南宁市区地下水水化学特征及形成机制

为了深入研究南宁市区地下水水化学特征、水质情况及地下水质量演变的主要水化学过程,文章采集南宁市区22组孔隙水和7组岩溶水,检测pH值、阴阳离子、溶解性总固体（TDS）和总硬度等化学指标,探讨地下水水化学特征和形成机制。结果表明:研究区孔隙水和岩溶水pH平均值均小于7,两种水TDS和总硬度基本一致,主要的阴离子（HCO3-、Cl-、SO42-）中含量最高的是HCO3-,平均分别为68.08 mg/L和106.68 mg/L;对于阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+）,研究区孔隙水和岩溶水均表现为Ca2+≥Na+>Mg2+>K+,其中Ca2+的平均含量分别为24.04 mg/L和31.34 mg/L;地下水化学成分主要通过风化-溶滤作用与混合作用形成,地下水水化学类型为HCO3--Ca2+型水;地质环境背景是地下水pH值普遍偏低的主要原因,人类活动对地下水的影响越来越重要,pH值和水化学类型改变均与经济发展、人口增加、工矿企业增加等人类活动密切相关。      

中铝赤泥堆场灰水与基底O2灰岩的水岩作用研究

以焦作中铝一期赤泥堆场为研究对象,利用室内淋溶试验模拟了在冲灰水的作用下,赤泥附液及冲灰水中的不同污染物质(总硬度、氯离子、硫酸根离子、氟离子等)在向地下水运移过程中的水岩作用。结果表明,赤泥附液及其冲灰水在入渗的过程中,通过运移积累、溶解、吸附和离子交换等水岩作用对地下水造成污染,可溶盐溶解作用的动力学特征为:在试验初期,溶解速率大,而后逐渐减小,直至趋于零;赤泥灰水入渗过程中水岩作用的特点是,在试验初期表现为以溶解作用为主,而后以离子交换作用为主。      

基于EOF和M-K的晋祠泉域岩溶地下水水化学时空变化特征分析

为研究晋祠泉域岩溶地下水水化学的时空变化规律,以2001-2014年该泉域内具代表性的岩溶水监测点水质资料为基础,以pH值、7大主要离子及TDS作为因子,运用经验正交函数（EOF）分析与Mann-Kendall（M-K）突变分析相结合的方法,对晋祠泉域14年的水化学场进行时空结构分离。结果表明:在空间分布特征上,pH值由北向南逐渐减小,汾河中段以南出现低值区;Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-和TDS的空间变化趋势相似,整体上均是由北向南逐渐增加,等值线在古交一带较周围地区升高;K+ + Na+和Cl-含量在整个泉域普遍较低,但K+ + Na+在泉域边界处的王封和西寨一带含量升高,Cl-在古交以及西华苑处增高。在时间演化特征上,从2001-2014年pH值、Mg2+、K+ + Na+、HCO3-和Cl-含量基本在平均值上下波动;Ca2+和SO42-含量逐年降低,且分别在2008年和2009年之后呈明显的下降趋势;TDS在2005-2007年呈明显的下降趋势,在其它时段下降趋势不显著。      

贵州水银洞地热水水化学特征与成因

以贵州水银洞地区地热水为研究对象,作piper三线图、聚类谱系图、散点图等对该区地热水水化学特征进行分析,并利用氢氧同位素对热水补给来源、循环深度分析,结合PHREEQC进行水文地球化学模拟对热水成因进行研究.结果 表明,地热水属于低中矿化度的弱碱性水,阳离子以Ca2+、Na+为主,阴离子以SO42--、HCO3-为主,水化学类型以HCO3-·SO42-Ca2+为主,少量HCO3-·SO42-Na+型.氢氧同位素特征及Na-K-Mg三线图表明,热水主要来源于大气降水,水岩程度较低,补给高程1657～2232m,循环深度1295～1790m,热储温度56.82～74.16℃.用PHREEQC进行水文地球化学模拟得到4个模型,均显示地热水形成过程中消耗CO2、O2,黄铁矿被氧化,大量方解石、白云石溶解,并发生Na-Ca阳离子交换作用.大气降水于灰家堡背斜西侧40 km外出露的茅口组地层补给到含水层中,冷水穿过时氧化煤系地层及构造蚀变带中硫化物生成SO42-离子,并在运移过程中受到深大断裂输送的大地热流加热,热水储集在构造蚀变体中与围岩发生反应.硅酸盐矿物溶滤出Na+离子,方解石、白云石被溶解得Ca2+、Mg2+及HCO3-离子,同时在热水中发生Na-Ca阳离子交换作用.良好的储盖条件、发育的构造及热流使研究区形成以Ca2+、Na+、SO42-、HCO3-离子为主的地热水.     

