贵州高原喀斯特流域浅层地下水化学特征及质量评价——以普定后寨河为例

为研究贵州典型喀斯特流域浅层地下水化学特征及水质状况,于2015年5月—12月对贵州普定后寨河流域进行现场调查并采集浅层地下水样品28个,测定K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、NO_3~--N、NH_4~+-N等20种指标,利用Duncan差异显著性检验法进行水化学特征分析,用水质质量综合评价法对水质进行评价.结果表明,浅层地下水呈微碱性,主要阴离子为HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-,主要阳离子为Ca~(2+)、Mg~(2+).从季节变化来看,Cl~-、SO_4~(2-)、K~+、TN是春季夏季秋季,在冬季时其含量升高,HCO_3~-是春季≈夏季秋季冬季.NO_3~--N是夏季春季秋季冬季.Na~+、Mg~(2+)是秋季和冬季较低.pH、NH_4~+-N是春季和秋季较低,4个季节中呈"N"型分布,可见,在喀斯特山区浅层地下水具有明显的季节变化特征.水质综合评价表明,在喀斯特山区秋、冬季节水质较春、夏季节好,总体质量较好.而从单项组分来看,部分地区有的指标已超过Ⅳ类水的限值,主要是总Fe和NH_4~+-N质量浓度较高影响水质.总Fe的最高质量浓度为1.2948 mg·L~(-1),NH_4~+-N的最高质量浓度为0.71 mg·L~(-1),这与当地人类生产生活活动有关,对浅层地下水质量具有潜在的影响.综上,研究贵州高原喀斯特流域浅层地下水化学特征及水质,可为喀斯特山区水资源的保护和管理提供科学依据.     

鲁西南黄河冲积平原地下水氟碘特征及成因分析

为探明鲁西南黄河冲积平原地下水氟碘化合物浓度、地理分布及其成因,在鲁西南黄河冲积平原的主要核心区域菏泽市境内采集208个水样进行分析。结果表明,该地区深层地下水样品氟化物含量全部超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅲ类标准限值1.0 mg·L~(-1),浅层地下水样品有60.3%超标。61.8%的深层地下水和56.3%的浅层地下水样品碘化物浓度高于世界卫生组织(WHO)的推荐标准值(≤0.15 mg·L~(-1))。井深对地下水氟化物、碘化物浓度影响明显,其中浅井水氟化物浓度随水层深度的增加而增大,碘化物严重超标率随水层深度的增加而下降,且严重超标的水层主要集中在30 m以内,深井水氟化物、碘化物超标严重的水层则集中在400 m以下。     

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.     

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.     

平原河网地区地下水脆弱性评价体系构建及应用

地下水污染形势严峻,脆弱性评价是区域地下水资源保护和污染防治的重要前提。平原河网地区地表水系复杂,城市化程度高,常规DRASTIC模型难以准确评价其地下水脆弱性。文章根据平原河网地区特点,建立了一套包括地下水埋深、净补给量、含水层介质、土壤带介质等7个本质脆弱性指标和地表水系、地下工程2个特殊脆弱性指标在内的方法体系,并以上海市金山区为例进行了地下水脆弱性评价。结果表明,地下水埋深、地下水净补给量和含水层厚度是影响评价区域本质脆弱性的主要指标,3者评价得分均在3~9之间,其中地下水埋深和净补给量得分为6的区域面积最大,分别为219.35 km~2和187.74 km~2,含水层厚度以得分为8的区域面积最大,达到286.01 km~2。金山区地表水系分布广泛,加上水质较差,其河流水质、河网密度、河流等级的脆弱性评价得分大多为6~10,相比地下工程,这3个指标对该区域的特殊脆弱性影响更大。金山区地下水综合脆弱性评价中,三级和四级面积较大,分别为274.49 km~2和157.82 km~2,两者面积之和占整个评价区的67.93%;三级区域广泛分布于整个评价区范围之内,五级脆弱性零星分布于南部和中部区域。评价结果与实际调研情况相符,能够真实地反映评价区浅层地下水脆弱性程度。该方法体系可为区域地下水环境管理及污染防治工作提供技术支撑和科学依据。     

济源盆地地表水和地下水的水化学及氢、氧同位素特征

运用氢氧同位素和水化学成分作为水循环过程的示踪剂,研究济源盆地地表水和地下水之间的转化关系.通过现场调查,系统地采集了该区浅层、中深层地下水和河水样品,并在实验室进行了水化学成分(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3)和氢氧稳定同位素组分(D、18O)测定.基于水化学和同位素测定结果,揭示盆地地表水和地下水循环特征.水化学分析结果显示,济源盆地水体的水化学类型主要为HCO3-SO4-Ca-Mg,属于低矿化度水,浅层地下水和河水联系紧密,不同水体水化学成分主要受到岩石风化作用的影响.氢氧稳定同位素研究表明,大气降水是盆地不同水体的主要补给源,地下水在接受降水的补给后经过了不同程度的蒸发作用,中深层地下水受蒸发影响较小,浅层地下水和河水受蒸发影响较大.浅层地下水和河水的主要补给方式是地表大气降水的垂直渗入补给,中深层地下水接受北部太行山区的径流补给,补给高程为620—1185 m.     

