终端用水综合管理战略的多项利益

世界上,城乡用水的提供长期以来都是采集地表水、抽取地下水,再通过输送系统完成的.水往往要经过长距离输送,才能到达最终使用的地方.由于过去一个多世纪的技术发展,地表水的采集、地下水的抽取以及输送系统在水量和地理范围方面都扩大了.天然水域或流域内的流域之间调配,增加了水的可利用性.干旱土地上的农业和城市用水,通过输入水而极大地扩充了.     

呼伦湖流域地表水与地下水离子组成特征及来源分析

通过对2017年4月连续采集的呼伦湖湖水、入湖河水、周边地下水与同年降水的主要离子进行水化学分析,结合呼伦湖流域水文地质资料,综合运用统计分析、相关性分析、Piper三角图、Gibbs图及离子比等方法分析了呼伦湖流域地表水与地下水主要离子组成特征及来源。结果表明,呼伦湖流域地表水与地下水水化学组成中优势阴离子为HCO_3~-与Cl~-,优势阳离子组成特征不同。其中,湖水与地下水主要由Na~+与Mg~(2+)组成;河水主要由Na~+、Ca~(2+)组成。湖水与河水TDS值变化范围分别为695~852 mg·L~(-1)与42~193mg·L~(-1),变化范围小,地下水TDS值变化范围为248~4610mg·L~(-1),分布差异明显。流域水体主要受碳酸盐与蒸发岩风化溶解共同作用控制,地下水TDS值变化主要受流域地质条件产生控制下的蒸发作用影响,蒸发作用强度为:呼伦湖湖水东岸地下水南岸地下水西岸地下水河水。呼伦湖流域水体中的离子的主要来源及其变化特征不受大气降水的控制,呼伦湖流域水体中NO_3~-与SO_4~(2-)的来源方式不同,研究区周围硝矿场的污染是导致部分地下水NO_3~-含量超标的主要因素,牧民存储草垛与牛粪堆的不合理方式也是造成地下水中NO_3~-污染因素之一。     

南非的“链式输送”模式：解决农村贫困人口可持续性供水问题的新办法

南非政府最近贯彻了一项免费向消费者，特别是贫困人口，供应基本用水的政策，通过被称之为“链式输送”的创新公-私合作计划，一直在为农村提供用水基础设施。在重视合理使用政府开支，维护可持续性以及实现社会目标的同时，“链式输送”在确保提供用水和卫生设备工作快速进行中发挥了积极作用。     

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.     

河南省水环境质量评价

水环境质量评价可为水环境质量管理和规划提供科学的决策依据。利用河南省环境状况公报水质监测数据,参考水质评价标准《地表水环境质量标准》(GB 3838─2002)和《地下水环境质量标准》(CB/T 14848─93),评价了河南省18个省辖市和10个省直管县(市)地表水、城市地下水、集中式饮用水源地及水库水质的环境质量。结果表明,2014年河南省化学需氧量和氨氮排放量分别比2013年减少了2.62%和3.61%,降幅高于全国平均同比下降值。全省废水排放量增加趋势明显,2014年和2013年全省废水排放量分别同比增加了2.48%和2.16%。全省地表水水质总体呈现中度污染,主要污染因子是化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮和总磷。其中,省辖海河流域水质一直处于重度污染级别;省辖长江流域水质相对较好。全省城市地下水水质基本稳定,水质级别为Ⅱ类,但是开封市和濮阳市城市地下水污染比较严重;全省集中式饮用水源地水质均为Ⅱ类。全省水库水质常年保持在Ⅱ类标准,但是石漫滩水库、昭平台水库、孤石滩水库、宿鸭湖水库水质退化比较严重,主要的污染因子为高锰酸盐、总磷、五日生化需氧量和石油类等。尽管河南省水环境质量有了很大改善,但是河南省地表水环境质量令人担忧,特别是省辖海河流域水污染一直位居全省河流污染之首,严重制约了河南省社会经济的可持续发展和美丽河南建设。     

垃圾填埋场及周边水系中汞污染调查

对上海老港垃圾填埋场渗滤液、地下水和地表径流水监测分析表明：渗滤液中的汞主要为以颗粒态汞(S-Hg)形式存在，污水处理系统可以使颗粒态汞(S-Hg)随颗粒物沉积到底泥中，但是对可溶态汞(D-Hg)去除没有明显作用；芦苇湿地可以有效地吸附和吸收渗滤液中各种形态汞，使汞浓度降到一个较低的水平；对地下水和地表水的分析结果显示，地下水基本没有受到汞污染，而地表水受到一定程度的污染。     

