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。      

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。     

淮北平原东部孔隙潜水水质参数因子分析探讨

利用因子分析方法,对淮北平原东部的蚌埠市、亳州市、阜阳市、淮北市和宿州市浅层潜水水质为研究对象,对其实测的11个环境要素——K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、HCO3^-、SO4^2-、Cl^-、NO3^-（以N计）、总硬度、溶解性总固体、游离二氧化碳进行因子分析。结果表明,该地区实测的11个环境要素可提取3个主因子,第一主因子包括NO3^-（以N计）、Ca^2＋、Cl^-、Mg^2＋、K^＋、SO4^2-,共6个环境要素,主要反应了与水的硬度相关的几个参数以及Ca^2＋、Mg^2＋和K^＋的主要存在形式;第二主成份包括Na^＋和SO4^2-,反应了该地区钠盐的主要存在形式;第三主成份包括游离二氧化碳和HCO3^-两个要素。     

西藏麻米错盐湖大型锂硼矿盆地水化学特征

麻米错盐湖位于西藏阿里地区改则县麻米乡，氯化锂资源量250万t，固体硼矿石资源量3686万t，是西藏大型锂硼矿之一。本研究采集麻米错盆地河水、泉水及湖水等27件样品，分析其总溶解性固体（TDS）、pH值及主要化学成分，通过数理统计分析、Piper阴阳离子三角图和Gibbs等方法对比研究表明，河水径流水化学类型为Ca·Na·Mg HCO3·Cl型，河水支流水化学类型为Ca HCO3、Ca·Mg SO4·HCO3型；泉水化学类型为Mg·Ca HCO3·SO4、Na·Mg HCO3·Cl型；湖水水化学类型为Na Cl。水化学离子组成主要受岩石风化和蒸发结晶作用控制，河水和泉水中主要离子来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩风化。河水中主要离子含量介于雪山融水和泉水之间，且接近泉水含量，表明河水更多依靠泉水补给。盐湖中成矿物质来源于岩石风化和深部水岩反应。麻米错湖水正处于正均衡状态，水位持续上涨会对湖区生态和人民生活生产会产生一定影响，建议开展水位动态监测工作。     

铜仁市地热水水化学类型及主要组分成因分析

铜仁市地热水水化学类型主要有HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Mg、SO4·HCO3-Ca、SO4-Ca、HCO3·Cl-Ca·Na、HCO3-Na和SO4·Cl-Ca·Na型8种类型;研究表明:铜仁市地热水的水化学成分受所溶滤围岩矿物组成控制,浅部循环的地热水常为重碳酸根型水,随着水流深度的增加,水化学组成由重碳酸根型、经重碳酸根—硫酸根和硫酸根—重碳酸根型水逐渐向硫酸根型转化;当地热水继续沿深大断裂向下进入深部带,并通过粘土类岩石时,易溶解的氯化物盐类逐渐增加,水化学特征由硫酸根型向硫酸根—氯型、氯—硫酸根型转化;通过对铜仁市地热水的主要组分进行相关性统计,分析地热水中主要组分的形成原因。     

花岗岩地区碳汇计算及影响因素研究

基于对泉水水化学特征(pH、t、Ca2 、Mg2 、K 、Na 、HCO3-、HCO3-、SO2-4)的观测,探讨了云南维西孔隙水、浅部裂隙水、深部构造裂隙水、花岗岩与灰岩接触带水、花岗岩与第四系堆积物接触带水风化碳汇规律及影响因素.并在全国花岗岩分区的基础上,选取云南维西、广西新寨、湖南郴州和北京怀柔为代表点进行区域对比,并初步计算了全国花岗岩碳汇量.     

永定河上游山间盆地地下水质量评价与水化学特征分析

为准确掌握永定河上游山间盆地地下水质量状况,并从水化学角度探讨其分布特征。基于研究区的地质和水文地质条件,将2008年6月采集的65个地下水样分为浅、中、深层。按照F值评分法进行了分层综合质量评价。并采用数理统计方法,分别计算了上游、中游和下游每一个含水层特征指标算数平均值和方差。开展了TDS、Ca2+、NO3-和硬度与取样深度的相关性分析。结果表明,延庆盆地内水样基本均属于偏碱性水,垂向上,延庆盆地地下水由浅到深,地下水水质逐渐变好,且随着深度增大,水样的pH值有增大趋势。横向上,上游地下水水质好于中游,中游好于下游;深层地下水已经出现较差和极差点。在上游地区基本以HCO3-Ca·Mg为主,水质趋同性好,分层特征较弱;在中游地区,大部分中层地下水中的Na+浓度升高,开始出现HCO3-Ca·Na·Mg型,水质分层特征明显。到了下游地区, Na+和Mg2+浓度快速升高,许多水样表现为HCO3-Na·Mg·Ca型和HCO3·SO4-Na·Ca·Mg型。越往下游,地下水的化学组分更趋于复杂,一方面表征了其多源输入的特征,另一方面反映了人类活动影响强度的增强。     

