4月—2017年3月对洞庭湖区11个监测断面396个表层水样进行采集,选取8个水质指标进行因子特征分析,并采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对洞庭湖水质进行综合评价.洞庭湖水体呈弱碱性,总氮(TN)和总磷(TP)为超标污染物.单因子评价法结果表明,TN和TP为洞庭湖水质的主要限制因子,TN参与评价时,洞庭湖水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类.综合污染指数法结果表明,洞庭湖水质状况为中污染,平水期水质优于枯水期和丰水期,主要污染因子为TN、TP、五日生化需氧量(BOD5)和高锰酸盐指数(CODMn).主成分分析结果表明,洞庭湖水质主要受p H、溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)和TN等指标影响,西洞庭湖水质较好,南洞庭湖次之,东洞庭湖较差.3种方法是定性和定量评价的有机结合,评价结果不完全一致,故采用多种评价方法来开展水质评价十分重要.     

新疆阿克苏地区平原区高砷地下水分布特征及富集因素分析

地下水砷污染是全球化环境问题.本文基于阿克苏地区平原区2017年75个地下水砷实测含量进行分析.结果表明,研究区地下水砷含量变化范围为ND—98.70μg·L^-1,平均值为9.42μg·L^-1,超标率达26.7%.水平方向上,高砷地下水主要集中在研究区的中部偏南一带;垂直方向上,山麓斜坡冲洪积砾质平原潜水区地下水砷含量平均值表现为深层潜水>浅层潜水,中下游河流冲积平原区承压水区地下水砷含量平均值表现为深层承压水>浅层承压水>潜水.采用绘制Piper三线图、Gibbs图、离子比例图等方法对研究区地下水砷的富集因素进行研究.结果表明,研究区地下水砷主要为自然来源;封闭的地质构造和造山带与河流等沉积环境相结合的水文地质条件有利于研究区地下水砷的富集;研究区高砷地下水水化学类型主要为HCO3·SO4-Na,还原性-弱碱性环境利于地下水砷富集;研究区地下水砷受强烈的蒸发浓缩作用进一步浓缩,同时地下水阴离子浓度增大加剧了地下水中阴离子与砷酸根、亚砷酸根之间的竞争吸附,利于地下水砷的富集.     

新疆南部典型地区地下水中氟的分布特征及其富集因素分析

以新疆南部典型平原区地下水中的氟为研究对象,依据地下水污染调查数据,分析研究区地下水中氟的分布特征及富集因素.结果表明,水平上,焉耆盆地平原区地下水中氟的含量总体上呈南高北低,若羌-且末地区和叶尔羌河流域平原区地下水中的氟含量呈北高南低;垂向上,焉耆盆地平原区深层承压水的氟含量高于浅层承压水和潜水中的氟含量,若羌-且末地区和叶尔羌河流域平原区浅层承压水的氟含量高于深层承压水和潜水中的氟含量.地下水中的氟主要来源于地层中的含氟矿物;氟的富集主要受气候、地形、水文地质条件以及水化学环境的影响.     

水生植被恢复对东莞生态工业园区水质改善的影响研究

为促进工业园区水生态环境建设,以东莞生态产业园区水生态系统恢复为研究对象,研究了其建园初期水生植被恢复对重污染水体水质修复的影响,并应用因子分析法对水质与主要生态因子之间的相互关系进行了研究,探讨了水体修复效果与水生植被覆盖率的关系.结果表明：水生植被恢复可使园区生态岛群与月湖主要水质指标（总氮、总磷、氨氮和高锰酸盐指数）从建设初期（2011 年5 月）的劣V 类改善为II-III 类（2012 年）,透明度提高约1 倍,而下沙与大圳埔湿地也从劣V类（2011 年5 月）改善为IV-V 类（2012 年）,透明度提高约50%.10 项水质指标的因子分析表明,园区水质成因可归为综合营养因子（氨氮、高锰酸盐指数、叶绿素、透明度、总磷和总氮）、温度因子（温度、电导率、硝态氮）和光合作用因子（溶解氧和pH）,其中主导指标为氨氮、高锰酸盐指数、叶绿素a、透明度和总磷等.三类因子分别客观反映了修复水体的水质变化特点：氮磷及有机物的含量越低则水体透明度越高,水质越优;温度升高有利于水质改善;藻类光合作用减弱,则水质变优.生态岛群、月湖、下沙、大圳埔湿地的水生植被覆盖率分别为43.8%、22%、4.3%、9.1%,此差异与水质修复效果相关.回归分析显示水质指标与水生植被覆盖率呈极显著的二项式关系（p〈0.01）,根据拟合方程计算得出污染物浓度最低、透明度最高、综合水质最优时的水生植被覆盖率变动范围为30%~35%.因此,生态岛群与月湖的水质改善效果优于大圳埔湿地,大圳埔湿地则又优于下沙湿地;下沙与大圳埔湿地可通过适当增加浮、挺水植物的面积比例,提高水体修复能力.文中所得最适水生植被覆盖率范围可为华南地区工业园区水生态初期修复提供一定的参考价值.     