池武溪流域岩溶水SO_4~(2-)的空间变化特征及其来源分析

SO_4~(2-)作为岩溶地区水化学环境变化的重要指标之一,对研究流域水文地球化学过程的演化以及水资源的保护具有重要的意义.为探究白云岩地区池武溪流域SO_4~(2-)的分布特征及主要来源,通过运用Piper图、Gibbs图、主成分和灰色关联度方法,对该区域内地下水和地表水共44个水样的水化学相关阴阳离子(Sr~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-等离子)进行系统性分析,结果表明,池武溪流域水化学类型主要分为两类:HCO_3-Ca型、HCO_3-Ca·Mg型,部分地下水水点是以SO_4-Ca型和SO_4-Ca·Mg型为主.在空间分布方面,地表水SO_4~(2-)浓度空间变化较平缓,SO_4~(2-)含量较高的区域主要集中在洞穴密集分布的水样点及其邻近区域,在河流交汇处SO_4~(2-)含量少,最低处仅有9.727 mg·L~(-1),地下水呈现以石膏晶洞、皮硝洞为中心,向两级逐渐递减的规律,最高值出现在石膏晶洞、皮硝洞附近,高达634.579 mg·L~(-1).Gibbs图表明,流域内岩溶水中的离子主要来源于岩石风化作用.主成分分析(PCA)结果说明,地表水与地下水存在明显的水力联系且流域内的离子来源于碳酸盐岩与硫酸盐岩的风化作用.灰色关联度排序结果表明,在天青石中SrSO_4的溶解和还原过程为主要作用,FeS_2、CaMg(CO_3)_2与石膏的综合作用,对流域内岩溶水的SO_4~(2-)有着重要的贡献,在地表水中的贡献率分别为0.772、0.701、0.681和0.663;地下水中分别为0.893、0.791、0.799和0.772.     

滇东黔西典型岩溶流域地下水中锶富集特征及成因分析

滇东黔西岔河岩溶流域地下水和地表水中锶超常富集,研究富锶地下水的分布特征和成因机理,可以为天然富锶矿泉水的开发利用提供支撑.通过对含水介质中锶元素含量、地下水分布和水化学特征的分析,结合氢氧同位素和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值、离子比例系数和Piper三线图、Gibbs图解等方法,研究了地下水中Sr的来源和成因.结果表明,永宁镇组(T₁yn)和关岭组(T₂g)岩石中锶含量较高,是地下水中锶的主要来源层位.研究区地表水和地下水均以大气降雨补给为主,水化学类型主要为HCO₃-Ca和HCO₃-Ca·Mg型,优势阴阳离子为HCO₃^-、Ca²⁺和Mg²⁺.地表水和地下水水化学均受岩石风化作用的控制,溶滤作用、阳离子交换作用和人类活动综合影响了区内水体的组分特征.水-岩作用是锶在地下水中富集的主要途径,方解石的风化溶解是地下水中Sr的主要来源,白云石和石膏也有一定的贡献;阳离子交换作用不...     

淮河流域安徽段水体成组生物毒性评价

在淮河流域安徽段某区域采集了3个地表水样和12个地下水样,通过大型溞急性毒性(活动抑制)、微核及SOS/umu试验,分析了这些水样的急性毒性及遗传毒性。结果表明,急性毒性测试中,该区域地表水及大部分地下水的急性毒性均未超过US EPA废水排放毒性的控制要求(0.3 TU),有2个位点的地下水样毒性当量为0.31 TU,超过限值;经t-test分析,地表水的急性毒性显著高于地下水。SOS/umu检测中,2个地表水样和7个地下水样的结果呈阳性,表现出DNA损伤效应,其诱导率IR在(2.20±0.063)~(3.36±0.067)之间,对应的致癌风险P基本处在10-6~10-7水平。微核检测结果表明,3个地表水样具有较严重的染色体损伤效应,9个地下水样表现为阴性。总之,该区域地表水急性毒性及遗传毒性相对较高;部分浅层地下水也存在一定程度的急性毒性和遗传毒性,致癌风险处在可接受范围,但仍可能对周围居民的健康产生潜在威胁;而深层地下水没有检测到任何毒性效应。研究为周边居民饮水安全和人体健康提供了基础信息。     