长江水系河水主要离子化学特征

2007年夏季采集了长江从上游沱沱河至入海口的干流原水样品36个,长江各主要支流水样品40个,分析了江水Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-离子含量及溶解性SiO2等溶质成分。结果显示,长江流域水系离子化学组成主要受碳酸盐和蒸发岩风化控制,长江上游水离子化学呈现阳离子以K+和Na+为主,阴离子以Cl-和SO42-为主的蒸发岩类风化控制特征,但随着采样点位下移,离子含量逐渐呈现阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主的逐渐向碳酸盐风化过渡的特征;从时间变化上看,与20世纪50年代至1990年长江水离子化学数据相比,以Na+、K+、SO42-和Cl-为代表的所有阴阳离子均有明显增加;从通量上看,洞庭湖和鄱阳湖是长江离子两个最大的输入源,除洞庭湖和鄱阳湖外的其他长江各大支流中,岷江是长江Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-和HCO3-的最大输入源,嘉陵江是SO24-和溶解性SiO2的最大输入源;在几大世界河流中,长江是对海洋Mg2+、SO24-和Cl-的输入通量最大的河流,Ca2+和HCO3-通量仅次于亚马逊河。     

新疆喀什噶尔河流域高氟地下水富集因素分析

以新疆喀什噶尔河流域地下水中的氟为研究对象,依据地下水污染调查数据,分析研究区地下水中氟的富集因素。研究结果表明,地下水主导阴离子为SO42-和Cl-,主导阳离子为Na+和Ca2+,水化学类型以SO4·Cl型和Cl·SO4型水为主。地形及水文地质条件是影响浅层地下水中氟富集的主要外在因素,水文地质条件是影响深层地下水的主要外在因素。水化学环境也是影响地下水中F-富集的重要因素,地下水的弱碱性环境对F-含量具有一定的富集作用,同时,高TDS、高TH、高Cl-、高HCO3-、高Ca2+和高Na+均有利于F-的富集。     

典型岩溶槽谷区地下水化学特征及地球化学敏感性分析

利用2012年4月—2013年3月的水化学数据研究了重庆老龙洞地下河流域地下水系统地球化学敏感性。结果表明,研究区表层岩溶泉和地下河水化学阳离子分别以Ca2+、Mg2+和Ca2+、Na+为主,阴离子以HCO3-、SO42-为主;表层岩溶泉雨季Mg2+/ Ca2+摩尔比和地下河雨季Na+/ Ca2+摩尔比旱季大于雨季,表层岩溶泉和地下河雨季 HCO3-/SO42- 摩尔比分别为3.428～6.524、3.122～5.966,旱季HCO3-/SO42-摩尔比分别为5.693～8.664、3.428～6.524,表现出低SO42-、高HCO3-的特征,主要受农业活动影响的表层岩溶泉主量元素地球化学敏感性依次为HCO3-> SO42->Ca2+> NO3-> Mg2+> Na+> K+>Cl-,而受农业活动、工业活动、城镇建设活动等多种因子共同影响下的地下河主量元素地球化学敏感性有所变化,依次为HCO3->Na+> Ca2+> K+> Cl-> Mg2+> NO3-> SO42-,随着人类影响的加剧,离子敏感指数将会有增加的趋势。      

基于主成分分析的岩溶水水化学组成及影响因素研究——以贵州水城盆地为例

2015年9月对贵州水城盆地进行采样,共采集地下水样品12个,地表水样品10个,综合运用相关性分析、主成分分析等方法,并结合PHREEQC软件对矿物饱和度指数的计算结果,探讨了地下水、地表水水化学特征现状及其影响因素。研究结果表明:水城盆地岩溶水的水化学类型主要为HCO3-Ca型,部分为SO4-Ca型,地下水和地表水水化学组成主要受Ca2+、K++Na+、HCO3-、SO42-和Cl-影响。研究区地下水和地表水中Ca2+和HCO3-主要来源于碳酸盐岩地区的水-岩反应,水体中Cl-、NO3-和Na+主要来源于城镇生活污水、屠宰废水排放。地下水水质受水-岩反应影响,部分区域受到人类活动干扰明显;地表水水质在钟山区方向主要受沿途生活污水和农业面源污水汇入影响显著,而在水城县方向受煤矿企业排放废水影响较大。      

