永定河上游地表水-地下水水化学特征及其成因分析

永定河上游流域是冀西北重要的水源涵养区和生态屏障区,受气候变化和高强度人类活动影响,径流减少和水环境恶化问题日益突出.深入研究自然和人类活动共同影响下的地表水-地下水水化学特征及其成因,可为区域水资源可持续利用提供科学参考.本研究利用（δ²H和δ¹⁸O）氢氧同位素关系明确地表水和地下水来源,并在此基础上结合数理统计和水文地球化学方法,分析水化学特征及其成因.结果表明,地表水和地下水主要来源于降水.受自然因素及人类活动的共同影响,洋河和桑干河流域水化学类型差异显著.整体上,地表水离子浓度表现为：桑干河>洋河.桑干河流域地表水主要阳离子为Na⁺,主要阴离子为Cl^-和SO₄^2-,且水化学类型多样;洋河流域地表水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Ca²⁺,水化学类型分布相对集中.影响地表水水化学的自然因素主要为矿物溶解和蒸发,但人类活动却体现出流域差异,其中桑干河为支流的工业废水排放,而洋河流域为农业生产和城市.然而,由工业废水排放和酸雨输入导致的地表水Cl^-和SO₄^2-浓度持续增加,是地表水资源可持续利用的限制因素.因此,未来桑干河流域地表水资源利用要综合考虑总盐分和水化学组成的影响,而洋河流域主要考虑总盐分的影响.因地制宜地进行地表水资源利用,是永定河上游水资源可持续利用和恢复地下水位行之有效的措施.     

Ag+-Cl--荧光素体系的离子缔合纳米微粒的共振非线性散射光谱及其在环境分析中的应用

在pH 3.5~4.4的醋酸盐缓冲溶液中, Ag⁺与Cl^-离子反应形成AgCl。当Ag⁺离子适当过量时,AgCl能与Ag⁺结合形成[AgCl·Ag]⁺阳离子,它能借静电引力和疏水作用力与荧光素一价阴离子(HL^-)反应形成离子缔合物[(AgCl·Ag)HL],该疏水性的离子缔合物能在水相挤压作用和范德华力的作用下彼此靠近而进一步聚集,形成平均粒径约为20 nm的纳米微粒[(AgCl·Ag)HL]_n。此时仅能引起吸收光谱和荧光光谱的微小变化,但能导致倍频散射(FDS)和二级散射(SOS)等共振非线性散射(RNLS)的显著增强,其最大FDS和SOS波长分别位于350和560 nm处。两种散射增强(ΔI^FDS和ΔI^SOS)在一定范围内均与氯离子浓度成正比,均可用于氯离子的测定。其中以FDS最灵敏,对于氯离子的检测,其线性范围是0.04~1.22 μg/mL, 检出限为10.9 ng/mL;在环境空气或无组织排放废气HCl的检测中,当采气体积为60L时,其线性范围是0.007~0.21 mg/m³,检出限为1.9×10^-3 mg/m³;在有组织排放废气样品中,当采气体积为10 L时,其线性范围是0.04~1.25 mg/m³,检出限为1.1×10^-2 mg/m³。该文研究了纳米微粒对吸收、RNLS光谱的影响、反应的适宜条件及影响因素,考察了共存物质的影响,表明方法有良好的选择性,据此利用上述反应发展了一种用SOS和FDS技术高灵敏度、高选择性和简便、快速测定环境空气和废气中HCl及环境水样中氯化物的新方法。文中还对反应机理进行了讨论。     

南小河沟流域地表水和地下水的稳定同位素和水化学特征及其指示意义

南小河沟流域为典型的黄土高原沟壑区,本文分析了该流域地表水和地下水的氢氧稳定同位素和水化学特征,揭示了地表水与地下水之间的相互关系.结果表明,大气降水的δD和δ¹⁸O值呈现春夏高,秋冬低的季节变化特征.水库水的δD和δ¹⁸O值的季节性变化规律呈现夏秋高、冬春低的特征.地下水的δD和δ¹⁸O值季节性变化规律相对不显著.流域内地表水和地下水水化学类型主要为Na·Mg-HCO₃型.地表水和地下水电导率的季节性变化规律均呈现冬季高、夏季低的特点.当地大气降水和深层地下水可能是南小河沟流域内地表水(水库水、沟道水)和泉水的主要补给来源.流域内的常流泉可能主要由深层地下水补给,而季节泉,例如,董庄沟和杨家沟的源头泉则可能是由深层地下水和当地大气降水共同补给.