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.     

新疆库尔勒市平原区地下水有机污染评价

本文采用有机污染现状评价法和环境影响度评价法对新疆库尔勒市平原区22组地下水水样进行评价,并对其影响因素进行了分析.地下水有机污染物检测结果显示,无有机污染物超标项,有6项有机污染物检出,分别为反-1,2-二氯乙烯、顺-1,2-二氯乙烯、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氯乙烯和甲苯,检出率最高的指标是甲苯(检出率为27.3%),其余5项检出率均为4.5%.地下水有机污染现状评价结果表明,研究区内甲苯未污染占72.7%、轻度污染占27.3%,其余5项未污染占95.5%、轻度污染占4.5%.地下水环境影响度评价结果表明,研究区地下水体中的有机污染物对人和环境没有明显的潜在危害.库尔勒市平原区地下水中有机污染物检出主要受工业污染源、生活污染源、农业污染源、土地利用类型和包气带岩性的影响.     

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.     

浑河冲洪积平原土壤及浅层地下水中铅的分布特征

为探讨浑河冲洪积扇土壤及浅层地下水中铅的含量、来源及其分布特征,对研究区50个土壤样品、5个地表水样品和22个浅层地下水样品进行了铅含量分析.结果表明,研究区土壤、地表水和浅层地下水均受到了一定程度的铅污染.表层土壤铅含量较高,在17.72—114.46 mg.kg-1之间,受人为污染影响较大;随土壤深度的增加铅含量呈现逐渐降低的趋势,其迁移规律与铬、砷、铜等重金属密切相关,受土壤性质和有机质含量的影响较大,为研究区土壤和浅层地下水环境风险评价及污染防治提供了科学依据.     

济南市地下水硝酸盐污染研究

调查了济南市东郊工业区浅层地下水,南部山区补给区地下水及市区饮用水中硝酸盐现状及发菜趋势。结果表明,工业区浅层地下水硝酸盐含量超出国家饮用水卫生标准;补给区地下水市区饮用水硝酸盐也受到人类活动的影响,污染呈逐年上升趋势。     

基于多元统计方法的岩溶地下水化学特征及影响因素分析

为研究广西红水河中下游流域马山地区岩溶地下水化学特征及影响因素,综合应用描述性分析、聚类分析和因子分析等多元统计的方法,对研究区36组水样的12项指标进行系统分析.结果表明,研究区地下水化学类型以HCO_3-Ca型为主,地下水化学成分具有明显的空间变异性;地下水化学特征受灰岩的风化-溶滤作用、人类活动、白云岩的溶解、工矿业活动等因子的共同影响,4个因子能够解释地下水成分形成的82.88%,其中灰岩的风化-溶滤作用是主要影响因子;地下水中的Ca~(2+)、总硬度(CaCO_3)、TDS、HCO_3~-主要受灰岩的风化-溶滤作用的控制,Cl~-、Na~+、NO_3~-和K~+主要受人类活动特别是农业和生活废水等因素的影响,Mg~(2+)受白云石矿物溶解的控制,SO_4~(2-)和F~-反映了工矿业活动的影响.     

砷在土壤中的吸附与释放的初步研究

本文对无机砷(As~(3+))和有机砷(苯砷酸)在土壤(0—23cm深)中的行为进行了试验,发现无机砷及有机砷在土壤中吸附1h以上才能达到平衡,体系的pH、砷化物浓度等对土壤吸附砷量影响较大。土壤对砷化物的吸附量随砷化物浓度加大而增加。对无机砷的最大吸附量在pH 6—8,对有机砷(苯砷酸)的最大吸附在pH4。无机砷的吸附开始受温度影响不大,50℃以后吸附量明显降低,对有机砷的吸附最大值在40℃左右。含砷废水中的砷在土壤中微生物作用下逐渐向大气扩散。释放速度在60d左右最大。通空气或氮气对砷的释放影响不明显。     

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.     