窟野河流域地表水-地下水的水化学特征

通过对窟野河流域地表水和地下水样品进行水化学分析,探讨了该流域不同水体水化学特征和主要离子来源.结果表明,地表水与地下水均偏弱碱性.河水的水质类型由上游的Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)型演变为下游的Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-型.上游矿井水距离河道5 km以内的水化学类型与河水较为相近为Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~-型;大于5 km的水化学类型为Ca~(2+)-Mg~(2+)-HCO_3~-型.随着距离的增大,矿井水与河水的联系减弱.上游生活用水井深小于180 m且距离河道小于1 km的地下水水化学特征与河水较为相似,为Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)型;井深大于180 m且距离河道大于1 km的水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-型和Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~--Cl-型,与河水有一定的差距.下游灌溉用水水化学类型为Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-型,与下游河水水质一致.上游河水与地下水,SO_4~(2-)与Ca~(2+)、Mg~(2+),Ca~(2+)与Mg~(2+)相关性较强,说明这些离子同源,可能来源于含有碳酸盐、石膏的岩石中,印证了矿物溶解和阳离子交换对水化学演化的影响;下游河水与地下水,K+与SO_4~(2-)、Cl-相关性较强,且K+、Ca~(2+)、Na~+相互间均呈现正相关,这些阳离子可能来源于含长石的砂岩.     

印度用硬岩层的地下水资源为城市和城市周围贫民区提供饮用水的挑战

在西印度的硬岩地层，地下水是城市和城市周围贫民区供水的主要来源.这些贫民区不是 连接到城市供水和排水网上.一个可以提供200人用水的带手泵的自流井，通常是提供安全饮 用水的成本最小的方法.完全地补救被污染的地下水可能是不可行的.     

长河流域矿区地表水水化学特征及驱动因子分析

为了研究晋城市长河流域采煤区地表水水质情况、查清其水化学特征,明晰其影响因素及主要离子来源.现场采集了地表水水样9组,采用数理统计方法分析水化学特征,运用Piper三线图分析水化学类型,通过Gibbs图和离子相关分析等方法探讨了地表水主要离子的来源及其影响因素.结果 表明,研究区地表水TDS为126-604 mg·L-...     

珠江三角洲地区浅层地下水中有机氯农药的污染特征

珠江三角洲地区地表水、河流底泥、土壤、大气等环境介质中存在多种有机污染物,为了了解该地区浅层地下水中有机氯农药的污染状况,在有潜在污染源的地点采集了11组地下水样品,进行了分析.     

江南丘陵红壤区的农业水资源特征与调控利用——以江西省余江县为例

农业水资源按分布空间分为大气降水、地表水、土壤水和地下水。江南丘陵红壤区的各类水资源特征是:大气降水丰沛而时空分配不均;地表水多而径流、蒸发量大;红壤贮水库容小、深层水多而有效性差;地下潜水较多而承压水少。针对上述特征,应因地制宜通过工程、生物、农艺措施进行水资源调控,针对“四水”进行人工降雨,地表水集蓄,增加土壤深层水、有效水利用和潜水开发等,以蓄丰补欠、趋利避害,提高水资源的利用率。     

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.     

流溪河流域地下水水化学时空特征及源辨析

流溪河承担了广州市白云区供水的重任,流域内的地下水作为应急水源具有重要的战略意义和生态维持作用.为合理开发利用流溪河流域地下水,了解地下水的形成及其离子的迁移和转化规律,分别于2015年8月和12月共采集90个地下水水样,通过分析地下水化学特征、稳定同位素D和18O分布规律,并利用Gibbs分布图和相关性分析揭示旱季和雨季的地下水化学时空分布特征、地下水及离子来源.结果表明,研究区地下水主要受降水补给.空间上,上游区受人类活动影响比中下游区小,从上游到下游区,水化学类型总体从Ca-HCO_3型和Ca-Na-HCO_3型向Ca-Na-HCO_3-Cl型、Ca-Na-Cl-HCO_3型和Na-Ca-Cl-HCO_3型转变,地层的岩性对于地下水类型影响较大;时间上,水化学特征季节性差异不显著.流域内主离子的来源主要为岩石风化,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+与HCO_3~-的来源以碳酸盐岩和硅酸盐岩风化为主,其中,碳酸盐岩的风化占主导地位;NO_3~-和Cl~-主要来自人类生活污染的输入,NH_4~+与TP主要来源于面源污染.     

