腾冲热海热泉水化学组分来源及其形成机制探讨

热海地热田是腾冲水热活动最强烈的地区,广泛分布各种沸泉、热泉、温泉、喷气孔、喷气地面和泉华。本文对腾冲热海13个热泉的水化学组分进行R型聚类分析,并将聚类结果分为A、B两大类:A类包括Cl、K、Na、Li、Rb、B、Cs、F、SiO2和As,它们是热海温泉群主要的矿物质成分,其中Cl、B和As主要来源于岩浆脱气作用,Li、Na、K、Rb、Cs和SiO2主要来源于地热流体与围岩之间的水-岩相互作用,F的来源与岩浆脱气和水-岩相互作用都有关;B类包括Ca、Mg、Sr和SO2-4,主要来源于浅层冷水的混合。此外,结合热海热泉水的水化学特征分析,探讨了大滚锅、老滚锅、鼓鸣泉、眼睛泉、怀胎井、无名泉3及两个酸性泉(珍珠泉和地热体验区)的形成机制,并提出了热海地热系统热泉形成机制的概念模型。     

土酸化学刺激剂提高花岗岩渗透率的试验研究

增强型地热系统(EGS)是通过人工形成地热储层而从低渗透性岩体中经济地采出热能的地热系统。为了提高热储层的渗透率,需要对热储层实施化学刺激,增加深部岩体中地热能的采收率。以采自青海共和盆地的花岗岩样品(与盆地基底干热岩体的岩性相同)为研究对象,选用10%HCl+3%HF的土酸为化学刺激剂,在不同温度和试验时间反应条件下开展了花岗岩化学刺激试验,研究了土酸化学刺激剂对实际EGS储层的化学刺激效果以及溶蚀特征。结果表明:土酸刺激后花岗岩的渗透率明显提高,且其渗透率的提高倍数随温度的升高和时间的延长而增大;化学刺激试验中发现花岗岩化学组成中石英和长石发生溶蚀,而且还生成了氟铝酸钾、氟硅酸钾和石英蚀变矿物。     

神头泉域人类活动的水资源-环境效应

神头泉是山西省朔州市的重要供水水源，泉域内的岩溶水开采引发了一系列环境地质问题。本文介绍了神头泉域岩溶水资源的开发利用历史及现状，对水资源开发导致的泉流量衰减、地下水位下降、地下水污染等水资源-环境效应进行了评述，并在此基础上提出了相应的岩溶水资源保护措施，为该地区岩溶水资源的可持续利用提供了理论依据。     

水铝钙石类阴离子黏土在水污染处理领域应用的研究现状

水铝钙石(Hydrocalumite)是一种阴离子黏土,又称"弗里德尔盐"(Friedel’s Salt),属于层状双金属氢氧化物(LDHs),可通过多种低成本方法人工合成.水铝钙石的层间阴离子具有可交换性,且在一定温度范围内焙烧时所获产物在水溶液中具有层状结构可恢复性,因此在水污染和固体废物处理领域有很大应用价值,已被用于水中B(OH)4-、SeO24-、CrO24-、MoO24-、Zn2+等无机组分和十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基苯磺酸钠(SDBS)、甲基橙(MO)、酸性大红(GR)等有机组分的去除实验研究,以及粉煤灰等典型固体废物在填埋前的预处理研究.水铝钙石类阴离子黏土对水中有害组分的去除效果受到离子种类和性质、溶液pH、去除产物溶度积常数等多种因素的影响,所涉及去除机理包括离子交换、溶解-沉淀、表面吸附等.当前利用水铝钙石去除水污染的研究基本局限于实验室研究阶段,并在严格控制的实验条件下进行,因而今后应加强其处理实际受污染水体和原生劣质水的实验研究,并尝试作为填充材料在可渗透性反应墙(PRB)等水污染原位处理装置中加以应用.     

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。     

基于多目标模糊优选模型的水资源优化调度——以山西东山供水工程区为例

水库水调度是典型的多目标优化问题,目标和决策过程都存在模糊性.在概述多目标模糊优选模型的内涵及其目标权重的确定方法的基础上,将该模型用于山西东山供水工程区7个水库的水环境质量评价,并进而开展了12条水库水调度路线优选.研究结果表明该方法可行、有效,对工程区水资源管理及其优化配置具有指导意义.     

基于阴离子粘土去除地热水中多种有害组分

利用一种以阴离子粘土(焙烧后水铝钙石、水氯铁镁石、水滑石)为填充材料的净水反应柱,对云南龙陵邦腊掌水热区大沸泉中的氟、砷、硼等多种有害组分进行动态吸附实验,寻找去除效果最佳的阴离子粘土类型及配比,使其达到生活饮用水卫生标准;分析地热水中其它阴离子间的竞争吸附作用和对氟、砷、硼去除效率的影响;并探究柱实验去除效果的影响因素。实验结果表明:反应柱填充材料的最佳阴离子粘土配比为水铝钙石∶水氯铁镁石∶水滑石=20.0 g∶1.5 g∶10.0 g,反应后氟、砷、硼的去除率均可达88%以上,且达到饮用水标准;地热水中的SO_4~(2-)、HCO_3~-/CO_3~2-表现出较强的阴离子间竞争吸附能力,可大大降低阴离子粘土对氟、砷、硼的去除效率;反应柱的净水效果受渗流速率和反应柱尺寸等因素的影响,净水渗流速率越小和渗流长度越长,净水效果越好。     

水中硫代钨酸盐的形成及其形态转化

基于紫外-可见分光光度法定量测试了模拟的不同天然水环境条件下硫代钨酸盐的含量变化,探讨了其对硫代钨酸盐的形成和形态转化过程的影响.结果表明：偏酸性-中性条件是水中大量形成一、二、三、四硫代钨酸盐（特别是三、四硫代钨酸盐）的必要前提,且在偏酸性条件下（pH=5）钨酸盐硫代程度更高.在偏酸性条件下,当硫化物与总钨的摩尔浓度比（S （Ⅱ）/W）为10：1时,硫代钨酸盐成为钨的主要存在形式;S （Ⅱ）/W为20：1时,钨酸盐全部转化为硫代钨酸盐,且钨的主要形态是WO₃S^2-;S （Ⅱ）/W为30：1和40：1时,钨的主要形态分别是WO₂S₂^2-和WOS₃^2-.在偏酸性条件下,离子强度的增加对钨酸盐的硫代过程有明显抑制作用;而在中性条件下,离子强度变化对钨的形态变化的影响甚微.     

洪山泉流量对气候变化和人类活动的响应

利用回归分析理论通过建立洪山泉流量的混合回归模型,揭示了洪山泉当年流量与自身前一年流量、前四年的降水量以及当年岩溶水开采量的相关性;通过分析加权平均降雨量与泉流量的关系,进一步揭示了1980年后岩溶水开采等人类活动对洪山泉流量衰减的影响,最终得出洪山泉流量对气候变化和人类活动的响应机制,并在此基础上进行了洪山泉流量预测。该研究可为合理开发洪山泉提供依据,对保护洪山泉岩溶水资源、恢复泉流量具有重要意义。     

人类活动条件下娘子关泉流量的变化趋势预测

研究了娘子关泉的多年(1956～2000年)流量变化过程,指出人类活动在1988年以后对泉流量具有不可忽视的削减作用。在分析娘子关泉月流量(1988～2000年)动态特征的基础上,利用指数修匀法建立了泉流量拟合模型,模型精度验证表明该模型的拟合精度是可靠的。最后,通过所建模型对娘子关泉2001～2005年的月流量变化趋势进行预测,预测结果表明这5年月流量变化波动呈上升趋势。