江汉平原东北部地区高铁锰地下水成因与分布规律

肖港地区位于江汉平原东北部,属于大别山连片贫困区和贫水区,地下水资源较贫乏,且地下水水质不佳,水中铁锰离子含量普遍超过了国家饮用水标准。为查明高铁锰地下水成因及空间分布规律,服务区内地下水开发利用及安全供水问题,系统采集区内岩石、土壤和地下水样品,测试岩土与地下水中铁锰的含量,分析地下水中铁锰含量与含水层沉积物的铁锰含量、地下水的氧化还原条件和酸碱度之间的关系。结果表明:江汉平原东北部地区地下水中铁锰超标现象普遍存在,其中锰的超标率大于铁,第四系孔隙潜水超标最严重,铁锰最大浓度分别达到44.88 mg/L和19.21 mg/L。研究区岩土中铁锰氧化物为地下水中铁锰提供了物质来源,弱酸性、强还原环境为沉积物中铁锰的溶解释放提供了有利条件,总体上从研究区东西两侧（补给、径流区）向中部第四系孔隙潜水含水层（排泄区）,沿地下水流向Eh值、pH值逐渐减小,铁锰含量逐渐增大,形成北北东向带状分布的高铁锰地下水区。     

石家庄地区浅层地下水铁锰分布特征及影响因素分析

铁锰离子作为石家庄地区浅层超Ⅲ类地下水的主要贡献指标,严重威胁着当地供水水质安全及居民身体健康。本文在资料收集和水文地质调查的基础上,通过对138组地下水水样的采集和分析,研究了地下水中铁锰的空间分布特征,考虑水文地质条件差异和地下水开采、地表污染输入等人为因素,分析铁锰分布成因,并进行多元回归建立了影响因子和铁锰问题之间的数理关系,确定了区内铁锰分布的主控因素。结果表明:研究区Fe、Mn质量浓度平均值分别为0.2和0.04 mg/L,超Ⅲ类水样点分别占总水样点的15.2%、5.8%。其低值点主要分布在冲洪积扇顶部单元、地下水降落漏斗区域,主要受地下水开采影响,超采区易形成氧化环境使低价铁锰被氧化成高价难溶铁锰化合物,导致了铁锰浓度降低。铁锰中值点主要分布于冲洪积扇中部单元,中部单元岩性变细、水力梯度变小、易形成还原环境是导致铁锰集中在中部单元的天然优势。高值点呈点状或带状分布于石家庄市区北部、正定县、灵寿县南部等局部地区,主要由地表污染输入所贡献,污染物输入导致了氧化还原和酸碱环境的改变,促进了铁锰的还原溶解,造成铁锰浓度的升高。     

新疆塔城盆地地下水中铁锰分布特征及人类活动的影响

以新疆塔城盆地80组地下水样品水化学组分测试结果为依据,结合区域地质、水文地质调查资料,研究塔城盆地地下水中铁、锰分布特征及其成因。结果表明,研究区浅层地下水中铁、锰浓度总体较低,局部超标,其空间分布特征基本一致。对比2017年发布的地下水质量标准,地下水中铁、锰超标率依次为25%和5%,深层承压水铁、锰含量均未超标。地下水中铁锰离子浓度受原生地质环境所控,同时叠加人类活动影响,城镇周边人口密集区尤其是排污沟渠附近地下水中耗氧量、溶解性总固体、铁、锰含量明显升高。地下水中铁锰超标连片区域呈条带状或斑块状分布于塔城盆地北部山区、中部冲积平原区以及南部低山丘陵区的铜钼成矿带,受人类活动影响,在塔城市、额敏县及其周边的地表水和地下水重污染区分布有地下水铁、锰重污染点,污染物特别是有机污染物排放所引起的还原环境促使地层中难溶的铁锰矿物的溶解释放。地层中,尤其是矿床及周边地层中高含量的铁锰是地下水中铁锰的重要来源,沉积层中富含丰富的有机质同时叠加人类活动输入所形成的还原条件是研究区地下水中铁、锰迁移和富集的主控因素。     

地下水中铁元素的形成及其控制因素

研究了地下水中铁元素形成的主要控制因素及其分布规律。结果表明，地下水中铁的形成与含水介质及其上覆土层中的铁含量、地下水的酸碱度、地下水的径流条件、氧化还原环境等有密切的关系。     

长江中下游地区地下水中Mn元素的背景特征及其形成

该文论述了长江中下游地区地下水锰元素的背景特征及其与地下水的含水介质成分、上覆岩土性质、氧化还原环境、地下水的迳流条件、地下水及土壤酸碱度的关系.研究结果表明,长江中下游地区地下水中Mn元素含量,在区域上分布特点为江汉平原东部区〉长江三角洲南部区〉鄱阳湖区.     