基于多元统计的宁夏沙湖主要污染物季节性变化原因探究

以西北地区典型高原封闭湖泊宁夏沙湖为研究对象,分春、夏、秋、冬季(4月、6月、8月、10月)对沙湖水体网格点14个区域主要污染物高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、氟化物及叶绿素等常规指标进行监测和统计,同时对不同季节主要污染空间分布特征进行研究.研究结果表明,沙湖高锰酸盐指数和氟化物100%超标,石油类春、夏、冬季100%超标,总氮春、夏、秋、冬超标率分别为43%、64%、7.1%和100%,总磷春、夏、秋、冬超标率分别为50%、100%、85%和85%.相关性分析结果表明,春季氟化物浓度随水温的升高而降低(r=-0.663,P0.01),总磷浓度随水温的升高而降低(r=-0.673,P0.01);高锰酸盐指数和石油类会降低水体透明度.夏季叶绿素和高锰酸盐指数存在较强的正相关性(r=0.744,P0.01),高锰酸盐指数和石油类也存在较强的正相关性(r=0.763,P0.01);秋季高锰酸盐指数随p H的升高而降低(r=-0.672,P0.01),石油类和透明度呈现一定的正相关(r=0.784,P0.01),高锰酸盐指数和总磷呈现一定的相关性(r=0.594,P0.05);冬季各项监测指标之间没有明显的相关性. 14个监测点位春、冬季节聚为两类,夏、秋季节聚为三类.春季共提出2个主成分,揭示75%的污染来源;夏季共提出1个主成分,揭示53%的污染来源;秋季共提出2个主成分,揭示62%的污染来源;冬季共提出3个主成分,揭示80%的污染来源.     

新疆喀什地区地下水氟的空间分布规律及其富集因素分析

高氟地下水严重影响当地居民的身体健康.基于新疆喀什地区571个地下水样的氟离子实测含量,运用Mapgis软件绘制研究区地下水氟含量分布图,结果表明,研究区地下水氟含量呈西部、北部高于东部、南部,中部最低的特点;山麓斜坡冲洪积砾质平原区氟含量表现为浅层潜水高于深层潜水,中下游河流冲积平原区地下水氟含量表现为潜水浅层承压水深层承压水.采用绘制Gibbs图、Piper三线图、离子比例图等方法对研究区水化学环境特征及地下水氟的富集因素进行研究,结果表明,研究区地下水氟源于山前含氟基岩;受地下水径流条件影响,研究区地下水氟含量平均值表现为中下游河流冲积平原区山麓斜坡冲洪积砾质平原区;蒸发浓缩作用使F~-浓度进一步增大;研究区高氟地下水水化学类型主要为HCO_3-Na和Cl·SO_4-Na型,地下水弱碱性环境有助于F~-的富集.     

石嘴山市浅层地下水的环境背景值

根据水文地质条件将研究区划分为单一潜水区和多层结构区两个地下水环境背景值单元,以石嘴山市大武口区和惠农区1997年和2008年的浅层地下水水质分析数据为依据,主要采用迭代标准差法和计算分布函数法对两个背景值单元内的15项指标进行了背景值范围的计算.在此基础上比较分析了研究区背景值的时空分异特征,结果表明,气象、水文、人类活动等变化较大的因素会使地下水的化学组分随时间呈现出一定的变化,即地下水环境背景值的时间差异性;而地形地貌、含水层岩性、地下水径流条件的差异是影响不同地下水环境背景值单元内相同指标背景值差异的主要因素,即背景值具有空间差异性.对地下水环境背景值进行水质评价,结果表明,2008年较1997年,地下水质量变差.     