印度用硬岩层的地下水资源为城市和城市周围贫民区提供饮用水的挑战

在西印度的硬岩地层，地下水是城市和城市周围贫民区供水的主要来源.这些贫民区不是连接到城市供水和排水网上.一个可以提供200人用水的带手泵的自流井，通常是提供安全饮用水的成本最小的方法.完全地补救被污染的地下水可能是不可行的.     

地面封闭对城市水环境的危害

针对全球出现的城市水环境问题,本文提出了地面封闭的概念,。 地面封闭的危害,认为地面封闭减少和上了大气降水对地表水和地下水的补给,破坏了区域性的水循环,是形成一些城市水环境问题的重要原因之一。认识地面封闭的危害,对解决这些城市水环境问题将具有巨大的社会经济和生态意义。     

电子废弃物拆解地水体多溴联苯醚分布特征

为了解和比较广东贵屿电子废弃物拆解地和珠三角城市地区水体中多溴联苯醚的种类、含量及分布特征,于2011年9月在广东贵屿周边地区和广州采集了20个地下水、7个地表水和4个珠江水,用反相C18萃取小柱提取净化后,利用气相色谱-质谱法测定了样品中的8种多溴联苯醚（PBDEs）。研究结果表明：贵屿地区地下水中PBDEs浓度总体上较高,总质量浓度范围为2.54~71.74 ng·L-1,平均为22.97 ng·L-1,各类PBDEs的检出率为25%~95%。三溴联苯醚（BDE28）、四溴联苯醚（BDE47）、五溴联苯醚（BDE99和BDE100之和）、六溴联苯醚（BDE153和BDE154之和）、七溴联苯醚（BDE183）和十溴联苯醚（BDE209）的质量浓度分布分别为nd~0.64、nd~18.43、nd~25.26、nd~13.92、nd~9.06和nd~15.60 ng·L-1。从物种上来看,分别源于四溴、五溴和十溴联苯醚产品的BDE47、BDE99和BDE209是贵屿地区地下水样中的优势同系物。通过比率P=（BDE47＋BDE99）/BDE209研究发现：低溴代联苯醚比高溴代联苯醚更易被地表径流迁移转换进入到地下水中。贵屿地区地表水中PBDEs的质量浓度范围为3.41~63.83 ng·L-1,平均总质量浓度为19.38 ng·L-1,稍低于当地地下水中PBDEs的平均总质量浓度,PBDEs的组成以高溴代的BDE209为特征,与世界其他水体研究结果相比,可以发现贵屿地区的地表水中PBDEs的平均总质量浓度明显偏高,说明该地区的地表水受到较严重的PBDEs污染,必须引起足够的重视。珠江水中PBDEs的总质量浓度范围为3.48~20.84 ng·L-1,平均为10.39 ng·L-1,表明近年来珠江水体中PBDEs污染有逐渐恶化的趋势。     

淡水环境中氮污染同位素示踪的研究进展

淡水环境氮污染形势严峻,水环境的氮污染严重威胁着居民的健康,氮污染治理迫在眉睫。目前氮污染治理的有效手段是确定氮污染来源,积极减控氮源输入。文章分析了国内地下水和地表水的氮污染现状、国内外识别氮源的技术手段以及地下水和地表水氮污染的迁移转化等研究进展。结果表明,国内的地下水和地表水由南到北,从东到西的氮污染程度及地下水和地表水污染类型具有显著的一致性,地表水和地下水氮污染具有积极的响应机制。地下水主要受硝态氮污染,污染等级多为Ⅲ级;地表水主要受氨氮和总氮污染,等级多为Ⅳ和Ⅴ级。由于大量含氮化合物的输入,中国东部和南部已成为氨氮和总氮污染严重地区。在分析不同地区地下水和地表水氮污染特征基础上,综合利用传统的水化学分析法、同位素示踪技术和同位素模型,不仅可判别氮污染的来源,而且可识别氮源并确定氮源的贡献率,从而揭示地下水与地表水中氮污染的迁移转化过程和机理。研究结果为识别地表水、地下水受氮污染所带来的风险,保护淡水资源与环境提供了科学依据。由于地下水与地表水是相互作用的关系,氮同位素在氮迁移转化的过程中会发生相应转化,其矿化作用、硝化作用、反硝化作用等直接影响氮同位素的分馏,因此精确地定量化识别污染源亦成为需要克服的难题。