济南市地下水硝酸盐污染研究

调查了济南市东郊工业区浅层地下水、南部山区补给区地下水及市区饮用水中硝酸盐现状及发展趋势。结果表明,工业区浅层地下水硝酸盐含量超出国家饮用水卫生标准;补给区地下水及市区饮用水硝酸盐也受到人类活动的影响,污染呈逐年上升趋势。分析了造成地下水硝酸盐污染的原因,提出了相应的防治措施与对策。     

滹沱河流域地下水水化学特征演化及成因分析

为研究滹沱河流域地下水的水化学特征及其演化规律,2018年1月(枯水期)和9月(丰水期)分别采集该地区地下水样品33组,运用Piper三线图、Gibbs图以及离子比例系数法,全面分析了研究区地下水的时空动态变化、水化学特征及其演化过程.结果 表明,研究区地下水主要的污染因子是TH和NO3-,其超标率高达69.7％和36.4％,水化学指标的空间变化主要受到人类活动、地下水埋深和地层岩性的控制,其浓度表现为岗南水库-黄壁庄水库间沟谷地带大于冲洪积扇地区;水化学指标的时间变化主要受到季风气候(降雨)的影响,水化学参数的浓度表现为枯水期要高于丰水期.岗南水库-黄壁庄水库间沟谷地带水化学类型以HCO3·SO4-Ca型水和HCO3·Cl-Ca型水为主,滹沱河冲洪积扇地下水水化学类型以HCO3·SO4-Ca(Mg)型为主.该地区地下水水化学形成主要以岩土风化-溶滤作用为主,同时受蒸发浓缩作用的影响.地下水中的化学组分主要来源于岩盐溶解和大气降水,同时,离子交换作用也有一定的贡献.     

华北平原地下水有机污染特征初步分析

各种污染造成地下水中有害物质逐年增加,地下水水质逐渐下降,严重危及了饮用水安全。针对此情况,按照相关的要求,采集了245组水样。样品由有资质的测试单位测定。依据对地下水质调查的初步分析,华北平原地下水中已有机物检出。对所有水样测试结果的统计显示：检出的有机污染物共有32种。检出率大于4.5%的有氯仿、甲苯、四氯乙烯、苯并[a]芘、氯苯、苯和1,2-二氯苯,其中个别水样中的四氯化碳、苯并[a]芘和挥发性酚类三项超过了饮用水标准（据地下水质量标准报批稿,中国地质调查局,2007）,超标率分别为1.22%、2.45%和1.90%。个别在深层地下水样品中也检出了微量有机污染物,这可能与取样井的混合开采、止水不佳有关。从区域上来看,在人类活动相对强烈的城镇地区地下水中,有机物检出率相对较高,特别是在渗透性好的山前地带,污染物较易进入到地下水中。通过分析发现,地下水有机物的高检出率与地下水硬度的升高有一定相关性。由于地下水有机污染在时间和空间上差异一般较大,建议对已发现的异常点进行重复取样测试,积累水质数据,以利于将来的综合分析。     

呼和浩特市承压水水化学特征及其成因

通过水文地质调查、采样分析并结合地下水流动系统理论,对呼和浩特市承压水水化学特征及水质污染情况进行研究.共采集地下承压水样67组,分析了p H、氯化物、总硬度、高锰酸盐指数、铁锰、氨氮等23项指标.结果表明:研究区大青山山前及中—东部承压水水质较好,仅硝酸盐氮有一处超标;西南部承压水水质相对较差,高锰酸盐指数、铁锰、氨氮等出现超标现象.氨氮是研究区承压水的主要污染物,超标率达19.4%,最高浓度为10.85mg/L,高浓度区处于地下水的排泄区,主要集中在研究区西南部的后本滩及台阁牧镇一带.受人类活动的影响部分氮素通过断层或越流补给承压含水层,在承压含水层相对缺氧的还原环境中,硝化作用受到抑制,导致氨氮不断积累.     

细菌是怎样帮助砷进入地下水源的？

21世纪90年代初,孟加拉国和印度孟加拉邦恒河流域有上百万口水井被砷污染,世界卫生组织在一份报告中将其称人类历史上最严重的集体中毒事件饮用水和灌溉水被砷污染的风险仍然是对全世界数百万生命的一种威胁,所以更好地了解砷释放进地下水的机制至关重要。对获得的新证据,将能够还原金属的细菌对有机碳的利用与从印度孟加拉邦一个被污染的蓄水层收集到的沉积物中砷的运动联系了起来。这一结果支持认为有机碳的引入(如通过灌溉)是增加恒河三角洲浅层地下水中砷流动性的一个因素的理论。该信息对于制订富含砷的地下水的治理战略可能会有价值.…     

土壤和植物中总砷、无机砷及有机砷的测定方法

各种价态与形态的砷的毒性差异较大,毒性顺序为砷化氢>三价砷>五价砷>有机砷。虽然有机砷的毒性最小,然而在农药施用区似乎土壤中残存有机制约占总砷量的1/2或1/3。为了确切评价砷对环境的污染,对环境样品中有机砷、无机砷和总砷分别测定是非常必要的。本文介绍的方法是利用差减法即总砷减去无机砷获得有机砷,方法简便易行,回收率为82—92％,最低检出限0.1vg砷。曾利用所拟定的方法在长期施用有机砷的果树地区采集了近60个样品进行实测,取得了良好的社会效益和经济效益,对正确评价有机砷农药的环境污染提供了一定依据。