德阳市城市规划区地下水化学特征分析

根据39个丰水期地下水的水化学分析结果,对德阳市城市规划区内地下水水化学特征及空间分布进行了研究。研究表明:(1)沿地下水渗流途径,TDS以及Mg2+、Na+、SO42-浓度呈上升趋势;而Ca2+浓度却呈下降趋势。(2)地下水化学类型具有较明显的分带性,在渗流途径的上游,水化学类型以HCO3-Ca型水和HCO3-Ca+Mg型水为主;在径流途径的下游或排泄区域,水化学类型以HCO3+SO4-Ca+Mg型水和HCO3+SO4-Na+Ca型水为主。(3)区内铁锰污染比较明显,部分地区总铁和锰的含量达到Ⅳ类地下水标准,铁锰超标主要是受原生地质环境的影响;总硬度超标明显,39件水样中12件达到Ⅳ类地下水标准。     

北票渗滤取水工程区地下水铁锰离子分布规律及成因分析

辽宁北票渗滤取水工程区的地下水铁锰离子严重超标,在总结现有水质资料的基础上,结合野外现场测试、矿物及土壤的化学成分等成果,对地下水中铁、锰离子的分布规律及其影响因素进行了研究,认为含水介质及土壤的化学成分、地下水系统中的氧化还原环境是造成该区浅层地下水中铁、锰离子含量较高的原因。     

江汉平原高砷地下水监测场水化学特征及砷富集影响因素分析

江汉平原高砷地下水的发现引起了广泛的关注,通过对该区高砷地下水监测场39个地下水样品的分析,揭示了高砷地下水的水化学特征。同时,结合沉积物砷含量分析和高砷地下水的垂向分布特征,探讨了地下水中砷富集的影响因素。结果表明,地下水水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型,pH值为中性偏弱碱性,Fe、Mn质量浓度很高。25m深度的监测井水中砷质量浓度最高,对应的沉积物中总砷质量浓度也较高。井水中浓烈的H2S气味,偏负的氧化还原电位,高质量浓度的NH4-N、溶解有机碳(DOC)、HCO-3、S2-与低质量浓度的NO-3、SO2-4均指示该区为典型的富含有机质的还原性地下水环境。该条件下沉积物中有机物质的生物降解作用和铁锰氧化物、铁锰氢氧化物的还原是江汉平原高砷地下水形成的主要原因。     

淮北平原浅层地下水中铁和锰的空间差异性及影响因素

通过常规和地统计学分析,查明淮北平原浅层地下水中铁锰含量的空间差异性,得出变异函数图符合指数模型,二者都由结构性因素引起。对其空间分布特征进行分析表明,铁、锰在空间呈现相同的分布趋势,超标区主要分布在地势低洼地和低山丘陵区,其含量与岩土成分、地下水所处的氧化还原环境、地下水径流条件、酸碱性等有关。      

苏锡常地区浅层地下水铁锰离子分布规律及成因分析

苏锡常地区浅层地下水资源较为丰富,但水中铁、锰离子含量一直较高.本文在总结现有水质资料的基础上,结合野外现场Eh测试、矿物及土壤的化学成分等成果,对浅层地下水中铁、锰离子的分布规律及其影响因素进行了研究,认为含水介质及土壤的化学成分、地下水系统中的氧化还原环境是造成该区浅层地下水中铁、锰离子含量较高的原因.在此基础上提出：加大开采力度,改善浅层地下水的循环交替速度有利于浅层地下水水质的改良.     

珠海西部海岸带地下水锰的分布与成因

珠海西部海岸是珠江三角洲地区主要组成部分,环境污染问题严重,通过开展水工环地质调查工作,对地下水水质资料进行分析。结果表明:平原区地下水锰含量普遍较高,为0.155~48.800 mg/L,平均含量为11.359 mg/L;而丘陵区地下水锰含量相对较低,为0.000 3~0.309 mg/L,平均含量为0.0433 mg/L,仅少量锰含量高点位于珠海市香洲区和斗门区的丘陵、台地边缘的地下水系统径流区或排泄区,地下水锰含量分布与所处区域补、径、排条件关系密切。平原区高锰含量的地下水主要为原生环境形成的,后期人类活动影响地下水的锰含量;地下水锰的迁移和富集受多因素控制,包括氧化还原条件、含水层介质与上覆土层性质、咸水区的"盐"效应、酸碱条件、地下水径流条件和环境污染等;该区地下水锰含量与矿化度、COD和氨离子呈显著的正相关关系,而与p H值呈较明显的负相关关系。     

