山东省黄河下游地区浅层地下水地球化学特征与环境质量评价

浅层地下水调查是山东省黄河下游流域生态地球化学调查项目中的一项工作内容。调查是按每16 km2采集1件浅层地下水样品的密度,分析测试As,Ba,Be,Ca,Cd,Co,Cu,Fe,Hg,Pb,Se,Zn,F-,Cl-,Cr6 ,NO2-,COD,pH等33项指标;通过对这些指标在浅层地下水中的背景变化规律研究认为:调查区内浅层地下水中各指标含量起伏变化大,局部富集程度高,特别是As,Fe,K,La,Sb,Sn,Zn,Cl-,NO2-等指标的变异系数均>3.0,说明这些指标在浅层地下水中分布极不均匀,虽然背景含量较低,但在局部地段会形成高含量区,影响浅层地下水质量。选择As,Ba,Be,Cd,Co,Cu,Fe,Hg,Mn,Mo,Ni,Pb,Se,Zn,F-,Cl-,Cr6 ,NO2-,COD,pH等20项指标,按《地下水环境质量标准》中的要求,对浅层地下水环境质量进行的单项组分和综合评价结果显示,达到较好级以上者不足9%,而较差和极差级者达90%以上,表明调查区内浅层地下水环境污染状况较为严重。     

平阴县浅层地下水地球化学环境质量评价

平阴县浅层地下水调查采样密度为1点/16km2,分析测试27项指标的含量变化规律后,认为调查区浅层地下水中除K,Mn,NO-2等指标含量变化较大,局部富集外,其他指标含量变化小,在浅层地下水中分布较均匀.选择As,Ba,Be,Cd,Co,Cu,Fe,Hg,Mn,Mo,Ni,Pb,Se,Zn,F-,Cl-,Cr6+,NO-2,COD,pH等20项指标,按<地下水质量标准>对浅层地下水环境质量进行的单因子和综合评价,结果显示较好级以上者达88.4%,而较差级仅占11.6%,无极差级分布,调查区内浅层地下水环境质量状况良好.     

平阴县浅层地下水地球化学环境质量评价

平阴县浅层地下水调查采样密度为1点／16km^2，分析测试27项指标的含量变化规律后，认为调查区浅层地下水中除K，Mn，NO2^-等指标含量变化较大，局部富集外，其他指标含量变化小，在浅层地下水中分布较均匀。选择As，Ba，Be，Cd，Co，Cu，Fe，Hg，Mn，Mo，Ni，Pb，Se，Zn，F^-，Cl^-，Cr^6＋，NO2^-，COD，pH等20项指标，按《地下水质量标准》对浅层地下水环境质量进行的单因子和综合评价，结果显示较好级以上者达88．4％，而较差级仅占11．6％，无极差级分布，调查区内浅层地下水环境质量状况良好。     

章丘区浅层地温能资源研究与评价——以地埋管换热方式为例

通过对章丘区浅层地温能赋存条件的研究,结合现场热响应试验、岩土样品测试等数据,采用层次分析法和指标法对研究区进行了地埋管地源热泵系统开发利用适宜性分区,并概算了浅层地温能资源量、评价了开发利用资源潜力、进行了经济和社会效益分析。结果表明:适宜性区面积76.38km²,占研究区面积的95.48%;适宜区内120m以浅浅层地温能热容量21.3228×10¹²kJ/℃。研究区全部利用地埋管地源热泵系统,夏季可制冷面积5353.1278×10⁴m²,冬季可供暖面积6504.6662×10⁴m²。浅层地温能开发利用潜力巨大,经济和社会效益明显。     

江汉平原浅层地下水防污性能模糊综合评价与验证

为开展江汉平原浅层地下水防污性能评价,以江汉平原沙洋-旧口地区浅层地下水为研究对象,针对传统DRASTIC模型评价指标存在关联性、权重主观性强、评分值缺乏连续性以及评价结果缺乏实测数据验证等缺点,考虑研究区实际条件,建立了基于改进DRASTIC模型的模糊综合评价模型,并利用研究区浅层地下水关键污染因子Cl-、NO₃-和NH₄+实测数据验证了模型的准确性和可靠性。该模型使用包气带黏性土厚度代替包气带介质指标,含水层厚度代替含水层介质指标、土壤饱和渗透系数代替土壤介质指标,采用全定量评价指标体系,评价指标更加客观、合理;采用三标度层次分析方法确定各评价指标权重,减少了传统DRASTIC模型人为确定权重的主观性;在改进的DRASTIC模型基础上,引入模糊数学理论,以隶属度函数代替传统DRASTIC模型固定评分值,克服了传统DRASTIC模型使用定额评分带来的不连续性。模糊综合评价结果表明:研究区浅层地下水防污性能整体表现为差-较差,占研究区总面积的76.53%。研究结果可为平原地区开展浅层地下水脆弱性评价提供方法参考,为江汉平原浅层地下水污染防治工作提供科学依据。      