山东省高密市高氟区地球化学及水文地球化学特征

为查明高密市高氟地下水的地球化学及水文地球化学背景,了解地下水中氟的来源、运移及富集规律,对采集到的382件岩土样品,300件地下水样品进行了主要组分的分析测试;将F-与岩土类别,地下水pH值,Na+、Ca2+等阳离子以及Cl-、SO2-4等阴离子进行相关性分析;对F-在高密市的水平分布特征和垂向分布特征进行了细致研究。结果表明:该区地下水中主要供氟源为南部丘陵基岩区的砂岩、砾岩、泥岩及火山岩、火山碎屑岩;土壤氟含量水平分布由南向北递增,垂向分布为上高下低;高氟水中F-含量与Na+呈正相关、与Ca2+呈负相关,与Mg2+无明显相关性,与阴离子含量无明显相关性,与矿化度无明显相关性,与pH值呈微弱正相关。通过开展高氟区地球化学和水文地球化学背景研究,对地氟病高发区高氟地下水的形成、运移与富集研究起到一定的参考作用。     

青海省果洛龙洼金矿区年代学研究与流体包裹体特征

青海省都兰县果洛龙洼金矿床位于东昆仑造山带东段, 昆中断裂南侧。利用40Ar/39Ar测年法,获得成岩年龄介于201.8~229.3Ma,集中在202.2~204.6Ma。平均年龄为202.7±1.5Ma。成矿流体均一温度主要集中在126℃～280℃,盐度一般为6.8～17.5(wt%),成矿流体特征表明金的成矿作用与岩浆热液关系密切,属于中温岩浆热液矿床。流体包裹体气相成分主要为H2O和CO2,还有含有一定量的CH4和少量H2。液相成分中,阳离子以Na+和K+为主,阴离子以SO42-、Cl-为主。所有样品中,Na+>K+含量,Cl->SO42-含量。成矿溶液属于CO2－Na+(K+,Ca+)－Cl-（SO42-,F-)－H2O体系。后期的热液活动存在明显的H2O和CO2的分离作用,对金矿成矿起到了改造富集作用。流体包裹体成分测量表明,成矿流体属于偏碱性的富硫流体,流体中大多数是Na+>K+,这与整个东昆仑成矿带中岩体的Na20高于K2O的现象一致,流体中富Ca2+贫Mg2+。     

皖北典型区高氟深层地下水的分布及影响因素

选取皖北典型区深层地下水的氟作为研究对象,在资料收集、水文地质调查、采样测试的基础上,获取了81个深层地下水及71个浅层地下水样品的测试数据。综合运用描述性统计、相关性分析、离子比例系数和Piper图示法,分析深层水氟的分布特征、来源及形成影响因素,结果表明:皖北典型区的深层地下水氟含量具有四周低、中部高的特点;高氟水多呈弱碱性,依据水化学类型特征可将该研究区划分为三个系统:亳州系统、阜阳系统和蒙城系统。亳州系统多为Cl—Na型水,阜阳系统多为HCO3—Na型水,蒙城系统较复杂,包括Cl—Na型、HCO3·SO4·Cl—Na型、HCO3—Ca·Mg型及HCO3—Na·Mg·Ca型水;深层地下水中氟的主要来源是含氟矿物的溶解;弱碱性水、溶解/沉淀作用和阳离子交替吸附作用是影响皖北典型区深层地下水氟形成的主要影响因素。     

模糊评判方法在矿山防治水中应用

以淮南1某矿不同含水层水及采空区水数据为例,采用模糊评判方法对突水水源进行判别分析。结果表明：在原有Na＋＋K＋,Ca2＋,Mg2＋,Cl-,SO42-,HCO3-六个评判因子基础上,增加总硬度、碱度、PH值和矿化度等作为新的评判因子,其准确率由80％提高至100％。由此表明：判别准确性与样本个数没有直接关系,仅与选取样本代表性有关,选择合适评判因子是提高模糊评判可靠性。     

河南省大方山-葫芦峪金矿床流体包裹体研究

大方山-葫芦峪金矿区位于华北地台南缘与北秦岭造山带的衔接过渡带,矿脉赋存于构造蚀变破碎带中。矿床各成矿阶段流体包裹体主要为气液两相包裹体,通过对各阶段包裹体分析得知,主成矿阶段流体包裹体均一温度范围在197℃-305℃之间,流体包裹体盐度范围在10.98-0.88wt%NaCl 之间,包裹体气相成分中富含 H2 O 和 CO2,少量 O2和 N2,液相成分中相对富含 K＋、Na＋、Ca2＋、SO2-4、Cl-离子。流体包裹体研究表明,金矿床成矿流体为多来源的中低温流体。     

福建漳浦东山地热田基本特征及成因分析

漳浦东山地热田属于中低温地热田Π-2类型,热储呈带状分布,受地形、地层岩性、地质构造等因素影响。地下热水贮存于北东向与北西向断裂的复合部位,控制的可开采量338m3/d,推断的可开采量485m3/d,水温78℃,水质类型为HCO3-·SO42-1—Na＋型,pH值7.40～7.56,偏硅酸含量112.52～117.3mg/L,F离子含量10.99～12.85mg/L,可命名为氟水、硅水,达到理疗热矿水水质标准。     