内蒙古土默川平原地下水水文地球化学特征及其成因

通过水文地质调查、水样采集,结合地下水流动系统、统计分析、吉布斯图、Piper三线图和相关性分析,对土默川平原地下水水化学特征进行研究。结果表明,该区地下水呈弱碱性,水化学类型以HCO3-Ca型和Cl-Na型为主。潜水水化学成分主要受水-岩相互作用和蒸发浓缩作用影响,承压水水化学成分主要受水-岩相互作用过程控制。79个潜水样品中方解石和白云石饱和指数小于0的分别为1个和5个,56个承压水样品中饱和指数小于0的均为20个。区域地下水的弱碱性环境、高Na+、低Ca2+为高氟水的形成提供了条件,受蒸发浓缩作用影响潜水高氟区主要分布于托克托县城以东地下水的滞留排泄区;受含水层介质的影响承压水高氟区主要分布于湖积台地区域。局部区域地下水的强还原环境,铁、锰氧化物和氢氧化物的还原性溶解以及HCO–3的竞争吸附是形成高砷水的重要原因,受哈素海湖相沉积物的影响潜水高砷区主要分布在哈素海—高泉营一带;受铁氧化物、氢氧化物还原性溶解及地下水径流条件的控制,承压水高砷区主要分布在平原中部大黑河沿岸。     

长江中下游地区地下水中化学元素的背景特征及形成

本文论证了长江中下游地区地下水中钾、钠、钙、镁、硅、铁、锰、铬、镍、钒、钴、钛、钼、铜、铅、锌、砷、汞、镉、铍、锂、锶、硼、氟、氯、溴、碘的背景特征、形成及分布规律,探讨其与地下水的含水介质成分,上覆岩土性质、氧化还原环境、地下水的径流条件和矿化度以及地下水的酸碱度之间的关系。     

地下水中砷元素的形成及其控制因素

研究了长江中下游地区和吉林省地区地下水中砷元素形成和主要控制因素及其分布规律。结果表明,地下水中砷主要以H_3ASO_3、H_2AsO_4~-、HA_3O_4~(2-)等形式存在。它的形成和分布与含水介质及其上覆土层的砷含量、地下水的酸碱度、地下水的迳流条件、氧化还原环境、有机物质及铁锰等有密切的关系。     

内蒙古河套平原高砷地下水赋存环境特征

内蒙古河套平原是世界地方性砷中毒较为严重的地区之一。笔者以平原西部的重病区杭锦后旗为研究区,对高砷地下水赋存环境进行了调查研究。研究表明:高砷区沉积物中As的含量为7.7～34.6mg/kg,其中粘性土和亚粘性土中As含量相对较高。高砷地下水的pH值为7.0～8.3,平均Eh值为-155.1mV,平均矿化度为1.58g/L,主要的水化学类型包括:Cl-HCO3-Na型、Cl-Na型、HCO3-Cl-Na型,As的含量为15.5～1093μg/L,且主要以As(Ⅲ)形态存在,水中DOC(0.73～35.76mg/L)、HCO3-(283.75～1290.48mg/L)、NH4+(0.27～10.48mg/L)的浓度较高,硝酸盐和硫酸盐含量较低。研究区的氟中毒现象也较严重,高氟地下水中氟含量为1.11～6.01mg/L。绝大多数高氟水中砷含量也超标,出现了一种高砷水与高氟水并存的现象。综合判断,河套平原的高砷地下水赋存环境处于还原性环境。还原条件下,高砷区沉积物中的铁/锰氧化物的还原溶解易使吸附的砷释放到地下水中。这是研究区高砷地下水形成的主要原因。     