洞庭湖平原西部地区浅层承压水中铵氮的来源与富集机理

洞庭湖平原西部地区浅层承压含水层是当地主要的地下水开采层,却面临严重的水质型缺水问题,其中以铵氮异常最为典型,但目前对于其来源和富集机制的认识十分薄弱。以洞庭湖平原西部为研究区,沿区域地下水流方向对地下水样品进行水文地球化学分析,旨在查明地下水中铵氮的来源,揭示地下水流动对铵氮富集的控制机理。结果表明:NH₄-N质量浓度为0.05~16.75 mg/L,且与DOC、HCO₃-、As、Fe2+、Mn、P质量浓度呈现较好正相关性;而高质量浓度的NH₄-N对应着很低质量浓度的Cl-、SO₄2-、NO₃-和很低的Cl/Br比值,可以推测浅层承压水中的铵氮主要由天然有机质矿化作用产生,而非人为输入。沿着地下水流向,NH₄-N和As、Fe2+、Mn质量浓度均显著升高,说明由于水流越来越滞缓,含水介质颗粒越来越细,沉积物有机质越来越富集,含氮有机质矿化作用逐渐增强,使得NH₄-N质量浓度逐渐升高,并形成了还原性逐渐增强的地下水环境,相关地球化学过程产生的还原性组分（砷、铁、锰等）也逐渐富集。本研究进一步丰富了地下水原生铵氮的成因理论,可为当地的供水安全保障提供理论基础。      

威海市环翠区地下水环境质量评价

在威海市环翠区地下水调查研究的基础上,选取10项因子,采用单项组分评价和综合评价相结合的方法对区内浅层地下水进行分析评价。结果显示,区内大部分地区水质较好,部分地区由于受人类活动等的影响,导致水质变差,其主要超标因子有硫酸盐、硝酸盐、氯化物、总硬度等。     

豫北平原浅层地下水化学特征与成因机制

地下水的化学特征与成因机制对地下水演化、地下水资源的合理开采及质量评价具有重要意义。为查明豫北平原浅层地下水的水质特征及控制因素,采集了不同类型的浅层地下水和地表水样品,分别测试了水样阴、阳离子和氢氧同位素组成。结果表明:①地下水中总溶解性固体物质（total dissolved solids,简称TDS）质量浓度范围为316~6 948 mg/L,微咸和咸地下水呈条带状分布在沁河冲洪积平原中部,在三阳镇-修武县一带,水化学类型复杂,以HCO₃·SO₄-Na·Mg·Ca型和SO₄-Na·Mg型水为主。北部山前冲洪积扇和沁河北岸地下水为淡水,为HCO₃-Ca·Mg型水。②δ2H-δ18O关系说明地下水起源于大气降水,水化学组分受水岩相互作用控制,在补给区以碳酸盐岩溶滤作用为主,径流区发生硅酸盐岩的风化溶解以及阳离子交换作用,排泄区以蒸发浓缩、石膏溶解和阳离子交换作用为主。③地质和气候环境是造成地下水咸化的主要成因,且受到工农业污水渗漏的影响。研究成果可以为该区地下水资源的合理开采和有效管理提供依据。      

敦煌盆地地下水水化学特征及水质评价

通过对敦煌盆地38个地下水样品的采集和测试,运用描述性统计法和因子分析法对地下水的化学特征及其成因进行了分析。在此基础上,利用美国农业部(USDA)评价方法和Wilcox图解法对地下水质进行了评价。研究结果表明:敦煌盆地浅层地下水中主要阳离子为Ca2+、Na+、Mg2+,主要阴离子从补给区→径流区→排泄区由HCO₃-→SO₄2-→Cl-转换;深层地下水中阳离子以Na+、Mg2+为主,阴离子主要为Cl- 、SO₄ 2-、HCO₃-,且三者含量较为接近;影响盆地内地下水化学特征的主要因素为蒸发浓缩作用和矿物的溶解作用;水质评价结果显示,可作为农作物灌溉用水的水样约占总水样的26.3%,分布在党河洪积扇扇顶补给区、扇中与扇缘径流区和盆地东南部细土平原径流区。      