沂源地区不同类型岩土淋溶水与浸泡水的化学特征分析

为研究降水补给地下水过程中包气带岩土对水化学的影响,在沂源地区采集了不同地表岩土样品开展淋溶和浸泡试验。淋溶结果显示:易溶的Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、NO_2~-、NO_3~-等阴离子率先溶解进入淋溶水中,之后K~+,Ca~(2+),Mg~(2+),Fe等含量逐渐增加,且淋溶初期p H值呈碱性,之后向中性过渡。浸泡结果显示:不同类型岩土样经过浸泡5min后,其水化学组分发生了显著变化;随浸泡时间增加,K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-及含盐量均出现不同程度增加,但Cl~-、SO_4~(2-)在不同类型岩土中含量变化则是不同的。由此推测,降水转入地下水过程中,透过地表浅层包气带时就已经淋溶了大量物质,水化学性质发生了重大变化。     

灰色关联分析方法在突水水源判别中的应用

本文以淮南潘北矿区突不同含水层组分作为对象,采用灰色关联度分析法对矿井突水水源进行判别分析,重点研究样本评判因子的选择对判别准确率的影响,结果发现判别因子的选取对判别结果影响较为显著,即在原有Na＋＋K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl-、SO42-、HCO3-等六个评判因子基础上,增加总硬度、碱度、矿化度和PH值作为新的评判因子,其水源判别准确率由62．5％增至100％。因此,选择适合评判因子对提高灰色关联判别可靠性具有重要意义。     

改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋的性能研究

文章研究了pH值、改性剂用量和改性时间对聚合氯化铝改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋效率的影响。实验结果表明：（1）在不同pH值条件下改性得到的聚合氯化铝改性膨润土对水溶液中Cr^6＋的去除效果明显不同。在80℃反应5 h制得的聚合氯化铝改性膨润土,在pH值=7的中性条件下改性得到的改性膨润土对水溶液中Cr^6＋（取0.5g聚合氯化铝改性膨润土处理5mg/L重铬酸钾溶液100ml）的去除率达到最大值（98.35%）。（2）改性剂用量对聚合氯化铝改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋影响很大。当pH值=7,在80℃反应5 h的条件下改性膨润土,改性剂聚合氯化铝选用13mmol/g膨润土为宜。（3）改性时间对聚合氯化铝改性信阳膨润土去除Cr^6＋有一定的影响。当改性剂的用量为15mmol/g,pH值=9,反应温度为80℃条件下,最佳改性反应时间是4 h。     

兰州市地下水化学特征及演化模拟

为探究兰州市浅层地下水水质演化过程,通过对兰州市浅层地下水所取的40组水样进行分析测试,运用描述性统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型、离子比例系数方法对该区地下水特征进行分析,并运用PHREEQC软件反向模拟地下水演化规律。结果表明：兰州市地下水pH平均值为7.59,地下水呈弱碱性,地下水TDS值相对较高,其平均值为2353.21 mg/L ;SO42-和Na+分别是研究区地下水中优势阴、阳离子;SO4·Cl-Na·Mg和SO4·HCO3-Na·Ca型为主要地下水化学类型。研究区地下水化学组分主要受蒸发-浓缩作用影响;在两路径模拟中,均为方解石发生溶解,Na+将Ca2+发生阳离子交替吸附作用,白云石、岩盐、石膏均发生沉淀。     

蒙陕接壤区煤矿采空区水-岩系统中氟来源及释放规律

采空区是高氟矿井水形成的关键区域,其水-岩系统中氟的来源与溶解释放决定了矿井水中氟的富集或贫化。针对蒙陕接壤区3-1煤采空区矿井水氟来源及释放规律不清晰问题,采用水化学测试、岩石矿物成分分析、矿物扫描电镜与能谱检测,以及室内水-岩作用仿真模拟试验,查明矿井水氟物质来源与赋存载体,揭示岩石中氟释放规律。结果表明：研究区3-1煤矿井水水化学类型主要为HCO₃-Na与SO4-Na型,3-1煤采空区矿井水氟浓度高于3-1煤生产工作面的矿井水浓度,且采空区矿井水pH、Na⁺/Ca²⁺浓度比均大于工作面矿井水。3-1煤采空区矿井水F-的物质来源为泥岩与粉砂岩,2种岩石中氟平均含量分别为741、610 mg/kg,氟在固相中的主要赋存载体为蒙脱石、高岭石、伊利石及绿泥石。采空区水-岩系统中氟的释放受岩性、粒径、pH、温度及Na⁺/Ca²⁺浓度比5个因素影响。其中,泥岩及粉砂岩中的氟比细砂岩中的更容易释放进入水中;无论何种岩性,随着粒径的减小,氟释放F-的浓度增大;此外,碱性、高温及高钠低钙的...