广花盆地地下水化学特征及其演化分析

粤港澳大湾区(简称大湾区)建设已经上升为中国国家重大发展战略,水资源保障能力提升是大湾区建设的重点内容。城市应急备用水源建设是解决区内供水风险、保障特殊时期供水安全的重要手段,查明水环境质量状况及其演化对于备用水源地的科学建设意义重大。以粤港澳大湾区应急备用水源地-广花盆地为研究对象,采集并测试了41口监测井水样的常规化学组分,利用主成分分析、元素比值和Gibbs模型等多种方法,探讨了地下水主要离子来源及控制因子,评估了水质状况。结果表明:地下水的TDS变化范围为51.42-1 293.36 mg·L-1,Cl-为1.81-858.65 mg·L-1,淡水样占比95.1%,微咸水占比4.9%,反映地下水化学具有较大的空间差异;地下水阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以HCO3-和Cl-为主,为HCO3-Ca、HCO3-Na·Ca、HCO3·SO4-Na·Ca和HCO3·Cl-Na·Ca型水;地下水的ρ(Na+)/ρ(Na++Ca2+)值为0.02-0.59,ρ(Cl-)/(Cl-+HCO3-)值为0.03-0.88,Ca/Na值为0.69-52.66,HCO3/Na值为1.28-41.64,据Gibbs模型和元素化学计量分析表明,其化学组成主要受含水层碳酸盐岩和硅酸盐岩风化控制;Na/Cl系数为0.31-6.39,局部地下水盐化明显,在北部高Cl-质量浓度区,其主要受古咸水与现代淡水混合影响,并有Na+与Ca2+离子交换,在南部的高Cl-质量浓度区,可能是海水沿流溪河咸潮上溯和河流侧向补给地下水所致;氨氮为0.05-7.50mg·L-1,有75.6%的样品超过Ⅲ类水标准,其主要来源为农业施肥、人畜粪便。由此,氨氮污染威胁地下水安全,作为应急备用水源应引起高度重视。     

新疆图木舒克地区土壤盐渍化空间分布特征

土壤盐渍化已成为影响图木舒克地区农业生产与生态环境的重要因素。本文以0~150 cm深度范围内土壤和地下水为研究对象,利用实际野外调查与数据统计分析的方法,研究得出:①强盐渍化主要分布于距离河流与渠道较远的地下水浅埋深区域,在纵向上表层聚盐现象明显,盐渍土类型随着土壤层深度加大从亚氯-亚硫酸盐渍土变为亚硫酸盐渍土。②土壤易溶盐含量与地下水化学类型在平面分布上吻合程度较高、与潜水矿化度呈正的高度相关性、与潜水埋藏深度呈负的中度相关性、沿潜水径流方向各层土壤盐渍化减弱。③当地下水埋深较浅时,潜水通过毛细管将易溶盐带入土壤表层,形成表层土壤盐渍化;地下水埋藏较深时,易溶盐分会随着降水淋滤和灌溉冲洗不断降低,地表盐渍化减弱。中、轻度盐渍化区域应控制灌溉用水矿化度,重度盐渍化及盐土区域可在建立排水系统的基础上采用泡田洗盐法。     

