岩溶城镇区人类活动对地下水水质的影响

以重庆市南山老龙洞地下河流域为研究单元,通过主成分分析和实地调查,研究该区域人类活动对岩溶地下水水质的影响,并探讨污染物的来源。结果表明,受城镇区人类活动影响,老龙洞地下河流域地下水 NO3--N和PO43--P污然最为严重,按 GB5749-2006规定,研究区的地下水已不可作为饮用水源。老龙洞地下河水NO3--N含量逐年在减少,而PO43--P却在增加,赵家院子泉水PO43--P增长也十分迅速,老龙洞地下河流域地下水受城镇化影响越来越明显。老龙洞地下河水受城镇人类活动、工业活动、农业活动的共同影响,污染比泉水严重。老龙洞地下河中NO3-和SO42-含量的减少,说明采取一些积极的措施,地下水的污染是可以得到治理的。     

城市化对岩溶水系统化学组分演化的影响——以重庆市南山老龙洞地下河为例

为研究城市化作用下的岩溶区地下水水质演变状况,基于2008-2012年对老龙洞地下河的pH值、电导率、水温、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、NO3-、SO42-、PO43-等水物理化学指标的连续监测,分析了老龙洞地下河流域水质的演变趋势,并对2011年8月的单场降雨条件下地下河水质的动态变化进行主成分分析(PCA)。结果表明,在城市化过程中,地下河水Na+、Cl-、PO43-、Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子浓度受人类活动影响而明显上升,NO3-、SO42-浓度则因为城市化效应增强和农业活动强度的降低而下降。老龙洞地下河水补给来源复杂,其中碳酸盐岩地质背景、人类活动及水土流失对地下河水质变化起着决定作用。城市化水平的提高、区域环境的变化,使得老龙洞地下河的水质也处于不断变化中,从硝酸盐、硫酸盐的年际变化看,地下河水质已有较大改善。      

基于15N同位素技术的岩溶地下河硝酸盐污染变化特征研究——以重庆青木关地下河为例

根据2010年5月至2010年10月每月对青木关地下河河水的监测数据,利用15N同位素技术并结合水化学指标,分析地下河的水化学特征以及硝态氮来源的时空变化特征。结果表明,地下河出口丁家龙洞硝态氮浓度(5.077mg/L)比入口天池硝态氮浓度(0.842mg/L)高6倍多。入口天池处地下河河水硝态氮浓度比较低,δ15N浓度变化范围为-7.0475‰~+7.059‰,变化幅度不大,说明该点的氮污染较低,地下水受外界影响较小,污水和粪便不是主要的δ15N来源。出口丁家龙洞处的δ15N浓度变化范围在-21.453‰~+37.825‰,总体浓度高且变化幅度大,受上游养猪场粪便直接排入及降水影响较大。      

重庆老龙洞地下河流域水体有机氯农药污染及来源初步研究

为查明重庆老龙洞地下河流域有机氯农药的污染情况及其特征和来源,通过气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)检测水体OCPs含量。结果表明研究区水样中受到了有机氯农药不同程度的污染。α-HCH是研究区水体HCHs主要成分,HCHs的残留主要来自于大气长距离传输。DDTs的主要成分各采样点不尽相同。DDTs的输入为历史上工业DDTs的使用且在水体中其主要以好氧转化为主。与国内外河流相比较,老龙洞地下河流域水体有机氯农药含量处于较高水平。     

重庆老龙洞地下河流域水体有机氯农药污染及来源初步研究

为查明重庆老龙洞地下河流域有机氯农药的污染情况及其特征和来源,通过气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μ ECD)检测水体OCPs含量.结果表明研究区水样中受到了有机氯农药不同程度的污染.α-HCH是研究区水体HCHs主要成分,HCHs的残留主要来自于大气长距离传输.DDTs的主要成分各采样点不尽相同.DDTs的输入为历史上工业DDTs的使用且在水体中其主要以好氧转化为主.与国内外河流相比较,老龙洞地下河流域水体有机氯农药含量处于较高水平.     

