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.     

岩溶与非岩溶地区不同林分根际土壤微生物对碳酸盐岩的溶蚀作用北大核心CSCD

以云南建水岩溶与非岩溶地区针叶林云南松、阔叶林桉树的根际土壤为样品,比较不同地质背景条件下不同林分岩溶与非岩溶地区可培养土壤微生物及其分泌的碳酸酐酶对碳酸盐岩溶蚀作用的影响.结果显示,岩溶地区的溶蚀速率均高于非岩溶地区,针叶林的溶蚀速率大于阔叶林,且岩溶地区云南松的溶蚀率最高为5.01%,说明岩溶地区云南松的土壤根际微生物对岩溶地区的溶蚀效应最大;加入碳酸酐酶抑制剂的处理组溶蚀速率较未加入碳酸酐酶的处理低3.6%-16%,表明碳酸酐酶对碳酸盐岩的溶蚀具有促进作用.本研究表明岩溶地区针叶林根际土壤微生物有利于碳酸盐岩的溶蚀,加快成土速率,结果可为深入研究自然生态系统中微生物对碳循环的驱动作用以及微生物对喀斯特地区的风化作用提供理论依据.     

奎屯河流域平原区地下水水化学特征及成因分析

奎屯河流域是中国西北干旱内陆地区典型的地下水高氟、高砷区,由于该地水资源匮乏,地下水是奎屯河流域农业灌溉、工业及生活供水的主要水源.识别奎屯河流域地下水水化学特征、演变规律及其形成原因对于合理开发利用与保护管理该流域地下水资源,保障流域社会经济可持续发展与生态安全具有重要意义.为评价奎屯河流域平原区地下水质量及变化趋势,于2017—2019年采集地下水样品316组,综合运用描述性统计、空间分析、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法、饱和指数等方法系统分析了地下水水化学组分空间分布、水化学特征、演变规律和成因.结果表明:①地下水化学组分在空间分布上存在较大的离散型和波动性,山前砾质平原区潜水化学类型为HCO₃·SO₄-Na·Ca型,细土平原区潜水为SO₄·Cl-Na·Ca型,承压水为HCO₃-Na·Ca、HCO₃·SO₄·Cl-Na型.②地下水中离子主要来源于岩石溶滤与蒸发浓缩作用,其中K+、Na+主要来源于岩盐溶解,SO₄2-、Cl-主要来源于蒸发岩溶解,Mg2+和Ca2+部分来源于蒸发岩溶解,部分来源于硅酸盐和碳酸盐溶解.CaCO₃及CaMg（CO₃）₂在细土平原区潜水中呈饱和状态,在承压水及砾质平原区潜水中未饱和,而CaSO₄在地下水中均未达饱和.③研究区地下水均发生了不同程度的阳离子交替吸附作用,作用的强弱程度表现为细土平原区承压水>细土平原区潜水>砾质平原区潜水.研究显示,研究区由南向北离子浓度逐渐增大,蒸发岩溶解为离子的主要来源.      

娘子关泉群水化学特征及成因

娘子关泉群流量7.19m³·s^-1,提水量约1.7 m³·s^-1,其是阳泉市区和平定县城主要供水水源.查明其泉群水化学特征及成因,对合理利用水资源与污染防治具有重要意义.以娘子关泉域岩溶大泉为研究对象,通过样品采集和水化学同位素,以地球科学系统理论为指导综合运用地质构造、水化学监测和同位素方法分析娘子关泉群水化学特征及成因.娘子关泉群其pH值7.2~7.5.钙离子112.1~135.2 mg·L^-1.硫酸根离子185.6~271.8 mg·L^-1.水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca·Mg.泉群水化学特征总体表现为高Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-,低Na⁺、K⁺和Cl^-.城西泉的补给路径较短,其次是五龙泉.其余5组泉补给路径较远.娘子关泉群水化学特征表现为：煤矿酸性排水的污染有加剧趋势,生活污水的污染有减缓趋势.环境同位素示踪显示城西泉的SO₄^2-主要来源于大气降水和石膏溶解.五龙泉的SO₄^2-值增加,其变化主要受煤矿酸性水污染量的影响.     

岩溶区稻田土壤真菌群落结构及功能类群特征

真菌是土壤生物地球化学循环的重要驱动者,然而岩溶区土壤真菌群落结构和功能类群具有怎样的特征还未见报道.以桂林毛村岩溶试验场稻田耕层土壤为研究对象,采用高通量测序技术,比较岩溶区和非岩溶（红壤）区（对照）水稻生长季土壤真菌群落结构,并用FUNGuild对真菌进行功能预测.结果表明,毛霉菌门（Mucoromycota）在岩溶区的平均相对丰度为4.87%,显著低于其在非岩溶区的平均相对丰度（29.92%）;被孢霉纲（Mortierellomycetes）在岩溶区的平均相对丰度为3.36%,显著低于其在非岩溶区的平均相对丰度（29.15%）,球囊菌纲（Glomeromycetes）、壶菌纲（Chytridiomycetes）和外担菌纲（Exobasidiomycetes）在岩溶区的平均相对丰度分别为0.91%、0.98%和0.23%,显著高于其在非岩溶区的平均相对丰度（0.47%、0.28%和0.04%）; Ramophialophora和翅孢壳菌属（Emericellopsis）在岩溶区的平均相对丰度分别为2.39%和1.25%,显著高于其在非岩溶区的平均相对丰度（0.05%和0.09%）,而被孢霉属（Mortierella）在岩溶区的平均相对丰度为3.04%,显著低于其在非岩溶区的平均相对丰度（28.34%）.岩溶区优势OTUs为OTU141、99和192等32个OTUs;在优势OTUs和土壤理化性质相关性网络图中,岩溶区的OTU69（Emericellopsis terricola）和OTU138（Westerdykella globosa）与阳离子交换量、交换性钙离子和总磷的连接度较高.共生营养型和病理-腐生过渡型在岩溶区平均丰度分别为1.29%和1.50%,显著高于其在非岩溶区的平均丰度（0.08%和0.09%）,而腐生-共生过渡型在岩溶区的平均丰度为10.81%,显著低于其在非岩溶区的平均丰度（63.69%）;岩溶区和非岩溶区最优势真菌分别是粪腐生-木质腐生菌和内生菌根-植物病原-未定义腐生菌,平均丰度分别占优势OTUs的9.73%和45.93%.以上研究表明,岩溶区稻田较高的阳离子交换量、交换性钙和总磷等土壤因子对优势真菌群落和功能类群的构建具有重要的作用.     