亚高山旅游景区岩溶地下水水化学动态变化及其影响因素

岩溶地下水是岩溶区重要的水资源,因岩溶水文系统具有敏感性和脆弱性,其一旦遭受污染便很难再恢复。以重庆亚高山金佛山水房泉为例,通过计算2008年和2016年各水化学参数的浓度增降幅度和地球化学敏感性指数,对比分析各水化学参数及其地球化学敏感性变化特征。结果表明：水房泉水化学类型为Ca-HCO₃型,受水 岩作用控制。旅游活动产生的生活污水自2013年起被分成两条管道,住宿排污经过泉域内化粪池的沉淀降解后排入地下,使得2016年水房泉中K⁺、Na⁺、PO₄^3-浓度较2008年降低,显示化粪池对污染物具有有效的调节作用;而餐饮排污未经处理仍直接排入地下,导致流域出口水房泉中Cl^-、NO₃^-浓度呈翻倍增长,水质恶化。污水还加剧了碳酸盐岩的溶蚀,地下水中HCO₃^-、Ca²⁺、Mg²⁺浓度上升。由于旅游高峰期与非高峰期的游客量差距逐渐缩小,2016年各化学组分的敏感性指数多低于2008年,地下水受旅游活动影响的时间变长;分别对比不同水文年各主量组分的敏感性指数大小和离子当量浓度大小,发现2008年两者排序基本一致,而2016年较为混乱,这可能表明研究区地下水系统逐渐从有序转向无序的状态,稳定性被破坏,熵值增大。     

绿色低碳背景下中国产业结构调整分析

中国作为世界第一的一次能源消费国以及最大的二氧化碳排放国,在巴黎世界气候大会上承诺于2030年以前单位碳强度较2005年降低60%—65%;此外,在《"十三五"规划纲要》中中国政府也明确提出,在"十三五"时期,碳排放强度较2005年基础上降低40%—45%的目标。在此背景下,本文基于最新的投入产出表构建了产业结构优化模型。通过行业的生产结构矩阵,构建出行业的能源结构消耗矩阵及碳排结构矩阵,旨在能源消耗量与二氧化碳排放量的双重约束下,得到中国2020年最优的产业结构调整方案,并计算了基于现有科技水平下中国最大的碳排潜力。线性规划的结果显示:(1)中国2020年最优的产业结构调整方案可以满足国民经济总产出量最大化的目标,年均增长约为8%;且相比目标年份(2005年)二氧化碳强度下降46.93%,能源强度下降26.04%,达到"十三五"规划中的气候变化目标。在保证经济最低增速(6.5%)的前提下,中国二氧化碳的排放总量可以比优化方案再多下降约14%。(2)建筑业、交通运输及仓储业仍然是中国重要的支柱产业,在国民经济整体的占比份额仍需扩大。(3)从生产的角度看,中国产业结构必须全面向第三产业服务业转型,全面提高国民经济中第三产业的比重,尤其是加大生活服务业类部门的产出量。(4)为了满足"绿色、低碳"的约束限制,半数以上的二产部门的生产规模都应有所降低,尤其是能源部门和金属加工业部门。     

Forecasting the Probability of Future Groundwater Levels Declining Below Specified Low Thresholds in the Conterminous U.S.

We present a logistic regression approach for forecasting the probability of future groundwater levels declining or maintaining below specific groundwater‐level thresholds. We tested our approach on 102 groundwater wells in different climatic regions and aquifers of the United States that are part of the U.S. Geological Survey Groundwater Climate Response Network. We evaluated the importance of current groundwater levels, precipitation, streamflow, seasonal variability, Palmer Drought Severity Index, and atmosphere/ocean indices for developing the logistic regression equations. Several diagnostics of model fit were used to evaluate the regression equations, including testing of autocorrelation of residuals, goodness‐of‐fit metrics, and bootstrap validation testing. The probabilistic predictions were most successful at wells with high persistence (low month‐to‐month variability) in their groundwater records and at wells where the groundwater level remained below the defined low threshold for sustained periods (generally three months or longer). The model fit was weakest at wells with strong seasonal variability in levels and with shorter duration low‐threshold events. We identified challenges in deriving probabilistic‐forecasting models and possible approaches for addressing those challenges.     