贵州乌江南源上游流域不同岩溶地貌单元的流量衰减分析

选取云南高原向贵州高原过渡地带上的乌江南源——贵州省三岔河上游流域作为研究对象，分别提取其流域内的花渔洞地下河流域与三塘地下河流域的地形指标，分析两者的流量衰减现状，并探讨了岩溶地表形态和岩溶含水介质结构之间的关系。结果显示:（1）花渔洞地下河流域的平均起伏度为73.2 m，可分为高起伏度的Ⅰ区（均值122 m）和低起伏度的Ⅱ区（均值64 m）两个区，其分别占整个流域面积的14.9%和85.1%；三塘地下河流域的平均起伏度为87.6 m，可分为高起伏度的Ⅰ区（均值106 m）、中起伏度的Ⅱ区（均值81 m）和低起伏度的Ⅲ区（均值48 m）三个区，其分别占流域面积的40.2%，49.7%和10.1%；（2）花渔洞地下河流域各阶段的衰减系数为0.000 3，0.000 1，0.000 06（0.5 h）-1，总蓄水量达2 199.356×104 m3，各亚动态蓄水量分别占总蓄水量的0.1%，9.9%、90.0%；三塘地下河流域各阶段的衰减系数为0.001、0.000 3、0.000 1（0.5 h）-1，总蓄水量为2 310.902×104 m3，各亚动态蓄水量分别占总蓄水量的9.4%、30.8%、59.8%。这表明地面起伏度和衰减动态之间可能存在着关联性，即高起伏度对应岩溶发育强烈的管道流，低起伏度对应导水通道较小的裂隙、溶隙等含水层。      

重庆南山老龙洞地下河流域岩溶地下水DIC和δ13CDIC及其流域碳汇变化特征

以重庆南山老龙洞岩溶地下河流域为例,通过分析地下河水DIC变化特征与来源,估算了流域岩溶碳汇通量,并探讨了自然条件和人类活动对岩溶碳汇的影响。研究结果表明,老龙洞地下河的水化学类型为Ca-HCO3-SO4型,显示其形成过程中受碳酸盐岩碳酸溶蚀和硫酸溶蚀共同控制。地下河水DIC浓度为3.1~6.3mmol/L,其中夏季因受降雨稀释作用影响DIC较冬季的低;地下河水δ13CDIC值介于-3.8‰~-13.1‰之间,且夏季比冬季偏高约2‰。根据地下河水DIC浓度和流域径流量计算出流域岩溶净碳汇通量均值约为167.31×103mol/(km2?a)。降雨条件下,流域岩溶碳汇通量随流域径流量的迅速增加而增加。另外,流域碳酸盐岩溶蚀还受到人类活动产生的硫酸型酸雨影响,使得地下水δ13CDIC值相对偏高,它在一定程度上减少了流域碳汇通量。      

西南岩溶石山地区岩溶地下水示踪试验与分析——以湖南湘西大龙洞为例

围绕大龙洞水库成库条件调查中存在的疑点问题开展示踪工作。根据示踪试验区的水文地质条件,选择降雨时地表水向地下集中渗漏排泄的狗肉寨极乐村洼地落水洞作为投放点,并在极乐村洼地落水洞的北东大龙洞地下河出口附近的鬼冲地下河、鬼冲泉和大龙洞地下河出口下方对岸100m处的Y034季节性水点(表层带岩溶泉点)及大龙洞地下河出口设置接收点,采用弱酸性红A荧光染料类试剂作示踪材料。示踪结果显示,鬼冲地下河、鬼冲泉和大龙洞地下河与投放点的连通性差;季节性水点Y034与投放点的连通性好;表明通过狗肉寨极乐村洼地落水洞汇集转化成的岩溶地下水与表层岩溶带季节性岩溶泉水水力联系密切,而与鬼冲地下河、大龙洞地下河之间则存在有地下分水岭。      

基于IsoSource的桂林寨底地下河硝酸盐来源定量研究

近些年,随着化肥和农药的广泛使用,地下水中硝酸盐污染日益严峻。本文选择桂林寨底地下河系统为研究区,对研究区进行地下水取样调查以及水化学和氮、氧同位素分析,利用IsoSource软件对其硝酸盐来源进行定量计算,为岩溶区地下水硝酸盐来源定量研究提供了一个新方法。结果表明,寨底地下河硝酸盐主要以NO3–为主,NO3–浓度变化在2.67~17.99 mg/L,平均值为6.3 mg/L,研究区内硝酸盐来源共有三种,分别为化肥、动物粪便与污水和土壤有机氮,其中化肥的变化范围为23%~78%,动物粪便与污水为6%~58%,土壤有机氮为6%~38%。沿地下水流动方向,化肥和动物粪便与污水的比例均发生了明显变化,与离居民区的距离密切相关,距离远时化肥比例较大,动物粪便与污水比例较小,距离近时则相反。     

张掖市“三氮”分布及成因

应用氮同位素技术对地下水NO3-来源识别表明,污水灌溉是浅层地下水中NO3-主要来源,非污水灌区的化肥的大量施用、粪便的随意堆放是周边地下水中NO3-的主要来源。     