大同盆地地下水中砷的形态、分布及其富集过程研究

为查明大同盆地高砷地下水的分布规律及其主要控制因素,对大同盆地典型高砷区35件地下水样进行了水化学特征
及形态分析研究。结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]主要存在于20~50m 的浅层地下水中,总砷质量浓度为0.56~927
μg/L,主要以As(Ⅴ)形态存在。该区高砷地下水以Na-HCO3型水为主,具有明显的高pH值,高HCO- 3 、Fe2+ 、HS- 质量浓度及
低Eh值,低SO24- 质量浓度特征。这可能与微生物催化氧化有机碳的同时还原含铁矿物和硫酸盐的过程有关。PHREEQC模拟
矿物饱和指数结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]中菱铁矿均为过饱和,而低砷地下水[ρ(As)<50μg/L]中均不饱和,且菱
铁矿饱和指数与地下水中总砷质量浓度呈显著正相关性,该现象表明微生物还原含铁矿物生成FeCO3(菱铁矿)的过程可能是控
制本区地下水中砷富集的主要因素。      

山东泰安大汶口化工集聚区浅层地下水化学特征及成因分析

为查清山东泰安大汶口化工集聚区浅层地下水环境质量状况,采集地下水样品9组,运用统计分析、相关性分析、因子分析、离子比例关系和饱和指数法,查明研究区浅层地下水化学特征,分析地下水中各离子来源及控制因素。结果表明,研究区浅层地下水为淡水—微咸水,TDS介于0.98～2.40g/L;阳离子以Ca2+、Na+为主,占阳离子含量的49.57%、38.56%,阴离子以Cl、HCO3为主,占阴离子含量的52.81%、25.99%;水化学类型以ClCa·Na为主;浅层地下水化学特征主要受岩石溶滤作用、人类活动因素的影响,二者的贡献率均为40%。在人类活动因素中,工业污染的贡献率达到了31%,说明人类活动因素对地下水环境造成了严重影响,且随着时间的推移,影响程度将更为显著。     

鲁西北平原区浅层孔隙水Mn超标特征分析

鲁西北平原区位于山东西部,是重要的工业基地和粮食产区,面临着地下水资源缺乏和水质不佳的问题,浅层孔隙水中Mn含量超标严重。利用区内建立的国家地下水监测工程网络,测试浅层孔隙水中Mn的含量,分析地下水中Mn含量与水文地质条件和地下水化学特征的关系。结果表明:研究区内浅层孔隙水中Mn含量较高,平均值0.847mg/L,最大浓度为4.91mg/L,单指标评价结果超过Ⅲ类限值的监测点227个,超标率81.9%;在山前冲洪积平原区、黄泛平原区和滨海平原区,含水层岩性和地下水径流条件是影响Mn的迁移和富集的主要因素,受人类活动影响改变的地下水酸碱环境和海水入侵在局部地区形成了Mn高值区。从成因来看研究区锰超标属于背景值偏高。     

西北内陆盆地浅层地下水温度场及动态类型: 以酒泉东盆地为例

温度是地下水的固有属性，地下水温度场和动态特征是地下水流系统的外在表现。为揭示地下水开采等人类活动影响下西北内陆盆地浅层地下水温度场特征与地下水流系统的关系，基于多点位、长序列、高精度的地下水温度监测数据，在酒泉东盆地开展了地下水温度场及动态特征研究。结果表明:酒泉东盆地浅层地下水温度9.33~20.77℃不等，平均水温为13.54℃，自地下水补给区至排泄区，沿地下水径流方向，浅层地下水温度逐渐升高；循环深度相近的不同地下水流系统对比表明，浅层地下水温度与地下水动力条件呈负相关，地表水入渗补给大、水动力条件强的水流系统地下水平均温度低，入渗补给小、水动力条件弱的地下水平均温度高；浅层地下水温度动态受自然地下水循环和地下水开采等人类活动共同影响，从山前地下水补给区到中游绿洲区再到下游排泄区，浅部地下水温度动态可划分为4种基本类型，依次分别为河流补给型、水温稳定型、开采相关型、正弦波动型。      

永城市浅层地下水污染分布特征及来源识别

为有效管理和保护永城市浅层地下水资源，维系水资源可续利用，必须查明其污染物的分布特征和来源。在对永城市浅层地下水采样分析的基础上，结合分析城市发展带来产业布局改变及土地利用类型分布对其造成的影响，研究其主要污染组分的来源及分布特征。结果表明:城市第二产业（工矿业）发展，GDP的增长与浅层地下水中ρ（SO₄2-）、ρ（NO₃-）上升存在相关性，城市工业及人口密集区与污染严重区位置趋于一致。浅层地下水污染的最主要来源是SO₄2-含量的上升，除了直接导致水质变差外，还会间接改变水文地球化学作用的强度，造成原本难溶的碳酸盐和硅酸盐的溶解量增大，使得ρ（TDS）进一步上升而改变水质。其次，NO₃-、COD也是浅层地下水主要的污染来源，其部分来源工业废水，部分来源于农业上农药和化肥的过量使用。      