U（Ⅵ）在处置场地质环境中迁移规律的模拟研究

以西南某极低放射性废物处置场土壤为研究对象,采用静态吸附和动态吸附实验获取处置场地质特征参数,结合PHREEQC软件和地下水数值模拟系统（GMS）预测U（Ⅵ）在处置场环境中的化学种态和迁移规律。结果表明：U（Ⅵ）在处置场土壤中的吸附平衡时间为20 d,吸附分配系数为358 mL/g;U（Ⅵ）在处置场地下水环境中主要以UO₂（CO₃）₂^2-和UO₂（CO₃）₃^4-形式存在;处置场关闭后安全运行30 a,处置场中心U（Ⅵ）质量浓度下降4.20%,外围50 m与下游河流边界处U（Ⅵ）质量浓度分别为初始给定值的3.40%和1.32%;在12 a时有0.10%的U（Ⅵ）到达河边。     

江苏盐城地区地下水水化学特征及形成机理

为了查明江苏盐城地区深层地下水咸化的主要影响因素,采集了不同类型水样(河水、浅层地下水、深层地下水和海水),通过对该地区不同水体的水化学特征、离子比值以及氘氧氚同位素组成进行分析,研究了盐城地区深层地下水水化学特征的形成机理。结果表明:浅层微咸水主要是溶解地层盐分和蒸发作用形成,而滨海港镇的部分地区受到一定程度的现代海水入侵影响。深层地下水总体为淡水,水化学演化以正常的水-岩作用为主,而深层微咸水主要分布在两个地区,一是东部滨海地区的灌河口至大丰一带,二是内陆地区的大丰市及其周边一带。滨海地区的深层微咸水主要是淋滤古海相地层盐分形成,黄沙港镇部分地区则受到轻微的现代海水入侵影响,而内陆地区的深层微咸水主要是浅层咸水下渗造成的。因此,盐城东部沿海矿化度增高的区域应大力加强对地下水的保护,特别是随着全球变暖,黄海海平面有上升的趋势,东部的滨海港镇等受海水入侵影响较大的区域更应引起高度重视。     

地下水污染物的有限差分模型的修正

为了更好地研究地下水污染问题,在泰勒级数分析的基础上,对一维地下水污染的模型求解过程中有限差分法的截断误差进行了修正,得到了修正后的有限差分解,并对差分格式的稳定性进行了分析。结果表明,没有修正的截断误差是不能忽略的。本文的研究为河流水质污染的防治和预测提供了一种科学依据。     

典型农药污染场地地下水中苯系物监控自然衰减研究

通过对某农药污染场地地下水中苯系物（BTEX）4年的长期监测数据进行分析,识别了该场地地下水中BTEX浓度的空间分布规律,并研究了场地地下水中BTEX的自然衰减规律.结果表明,地下水BTEX污染程度较重,浓度为0.001～180.52 mg·L-1,平均浓度为13.30 mg·L-1;BTEX浓度和污染羽面积随时间出现波动式变化,但整体仍呈逐渐减小的趋势,表明地下水中BTEX发生了自然衰减;地下水中氧化还原电位（ORP）与BTEX浓度呈显著负相关,说明研究区中BTEX高浓度区域在发生生物降解;研究区BTEX的衰减速率较小,半衰期较长,说明该场地单纯依靠监控自然衰减的修复时间将较长,需要与化学刺激等其他主动修复技术相结合以提高自然衰减效率.     

下辽河平原区域地下水典型污染物的筛选

结合潜在危害指数评价方法和加权评分方法,构建了新的地下水中典型污染物的筛选方法,并应用于下辽河平原区域地下水典型污染物的筛选。将急性基准浓度值(CMC)和慢性基准浓度值(CCC)引入潜在危害指数评价中;鉴于潜在危害指数法不考虑化合物的环境浓度,将潜在危害指数法与加权评分法相结合,引进平均浓度、检出频次等影响因素,计算不同污染物加权评分结果;通过聚类分析,筛选出典型污染物。研究表明,下辽河平原区域地下水中筛选出的典型污染物包括:As、NH+4、1,1,2-三氯乙烷、溴二氯甲烷、一氯二溴甲烷、1,1-二氯乙烯、α-六六六、p,p'-滴滴滴、p,p'-滴滴伊、苯并(a)芘。