Comparative analysis of bacterial contamination in tap and groundwater: A case study on water quality of Quetta City,an arid zone in Pakistan

Water is an essential element on earth, which provides human a variety of services in domestic use, agriculture, or industries. However, some serious health risks of drinking water are associated with microbial contamination, particularly with fecal matter. Therefore, microbial quality assessment is considered to be a necessary component of water quality assessment. This study investigates microbial contamination of water distributary system around the city by comparing groundwater (GW) and tap water (TW) quality in Quetta city. 31 GW samples and 31 TW samples were collected in the study area during the months of September, October, and November. Fecal coliform test was carried out in laboratory and their average total coliform contamination was computed. Results showed that the TW sample were all contaminated by coliform except for Chiltan town, hence are not considered suitable for drinking without any treatment according to WHO drinking water quality standards. The average coliform concentrations were 12 in Quetta main city, 11.6 in Jinnah town, 5.3 in Satallite town, 10 in Shahbaz town and 5 in Brewery town (0/100 mL CFU) and the TW samples from the three towns were even more contaminated with E.coli. Whereas among the GW, average microbial concentrations were 1.8 in Quetta main city, 2 in Satallite town, 1.4 in Shahbaz town, and 0.4 in Chiltan town (0/100 mL CFU), respectively, which shows that the contamination is occurring within the water distributary pipeline system when the water flows through the pipelines. Moreover, this research will be valuable for researchers and administrative authorities to conduct elaborative studies, and develop new policies to prevent further deterioration of drinking water in the water distribution system by pathogenic microorganisms and ensure safe drinking water to the public of Quetta city.     

大兴迭隆起隐伏岩溶水资源评价及开采方案预测

大兴迭隆起地区隐伏岩溶地下水是北京市的重要水源,为保障水源地能持续为大兴、通州地区提供优质的城镇生活用水,需对研究区岩溶地下水进行水资源评价和开采规划预测分析。利用数值模拟法,应用GMS模拟软件对研究区岩溶水系统进行地下水流数值模拟及水位变化预测。建立的岩溶水系统模型分为5层,模拟验证期为12年9个月。由模型评价的岩溶水系统补给资源量为14 425.74×10^4m3/a,可开采资源量为14 310.52×10^4m3/a,其中岩溶含水层可开采量为2 309.36×10^4m3/a。在模型识别验证后,分4种开采方案对水源地进行开采预测,通过对典型观测孔水位过程线拟合和研究区水均衡分析可知,按2020年之前维持现状开采,2020年后停采念坛水源地,2025年后全区按可开采量进行开采的开采方案最为合理,可分批逐次实现水源地的采补平衡。     

滹沱河冲洪积扇地下水硝酸盐的污染特征及污染源解析

为研究滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐污染机制,对滹沱河冲洪积扇地区地下水和地表水进行了采样监测,运用环境健康风险评价模型对研究区硝酸盐进行评价,采用水化学和多元统计方法研究了滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐污染问题。结果表明:研究区地表水NO-3污染较轻,NO-3均值为19.54 mg/L,所有水样均未超出我国地表水环境质量标准（45 mg/L）;但是,地下水已经受到了NO-3的严重污染,NO-3均值为75.84 mg/L,且有30.43%水样超出我国地下水质量标准（88. 6 mg/L）。研究区3个水文地质单元地下水硝酸盐的平均个人年健康风险分别为4.94×10-8、1.99×10-8和2.61×10-9,低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平（5.0×10-5/a）,因此,认为不会对人群构成严重危害。水文地质单元和地下水埋深对硝酸盐污染有显著影响,但是,土地利用类型对硝酸盐浓度的影响不显著。滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐的主要污染来源是生活污水和化肥。此外,强烈开采地下水也是该地区NO-3污染的诱因。     

近岸海域^226Ra的时空变化与海底地下水排泄（SGD）估算

海底地下水排泄（submarine groundwater dischurge,SGD）是沿海地区陆地物质向海洋输送的重要途径,中国具有漫长的海岸线．准确地评估我国沿海地区的SGD及其对沿海海洋生态环境的潜在影响具有重要的理论与实践意义。本文以浙江舟山朱家尖海湾为研究区域,通过冬、夏两季地下水和海水的同步采样分析,在研究地下水和海水中镭（^226Ra）时空变化的基础上,利用^226Ra的质量平衡原理,估算了研究区内SGD的通量为240×10^5～230×10^6m^3／d,根据12月份枯水期推算的全年保守通量为864×10^7～828×10^8m^3／a,另外,根据年平均降水量等水文参数估算的氮、磷和硅营养盐年平均的入海通量分别为3.256t／a、0.029t／a和52.775t／a。     