新疆和田东部平原区地下水化学特征及演化规律

以2018年新疆和田东部平原区116组地下水水质检测数据为基础,综合运用因子分析、Piper三线图、Gibbs模型、离子比值法和水文地球化学模拟等方法对其水化学特征及演化规律进行分析.结果表明：研究区地下水中Na⁺和Mg²⁺为主要阳离子,Cl-和SO₂^4-为主要阴离子,地下水类型为SO₄·ClCa·Mg型高硬度高咸水;因子分析表明该区地下水水化学组分受岩石溶滤作用和蒸发浓缩作用控制;水中离子主要来源于蒸发盐岩的溶解,其次为碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解.单一结构潜水主要受蒸发浓缩作用、岩石溶滤作用和人类活动等因素影响,承压水受阳离子交换作用影响.水文地球化学模拟结果表明：沿地下水流向,水中离子总量累积,岩盐、白云石和石膏发生溶解,方解石发生沉淀.     

新疆喀什地区东部地下水“三氮”空间分布特征及影响因素

本文对新疆喀什地区东部地下水"三氮"空间分布特征及影响因素进行了研究.结果表明,该地区地下水"三氮"含量总体较低;NO_3-N含量范围为ND(未检出)—8.02 mg·L~(-1)、样点均值1.17 mg·L~(-1);NO_2-N含量范围为ND(未检出)—0.15 mg·L~(-1)、样点均值0.006 mg·L~(-1);NH_4-N含量范围为ND(未检出)—至0.28 mg·L~(-1)、样点均值0.04 mg·L~(-1);仅个别监测井NO_2-N和NH_4-N含量超标.水平分布特征表现为:NO_3-N含量总体呈南高北低,NO_2-N和NH_4-N含量总体呈南低北高.垂向分布特征表现为:潜水中NO_3-N含量(均值3.14 mg·L~(-1))高于浅层承压水(均值0.50 mg·L~(-1))和深层承压水(均值1.28 mg·L~(-1)),浅层承压水中NO_2-N(均值0.008 mg·L~(-1))和NH_4-N含量(均值0.05 mg·L~(-1))高于深层承压水(NO_2-N均值0.002 mg·L~(-1);NH_4-N均值0.02 mg·L~(-1))和潜水(NO_2-N均值0.001 mg·L~(-1);NH_4-N未检出);NO_2-N和NH_4-N超标点全部集中在浅层承压水中.该地区地下水"三氮"迁移和转化主要受氧化还原条件、地表水水质、包气带岩性、地下水径流条件、潜水埋深、土地利用类型和生活污染等因素的影响.     

银川地区地下水水化学特征演化规律及水质评价

研究地下水的水化学特征演化规律及水质评价,对地下水水资源保护和可持续开发利用具有重要意义.本文根据银川地区1991—2016年地下水水质监测资料,运用经典统计学、Piper三线图解法、Gibbs图解法、离子比值法对研究区地下水水化学特征及演化规律进行分析,并利用模糊综合评价法对研究区62个水样点进行水质评价.结果表明,26年来研究区地下水化学组分未发生明显变化,为偏碱性硬水.多年地下水中各离子含量排序一致,阳离子含量排序为:Na~+Mg~(2+)Ca~(2+)K~+,阴离子含量排序为HCO~-_3 Cl~-SO■.当前银川地区地下水水质基本满足生活饮用水的标准,山前冲洪积平原地区水质良好,丰登镇及北部地区水质最差,部分井孔的TDS大于2000 mg·L~(-1).地下水水质在1996年最差,自2006年以来得到明显改善.研究区地下水化学组分及水质受到水文地质条件、蒸发浓缩作用、岩石风化作用、补给水成分及人类活动的综合影响.     