川南古叙矿区某矿水质特征及对岩溶发育的影响

川南古叙矿区某矿在基建过程中多次揭露大型导水陷落柱或溶洞,导致突水事故。该矿煤系地层底板为茅口组灰岩,岩溶发育,富水性强,为煤层的直接充水含水层。依据地表水和地下水的水质特征,结合连通试验,分析了矿区地表水和地下水的补给关系,并讨论了地下水水质的成因及其对茅口组灰岩岩溶发育的影响。结果表明,地表水水质为含可溶性固体少的HCO3-Ca型水,呈中性—弱碱性;地下水水质以含可溶性固体少的SO4·HCO3-Ca型水为主,呈酸性—中性,次为含可溶性固体少的SO4-Ca型水。地表水与地下水相互补给,呈酸性的地下水水质源于硫铁矿层的溶解和氧化,对茅口组灰岩岩溶发育有强烈的促进作用。此结果对防治矿井水害具有一定的指导意义。     

山东省菏泽凸起地热田岩溶地热水水化学水平演化特征

在前人研究成果的基础上,选择A-A′和B-B′两条路径,采用Piper三线图解、Schoeller图解、Na－K－Mg平衡图解、饱和指数计算评价等方法,研究山东菏泽凸起地热田地热水沿路径上的循环演化特征。结果表明:沿A-A′、B-B′剖面岩溶冷水→岩溶热水,水化学类型由SO4.HCO3－Ca.Mg.Na或SO4.HCO3－Ca.Mg向SO4－Ca.Na或SO4－Ca演化,矿化度逐渐增大,HCO3-浓度逐渐减少,SO42-、Ca2+、K+浓度逐渐增大,反映出岩溶冷水向岩溶热水演化的补给特征;水化学三线图上岩溶冷水、热水处在不同的区域,显示岩溶冷水向岩溶热水演化补给;距补给区由近到远,水岩作用程度逐步提高,饱和指数逐渐增大,岩溶地热水溶滤作用增强。      

新疆伊犁盆地512矿床水文地球化学特征

在系统分析伊犁盆地 5 12砂岩型铀矿床成矿地质背景基础上 ,阐述了补给区、径流区和排泄区地下水水文地球化学特征 ,并由此得到矿区氧化带、矿化带地下水化学类型分别为SO4·HCO3-Na·Ca型和HCO3·SO4-Ca·Na型 ,其水化学成分演化过程与岩石中硫化物氧化和脱硫酸作用有关 ,水化学类型为铀矿化地段的确定提供了证据。     

基于偏标加权法模糊综合评判的矿井涌水水源分析

白龙煤矿一采区右翼480m水平,开采10#、11#煤层。该区域内煤层底板标高为470m～520m,大部分区域低于K2含水层水位（519.5m）及O2f含水层水位（520m）,为带压开采。由于K2和O2f含水层在水质、静水位等指标上很接近,不能快速准确区分。因此采掘工作面揭露构造出水后,快速准确地识别突水水源是矿井水害治理过程中最基础且必要的工作。通过对10-108工作面历次涌（突）水进行现场采样化验取得水化学指标,选择K＋＋Na,Ca2＋,Mg2＋,Fe3＋,NH4＋,SO42-,HCO3-,NO3-,NO2-共9种化学成分做为评价指标,采用偏标加权法确定权重的模糊综合评判模型,对采掘工作面的涌（突）水水源进行快速识别,分析结果与巷道实际揭露后情况一致,表明该方法是较为有效的。     

黄陵二号煤矿充水因素分析

通过对黄陵二号煤矿充水因素的分析,结合矿井实际涌水量,认为矿井在开采延安组2号煤层时,延安组中部含水层为矿井的直接充水含水层,直罗组下段含水层为矿井主要的间接充水含水层;上部的洛河组砂岩水是矿井井筒充水的主要水源,也是矿井充水的间接充水含水层;矿井的主要充水通道为开采沉陷裂隙,充水方式为顶板进水。最后指出,该矿井开采2号煤层的最大隐患是直罗组下段砂岩顶板突水和井筒洛河组砂岩涌水。     

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。     

喀斯特山区浅层地下水的季节变化特征及影响因素——以普定后寨河为例

以贵州中部喀斯特山区普定县后寨河流域浅层地下水为研究对象,对浅层地下水的季节变化特征及影响因素进行分析。结果表明:在喀斯特山区,浅层地下水主要阴离子为HCO3-、SO42-、Cl-,分别占总离子含量的53%、15%、3%,主要阳离子为Ca2+和Mg2+,占总离子含量的19%和6%,水化学类型为HCO3-Ca型水,pH为7.51～8.23,呈微碱性;浅层地下水具有明显的季节变化特征,HCO3-、Na+、NO3--N、Ca2+、TP的季节差异显著（P<0.05）,K+、Mg2+、Cl-、TN、NH4+-N、SO42-不同季节之间存在差异,但未达显著水平。喀斯特山区,浅层地下水化学性质主要由地层岩性决定,对农业活动、居民生活活动响应敏感,其中以农业活动最为显著,居民生活活动次之。喀斯特山区居民的农业活动和人为干扰使得浅层地下水中氮、磷质量浓度升高,明显影响水质。      

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。      

Performance of a mixed-waste landfill amid geologic uncertainty—learning from a case study: Altamont Hills,California, U.S.A.