滇西喜马拉雅期斑岩型矿床硫、铅同位素特征及地质意义

滇西地区的九顶山铜钼矿、北衙金矿和姚安铜矿是与喜马拉雅期斑岩有关的矿床.九顶山、北衙和姚安矿区的硫、铅同位素组成特征十分相似：各矿床的δ（34S）组成分布范围比较窄,在-2.4×10^-3～4.5×10^-3之间,平均值为0.64×10^-3,具有明显的塔式分布,说明硫主要为深部岩浆来源;各矿床的Pb同位素组成（N（206 Pb） /N（204 Pb）,N（207 Pb）/N（204 Pb）,N（208 Pb）/N（204 Pb））相似,都比较稳定,依据构造模式判别及成因分类综合分析,铅具有深源性,主要来源于地幔和下地壳,显示造山带铅的特征.研究结果表明,滇西地区与喜马拉雅期斑岩有关的矿床具有相同的成矿物资来源,主要成矿物质都来自深部地幔.     

烟台市王家庄地下水应急水源地评价

依据烟台市王家庄地区地质、水文地质条件,进行了地下水开采性抽水试验,计算了该区在开采条件下的地下水补给量为1.11×104m3/d。按每天应急供水量2×104m3计算,预测水源地运行3个月的地下水位下降40.5m,6个月下降81m。     

基于统计方法的干旱区地下水最大可开采量的确定

为克服地下水可开采量确定过程中确定性模型的局限性、失真和参数确定困难等弊端,合理的确定地下水可开采量,基于研究区不同区域地下水水位与开采量监测资料,采用多元线性回归和非线性多元回归统计方法对不同情况下地下水最大开采量进行探讨。结果表明：1964—1990年期间百口泉水源地地下水开采量在持续增加,并以1976年前增加较明显,且地下水水位均表现为下降趋势;非线性多元回归分析法对降深与开采量拟合的结果和误差精度均优于多元线性回归分析法;基于拟合的非线性多元回归方程,可确定水源地正常运行条件下的开采量为1 391万m3、极限开采条件下的开采量1 856万m3、疏干开采条件下的开采量1 992万m3。     

Hydrogeological characterization and environmental effects of the deteriorating urban karst groundwater in a karst trough valley: Nanshan,SW China

The unique hydrogeology of karst makes the associated groundwater respond quickly to rainfall events and vulnerable to anthropogenic pollutions. In this study, high-frequency monitoring of spring discharge, temperature, electrical conductivity (EC) and pH, along with monthly hydrochemical and microbial analyses, was undertaken at the outlet of Laolondong karst underground river in Nanshan, southwestern China. The aim was to explore the environmental effects of the catchment’s urban area on the karst groundwater resources. The monitoring data of a tracer test and the response of discharge to rainfall events demonstrate that conduits and narrow fissures coexist in the Laolongdong karst aquifer. The EC, Na⁺, Cl^? and SO₄^2? values (840 μS/cm, 33.7, 38.6 and 137.2 μg/L, respectively), along with high concentrations of fecal coliform bacteria, at the outlet indicate considerable urban pollution in this area. The contaminants sulfate and nitrate showed different relationships with discharge and EC in different stages of a rainfall event. This behavior provided information about aquifer structure and the influence of transport properties. Meanwhile, the hydrological processes of groundwater flow could be modified by urbanization and result in increasing magnitude of urban floods in the underground river. In addition, sulfuric and nitric acids introduced by urbanization not only impact the karst groundwater quality, but also result in a significant perturbation to the carbon cycling system in the karst area.     

巢湖北岸浅层地下水水化学成分与分布规律

以巢湖北岸1000km2范围内的地下水为研究对象,采集样品130个,利用多种方法测试了15种水质指标。综合运用描述性分析、Piper三线图、相关性分析和离子比例系数,系统地研究了地下水水化学的分布及空间变化特征。最后得出:①巢湖北岸地下水属于弱酸—弱碱性水,水体硬度基本上不大,TDS基本上小于1g/L,水质属于淡水。②主要超标指标为F-、NO3-、总硬度、NO2-,污染类型主要表现为氟污染、总硬度和氮污染;③研究区地下水水化学类型复杂,共有28种水化学类型,其中比例比较大的水化学类型为:HCO3 Cl-Na Mg、HCO3 SO4-Na Mg、HCO3 SO4 Cl-Na Ca、HCO3 SO4-Na Ca Mg,分别占总类型的11.38%、8.94%、8.94%和7.32%。④通过计算c(Na+)/c(Cl-)系数,发现区内大多地下水的水质存在变异。