湘中某矿区地下水重金属污染特征及健康风险评估

以湘中某矿区地下水为研究对象,对矿区14口监测井15项重金属指标开展监测分析。结果表明,矿区地下水中As、Sb、Co、Fe和Mn 5项重金属指标超标,超标率分别为14. 3%、64. 3%、50. 0%、10. 7%和14. 3%;最大超标倍数分别为5. 4、30. 4、0. 9、34. 0和18. 3,地下水中Sb污染最严重。污染评价结果表明研究区地下水在平水期极重污染占比达到78. 5%,丰水期污染相对较轻,极重污染占比为50%。研究区地下水污染健康风险评估确定的主要健康风险指标为As、Sb、Co,主要污染途径为饮用水。由地下水健康风险评估模型得到研究区地下水As致癌风险最大,风险值为1. 08×10-3~2. 89×10-3,远超最大可接受致癌风险限值; As、Sb和Co的最大非致癌危害商分别为1. 48×102、89. 2和69. 0,均超过可接受水平,研究区地下水饮用水途径对当地敏感人群的健康构成危害。     

喀什地区西部地下水重金属空间分布特征及成因分析

本文基于新疆喀什地区西部平原区地下水污染调查数据,重点分析了地下水超标重金属(Mn、Fe、As、Pb和Cd)的空间分布特征与成因.喀什地区西部地下水Mn、Fe超标区呈连续分布,具有普遍性;As超标区呈岛状分布,范围较小;Pb和Cd超标呈点状分布,分别与Fe和As超标高值区相伴.流域上游地下水未超标区大于下游.结果表明,Mn、Fe、As超标高值区是在原生地质环境背景下,工业污染因素增强、区域地下水开采等因素共同作用形成的.相关分析表明,Mn和Fe、Mn和Pb、Fe和Pb、As和Cd质量浓度间呈显著的正相关关系,说明流域人为污染因素在加强.本文针对喀什地区西部地下水超标重金属之间相关性,结合其空间分布特点及成因,提出了防治地下水污染的建议.     

广州市某生活垃圾填埋场空气及地下水污染状况分析

本文以广州市某生活垃圾填埋场为实例,通过监测场区、周边敏感点的空气和地下水的相关指标,依据现行生活垃圾填埋场污染控制标准,以及环境空气和地下水质量标准,分析了空气和地下水的污染状况.监测结果表明,风向是影响周边空气污染状况的主要因素,下风向监测点硫化氢和臭气指标超标状况比上风向监测点严重,温度高、湿度大、风速小的季节空气污染较严重;渗滤液及地下水流向是周边地下水污染状况的最主要影响因素,地下水上游位置的监测井地下水相关指标未超标,布置于地下水下游的4个监测井的总大肠杆菌、氨氮、锰、亚硝酸盐、耗氧量均超出《地下水质量标准》Ⅲ类限值,已达到重度污染的程度,且各污染监测井之间高度相关,相关系数均达0.99以上,而与背景井相关性很小,说明监测井的污染由渗滤液造成.主成分分析表明,污染因子主要来自3种不同的污染源,铅和锰、亚硝酸盐和大肠杆菌、氨氮和耗氧量分别来自不同的污染源,地下水污染因子超标特点可能与填埋垃圾成分有关.     

新疆焉耆盆地平原区地下水演化的主要水文地球化学过程分析

地下水资源是焉耆盆地生活、生产及生态用水的主要供水水源.深入研究焉耆盆地地下水演化特征及水文地球化学过程对合理开发地下水资源及保护地下水环境具有重要意义.利用Gibbs图阐明了焉耆盆地平原区地下水所经历的水文地球化学作用(大气降水、蒸发浓缩和岩石风化作用等),平原区采样点主要分布在Gisbbs图的右上角及中部左侧,表明平原区地下水受风化、蒸发浓缩作用影响,且受大气降水作用影响较小;方解石、白云石等碳酸盐矿物,以及岩盐、石膏等蒸发岩的风化溶解是平原区地下水主要离子来源,应用PHREEQC地球化学模拟软件计算了平原区各矿物饱和指数,大部分采样点方解石与白云石未达到饱和状态;随着平原区地下水中的TDS和Cl-浓度的逐渐升高,Mg~(2+)在地下水中的富集受到了白云石沉淀过程的限制,而Ca~(2+)的含量随TDS的增大而持续增加,并结合平原区2011年与2014年地下水水化学Piper三线图,平原区地下水大部分呈Ca·Na型或者Ca·Mg型;地下水ORP值均为正值,表明平原区地下水处于氧化状态;根据离子比例法,γNa+/γ(Na++Ca~(2+)+Mg~(2+))比值深层承压水潜水浅层承压水,表明平原区地下水阳离子交换作用由强到弱依次为深层承压水、潜水、浅层承压水.