升金湖河湖交汇区地表-地下水水化学特征及成因分析

以升金湖河湖交汇区为研究区,测试不同类型水体水化学组成和氢氧同位素值,分析其季节变化特征,探究地表-地下水中化学离子来源,最后估算混合水源对地下水中化学离子的贡献量.结果表明：①研究区地表-地下水主要离子浓度均高于大气降水,理化参数呈现季节变化特征;②地表水以Ca-HCO₃类型水为主,且在夏季占比明显高于其他季节,而地下水以Ca-HCO₃和Ca-SO₄类型水为主,占比分别为46%和27%,且季节差别不显著;③地表-地下水中Ca²⁺和Mg²⁺主要来自于碳酸盐岩的溶解,且有碳酸和硫酸参与了碳酸盐矿物溶解的过程,Na⁺和Cl^-除来源于大气降水外,还来源于当地农业施肥和粪便污水;④水源混合也是地下水化学离子的一个重要来源,其对Cl^-的贡献率平均达到28%,且呈现季节变化趋势.     

盐城地区地表水化学空间特征及控制因素分析

地表水资源是东部沿海地区经济发展的基础之一,在高强度的人类活动影响下,广泛面临着水质异常及污染等问题.在调查采样的基础上,以区域地质为背景,通过Gibbs图、Pipper三线图、离子当量和摩尔比关系,利用数理统计,探讨盐城地区地表水的化学组成特征及控制因素.结果表明：①研究区地表水pH值偏低及TDS偏高,前者可能受人类活动排放的酸性有机污染物及土壤中厌氧生物分解形成的酸类物质的控制,后者呈显著地西低东高,北低南高的趋势.②溶质中阳离子以Na⁺为主,阴离子以HCO₃^-和Cl^-为主,水化学组成整体呈HCO₃-（Ca+Na）型为主,但次类型在不同区域存在显著差异.③因研究区淤积层主要以黏土、亚黏土和砂岩为主,地表水中可溶性物质主要来源于碳酸化作用引起的钠长石为主的硅酸盐岩碎屑物分解,并辅以碳酸化作用导致的碳酸岩分解.其中滩涂湿地扩张区还因地势低洼,地下水位浅,溶质显著地受蒸发-浓缩作用的影响,并伴有蒸发盐岩风化补给.④不同区域的地表水虽然受到人类活动的影响存在一定差异,但影响作用显著.特别是在废黄河区和滩涂湿地扩张区,水质不仅显著受到农业生产的影响,还受区域以化工为主的产业废水排放的作用.     

岩溶山区不同土地利用方式对石灰土基本特性的影响

以重庆金佛山为例,针对岩溶山区不同土地利用系统,分析了土壤容重、孔隙度、质地、有机质、阳离子交换量等土壤基本特性对不同土地利用方式的响应.结果表明,由于土地利用强度不同,常绿阔叶林地土壤质量最优,耕地最差,退耕地的部分土壤特性得到恢复.土壤特性对不同土地利用方式的响应程度由高到低依次为有机质、阳离子交换量、黏粒含量、容重、孔隙度.有机质与阳离子交换量、机械组成的分形维数、容重和孔隙度均呈极显著相关,有机质是岩溶生态环境中石灰土壤质量演变的重要因子.     

岩溶区燃气管道灾害系统多因素耦合作用机理研究

基于灾害系统理论，从“孕灾环境-灾害因子-承灾体-灾情”系统性视角出发，结合系统动力学模型，探讨岩溶区燃气管道灾害系统各子系统内部以及子系统间的耦合关系，考虑多因素间的差异化传导路径，深度剖析灾害演化过程中多因素耦合的作用机理和影响规律。研究表明：(1)孕灾环境活跃性与人员、管道、环境不安全状态以及管理漏洞密切相关；灾害因子风险性受到火灾和爆炸危害的概率、强度、范围、持续时间共同作用；承灾体脆弱性受到社会-经济-自然承灾体三者耦合影响；灾情严重性包含人员伤亡程度、经济损失程度及环境破坏程度三个维度。(2)岩溶区燃气管道灾害的孕育和演化是四个子系统共同作用的结果，子系统两两之间以及三者之间的耦合作用表征灾害不同阶段，而四个子系统间的耦合作用是对整个灾害过程的描述。