创造良好地质环境 服务地方经济建设——山东省庆云县实施地下水环境质量调查评价

庆云县是山东省欠发达县区之一,也是国家级重点扶贫县。由于该县自然条件较差,多年来,淡水资源的匮乏一直困扰着全县工农业生产的发展和人民生活水平的提高。近几年来,随着人类经济活动的加剧,又出现了许多新的环境地质问题,严重阻碍了全县社会经济的持续发展。为此,庆云县实施了地下水环境质量调查评价。该项目主要是调查评价目前地下水环境质量状况,为合理开发和保护地下水资源,改善生态环境,促进地方经济发展,提出地质科学依据。其主要工作任务:一是调查了解区内地形、地貌及水文地质条件,初步查明浅层地下水含水层的埋藏规律、分布特征;…     

利用COST-G GRACE时变模型反演黄土高原陆地水储量变化

综合利用COST-G GRACE时变重力场模型、降水、气温、GLDAS模型中地表水、实测浅层地下水和NDVI等多源数据,分析2002-04~2016-12黄土高原陆地水储量的时空变化特征,并利用偏最小二乘回归方法定性分析黄土高原陆地水储量变化的驱动因素。结果表明：1)研究时段内黄土高原陆地水储量具有上升-下降-平缓下降的变化特征,山西省陆地水储量亏损趋势明显;2) 2004~2009年采煤用水、人类生活用水和植被作用是黄土高原陆地水储量下降的重要因素,2010~2016年工业用水、人类生活用水和气温上升是黄土高原陆地水储量下降的重要因素。     

龙口市浅层地温能赋存条件及开发适宜性分区

浅层地温能作为绿色可再生能源,若能得到广泛应用可大大降低城市建筑能耗、缓解环保压力。本文通过现场热响应试验、水文地质钻探与调查研究,查明了龙口市研究区范围内地层的热物性参数、水文地质条件、地温场特征及浅层地热赋存条件,结合层次分析法与指标法展开适宜性分区,并得到以下研究成果：研究区浅层地温能主要分布于深层黏土、砂层及基岩中;钻孔平均导热系数为2.11W/m·K,平均换热量为42.53W/m;研究区地下水型换热系统适宜区面积为0.995km2,适宜性中等区面积为29.21km2,适宜性差区面积为34.795km2;地埋管型换热系统适宜性中等区面积为59.886km2,适宜性差区面积为4.94km2。     

敦煌西湖自然保护区湿地演化及驱动力分析

西湖国家级自然保护区位于河西走廊西端,是敦煌盆地人工绿洲的天然屏障。近几十年来,由于气候变化和人类水土资源过度开发,保护区生态环境持续恶化,湿地退化和沙漠化趋势日趋严重。本文运用多时相资源卫星遥感影像,解译分析了保护区湿地演化规律。结果表明：1980-2013年间有23个年份湿地处于快速退化状态,保护区湿地面积由1.72×10⁴ hm²减少到0.99×10⁴ hm²,减少了42.4%;保护区湿地的斑块数从32个增加到51个,平均斑块面积由537 hm²减少为213 hm²,湿地演化呈破碎化趋势。湿地分布质心向西南方向移动了11.59 km,湿地呈整体向西南缓慢移动的趋势。运用因子分析法对湿地演化的驱动因子进行了分类,并利用投影寻踪模型分析各驱动因子对湿地演化的贡献率,结果表明：下游湿地退化的根本原因是大规模引地表水和开采地下水灌溉,其次是气候变化引起的冰川退缩、径流量衰减。20世纪90年代,西湖保护区湿地处于相对稳定状态,建议敦煌地区耕地维持在20世纪90年代初的2.7×10⁴ hm²水平,或通过节水、调整作物结构和跨流域调水等措施,压缩引地表水和开采地下水水量,灌溉用水需控制在20世纪90年代初的用水水平。该研究成果可为自然保护区湿地保护和流域综合开发提供依据。     

豫东地区供水管井建造防止涌砂初探

近年来，随着豫东地区工农业建设的高速发展、城市供水日见不足，浅层地下水及地表水已不能满足用水需要，加之环境对浅层地下水及地表水的污染，深层淡水已成为开发利用的重要水源。笔者集供水管井技术、成井工艺、质量、技术综合分析研究，结合豫东地区水文地质条件、管...     

沿黄地区浅层淡水水源地傍河取水技术探讨

为开辟区域供水新途径，经过对沿黄地区供水勘察资料的分析研究，认为临黄靠渠区，浅层地下水水质较好。从黄河侧渗补给稳化的角度分析，具备了形成中小型供水水源地的条件，技术可行、经济便利，能够满足该区村镇生活及工矿企业用水需求，是缓解该区供水危机的新途径。