The Jharia coalfield is the most important and active minig region; it experiences groundwater inflow and affects groundwater levels in overlying aquifers, and it provides the basis for a conceptual model of the hydrogeological impacts of coal mining. The several sandstone aquifers of the overburden are separated by aquitards that limit vertical hydraulic connection, but the inflow responds to seasonal events and seems to be linked to shallow groundwater behavior. The mine drainage behavior suggests a hydraulic connection between the mine and the shallower groundwater system. The greatest declines are directly above the panels, with an immediate response to coal mining. The inflow is localized by natural and induced fracture zones and is mostly into recent workings. The groundwater behavior is controlled by hydraulic property changes caused by mine-induced fracturing. The hydrological and chemical qualities of the shallow groundwater regime in 13 mining collieries in Mukunda Block have been investigated. Water samples collected from 30 shallow monitoring dug wells were chosen for the study. Rainfall, runoff, and infiltration rates have been calculated in the area. The water-quality plottings were used to interpret the distribution of individual chemical parameters and in predicting the water quality. The underground mine water has been classified as: (1) unconfined groundwater in the calcareous siltstone and sandstone—its composition is Na, Ca, SO₄ and Na-MgHCO₃ with moderate total dissolved solids (TDS) 200–1480 ppm; (2) the deep groundwater originating from the coal seams and associated sediments in the near-surface environments—this is a Na-HCO₃ water with higher TDS; and (3) spoil dump waters are essentially Na-HCO₃ with high TDS. This article presents some hydrologic results and conclusions relating to the hydrogeological and environmental impacts of the coal mining in the Jharia coalfield.     

甘肃黑河中下游影响绿洲植被发育的某些因素

黑河下游额济纳绿洲区和中下游沿黑河干流河床附近的潜水位埋深较浅,是维系地表植被生长的重要因素。中游高台附近潜水位存在每年双峰值的变化,较之下游额济纳绿洲潜水位每年单峰值的变化更有利于植被的生长。在包气带剖面中,同一时刻水土势、含水量、含盐量随深度的变化趋势基本相同。采样点包气带土壤中易溶离子含量相对较低,全盐量小于5%,中游采样点土壤中以HCO3-为主,下游以SO42-为主,由SO42-、Cl-和Na+、Ca2+组成的盐类构成了包气带土壤中的主要盐分。土壤中易溶离子含量自地表至潜水面之间随深度总体上呈减小趋势。植被的根系分布对包气带土壤含水量、水土势和易溶离子含量随深度的分布有着重要的影响,在植物根系发育带的土壤中含水量、水土势和易溶离子含量升高。     

彭州通济地区水文地球化学特征及成因分析

彭州地区是＂5.12＂地震灾区,其震后的水文地球化学特征还未有相关研究,本文利用以热力学为基础的水文地球化学平衡理论与方法对彭州通济地区震后浅层地下水化学特征及其形成进行了分析,为研究地震对浅层地下水的影响提供基础信息。分析表明：研究区水化学场受到地形地貌的控制,水化学类型以HCO3--Ca型为主;HCO3-、Ca2＋普遍含量较高,CO2分压控制碳酸盐的溶解度及水中的pH值;其浅层地下水相对于石英处于过饱和状态,相对于非晶质SiO2处于未饱和状态,CO2气体参与硅酸盐矿物水解,产生可溶SiO2;矿物溶解及与水中化学组分平衡的非硅铝酸盐矿物主要为方解石,硅铝酸盐矿物主要为长石,其次是高岭石、蒙脱石。水化学平衡理论与方法可以较好的用于研究地下水所处的水文地球化学环境以及判断SiO2的来源和矿物溶解过程。     

鄂尔多斯盆地白垩系主要含水岩组沉积岩相古地理对地下水水化学场形成和水质分布的影响

通过典型水文钻孔和露头剖面沉积地质、水文地质调查、样品测试及综合研究表明,鄂尔多斯盆地白垩系含水层形成时,北部环河组、洛河组均广泛发育河流相沉积,而南部环河组湖泊相为主、洛河组沙漠沙丘相广泛分布的沉积古地理格局,这对含水岩石中长石、粘土矿物、方解石、石膏等重要矿物组成和易溶盐含量及其空间分布形成明显控制,也控制了含水层和隔水层空间分布,并显著影响了深层地下水循环交替条件的区域分布变化。在沉积-成岩环境条件下,影响地下水水化学场形成和水质分布变化的主要水-岩作用包括硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐矿物的溶解溶滤和阳离子交换作用等水文地球化学作用。受含水层沉积岩相古地理、地下水循环及水岩作用等因素控制,环河组、洛河组地下水总体表现为盆地北区TDS低、淡水发育、以HCO3型为主,南区TDS高、微咸水和咸水发育、以HCO3.SO4型为主的分布规律,地下水水化学和水质分布在北区分布变化小、在南区上下含水层分布变化复杂。