铁锰氧化物对苯酚氧化降解的实验研究

为了考察铁锰氧化物对酚类污染物的氧化降解能力,采用天然以及合成的铁锰氧化物对苯酚的氧化降解进行对比实验研究。土壤中铁锰氧化物样品分别为天然针铁矿及氧化锰,合成铁锰氧化物样品分别为合成针铁矿及软锰矿。结果表明：苯酚与铁锰氧化物发生氧化还原作用时,还可能与土壤中杂质发生吸附等作用;铁锰氧化物还原反应强度随着反应介质pH值的升高而迅速下降;可用零级反应动力学方程拟合铁氧化物还原溶解反应,针铁矿溶解反应的强度与介质的pH值呈负相关关系;天然针铁矿对酚类污染物的氧化降解能力明显高于合成针铁矿,pH值对天然针铁矿溶解反应影响较大;可用一级指数衰减方程拟合锰氧化物还原溶解反应,锰氧化物溶解反应的强度与介质的pH值呈指数衰减关系;pH值对软锰矿还原溶解反应的影响大于对土壤中氧化锰的影响,pH值越小,影响越显著;对比pH值对铁和锰还原作用的影响发现,在pH=6.5时,锰氧化物仍有较强的氧化性能。     

广州市地下水环境三氮污染初探

广州市在以经济高度集中、资源快速利用为标志的城市化过程中,对地下水环境的影响是巨大的,其地下水NH4+和NO2-高浓度区主要集中分布于城市中心区,NO3-超标点除相对集中分布在城市中心区外,在城市外围地带和丘陵区都有分布。造成广州市不同地区的地下水环境三氮污染的原因各不相同,主要为生活和工农业生产等人类活动影响,与河网发育平原区地层沉积特点、地下水形成和赋存条件等自然因素也相关,人类活动对地下水环境的污染途径复杂多样。广州市地下水环境中三氮形态分布受水文地质条件和水文地球化学作用影响明显,主要影响因素有氧化还原环境、包气带岩性、补径排条件、水土环境中的铁锰含量和酸化程度等。     

模糊评判方法在辽宁省中部地区浅层地下水综合环境质量评价中的应用

选取铁、锰、总硬度、亚硝酸盐、氨氮、氯化物、氟化物、挥发性酚、钡、铍等10项指标为地下水评价指标,根据国家制定的地下水质量标准,采用模糊综合评判方法,系统评价了辽宁省中部地区浅层地下水质量。研究结果表明辽宁中部地区浅层地下水以高铁锰离子含量为特征,综合环境质量较差,多数水体不能直接作为饮用水。超标浅层地下水占调查总面积的一半,主要集中在辽河中下游的冲积平原。影响水质的主要因素是铁锰离子含量和总硬度,其次为氨氮、亚硝酸根和氯离子含量。通过对地下水质量评价,使辽宁中部地区浅层地下水质量特征更加明晰,为制定水资源保护与规划提供了科学依据。     

江汉平原高砷含水层沉积物地球化学特征

选取江汉平原典型地下水砷中毒区仙桃市沙湖原种场为研究区,对3个长50m的钻孔沉积物砷含量与赋存形态及其他化学组成进行了分析。结果表明区内沉积物砷质量分数为1.35~107.5mg/kg(平均值为12.8mg/kg)。黏土或亚黏土层中砷含量较高,这与细粒沉积物中铁锰氧化物、黏土矿物对砷的吸附有关。地下20m左右深度内含水层沉积物中砷含量最高,相应地下水中砷质量浓度高达到1 000μg/L。草酸-草酸铵选择性提取结果指示沉积物中10%~77%(平均38%)的As与无定形铁氢氧化物结合,表明无定形铁氢氧化物还原性溶解可能是控制砷释放与还原的主要地球化学过程,并且有机质生物氧化机制极大地促进了该过程。然而,沉积物中仅1.2%~23%的铁被草酸-草酸铵提取,含水层中砷浓度主要受铁的氢氧化物还原性溶解影响,但其他形式的铁、有机物的吸附作用亦控制着砷的含量。     

珠江三角洲地区地下水锰的分布特征及其成因

为了解珠江三角洲地区地下水中锰的含量及其成因,笔者采集并分析了352组地下水样和13组地表水样。结果表明:珠江三角洲地区地下水的锰含量在未检出至8.32mg/L之间,平均浓度为0.34mg/L,超标率达49.4%。在该区9个地级市范围都存在地下水锰超标现象。区内地下水的锰含量与总溶解固体(TDS)、化学需氧量(COD)以及HCO3ˉ都呈极显著的正相关关系,而与Eh呈极显著的负相关关系。珠江三角洲地区地下水中锰含量的分布与该地区的工业化程度以及所处的补、径、排条件密切相关。影响该地区地下水锰含量分布的因素主要有氧化还原环境、酸碱条件、地下水的总溶解固体、上覆盖层性质、地下水径流条件以及含水层介质等。