丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素。为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明: 丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca²⁺为优势阳离子,$HCO_3^-$为优势阴离子; 除$NO_3^-$外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准; 丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO₃型和Ca-HCO₃型,水化学过程以风化-溶滤作用为主; 地下水$NO_3^-$超标13%~17%,丰水期部分区域出现Cl^-型水化学类型。季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响。     

丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素。为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明: 丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca²⁺为优势阳离子,$HCO_3^-$为优势阴离子; 除$NO_3^-$外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准; 丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO₃型和Ca-HCO₃型,水化学过程以风化-溶滤作用为主; 地下水$NO_3^-$超标13%~17%,丰水期部分区域出现Cl^-型水化学类型。季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响。     

福建泉港区浅层地下水水化学特征及水质综合评价

福建泉港区作为现代化港口城市,研究浅层地下水化学特征,进行地下水水质综合评价有利于水资源可持续利用。对福建省泉港区浅层地下水水化学特征等指标进行统计分析,运用数理统计方法对浅层地下水水化学特征和水质进行综合评价分析可知,该区水中Na~+、K~+、Mg~(2+)、Cl~-、NO_2~-、NO_3~-指标变异系数大于100%,是受外界影响的敏感因子,TDS、总硬度、Ca~(2+)等其他指标CV%较小,受外界影响较小。根据Durov图,该区水化学类型以Cl~-·HCO_3~-+Na~+·Ca~(2+)型为主。最后参照《地下水质量标准》做水质综合评价,结果表明该区水质整体较差,处于(Ⅳ、Ⅴ类水平)占86.4%,超标因子主要为NO_3~-、NO_2~-及部分重金属为主,超标因子与该地区的石化工业污水排放、农业生产、生活污水乱排有关。     

南襄盆地地下水污染对水化学类型变化的指示意义

地下水水化学分类是按一定的规则将地下水中的化学成分归类,是认识地下水形成的重要途径。然而,在地下水受污染的条件下,污染质将成为地下水化学组分的一部分,指示着区域地下水化学类型受污染质影响。针对该问题采用了在舒卡列夫分类法中加入NO_3~-指标的方法,发现计入NO_3~-后水化学命名发生改变的点占17.2%,水化学类型新增了NO_3、Cl·NO_3、HCO_3·NO_3型水3种;原舒卡列夫分类中HCO_3型水所占面积略有增加,其它3种水化学类型面积有所减少。常规水化学分类法主要用于判断地下水的自然成因,而人类活动使浅层地下水的原生环境发生了较大变化,在进行与人为污染组分有关的地下水化学分类工作时,并不适用。因此,水化学分类中计入NO_3~-这一典型污染指示因子,有助于从污染角度研究地下水。     

青岛市大沽河流域地下水水化学时空演化及影响因素分析

为探讨滨海流域地下水水化学成分的时空演化规律及影响因素,以青岛市大沽河流域为研究对象,运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图解法、离子比例系数等方法对2001~2012年137个地下水样的水化学成分进行系统分析。研究结果表明:流域内地下水以碱土金属Ca~(2+)为优势阳离子,重碳酸根HCO_3~-为优势阴离子,主要离子含量年际变化不大,基本符合枯升丰降的原则,但区域差异较为明显;2001~2012年地下水化学类型由Ca~(2+)—Mg~(2+)—SO_4~(2-)—Cl~-、Ca~(2+)—Mg~(2+)—HCO_3~-—Cl~-型变为Ca~(2+)—Mg~(2+)—SO_4~(2-)—Cl~-、Ca~(2+)—Na~+—HCO_3~-—Cl~-、Na~+—Ca~(2+)—Cl~-—HCO_3~-混合型水;岩石风化作用是区内地下水化学组分的主要控制因素;农业活动中氮肥的过度施用、粪便及生活污水等人为来源的输入则为区内NO_3~-含量较高的主要影响因素。     

山东省日照沿海浅层地下水化学特征与成因探讨

日照地处山东省东南沿海,浅层地下水类型为第四系松散岩类孔隙水与基岩裂隙水。通过对日照市浅层地下水1984~1992年与2013年水化学资料进行分析对比,结果显示,从1980年以来,日常市浅层地下水水化学特征发生巨大变化,由HCO_3型或HCO_3·Cl型为主逐渐转化为NO_3~-、SO_4~(2-)型,出现NO_3-Ca·Na型水和NO_3·SO_4型水等更复杂类型地下水。且靠近沿海区域的地下水Cl-离子含量相对较高。分析认为,该特征形成原因是东南季风携带了海水气溶胶干降或随降水湿降所致。该区近年来硫酸盐及硝酸盐污染急剧加重,致使浅层地下水中的硫酸根含量剧增,使地下水水质受到严重污染,应引起足够重视。     

阜阳颍东浅层地下水化学特征与空间分布规律研究

本研究在阜阳颍东区随机采取了30个浅层地下水水样进行水化学分析,使用统计分析方法和Piper图示法分析了地下水水化学类型和统计特征,采用克里格(Kriging)方法对地下水化学的空间分布进行插值,并分析了地下水化学的空间分布规律。结果显示,研究区浅层地下水pH值为7.84~8.83,平均值为8.23,属弱碱性水。SO_4~(2-)、K~+和NO_3~-的变异系数较大,对环境因素变化较为敏感,其他指标变异系数相对较小,在浅层地下水中相对较为稳定。工业区与居民区附近浅层地下水水质较接近,主要水化学类型为HCO_3-Ca和HCO_3-Ca+Mg型;农业区水化学类型主要为HCO_3-Na+K和HCO_3-Ca+Mg型。区内浅层地下水化学的空间分布规律并不完全与地下水径流一致,除了受地下水径流和岩石性质影响外,还受人类活动、土地利用类型和大气降水的补给条件等影响。     

珲春盆地地下水水化学特征分析

为查明珲春盆地地下水化学特征,对珲春盆地地下水进行了取样测试,对测试结果采用Aquchm、SPSS和MAPGIS等软件进行了水化学特征分析。结果表明珲春盆地地下水中TFe、Mn~(2+)和NO_3~-超标比较严重,总体珲春河南区比珲春河北区水质差。地下水化学类型以HCO_3-CaMg为主,部分地区为C1HCO_2、ClSO_4CO_3、SO_4C1HCO_3等型水。地下水中TDS、Ca~(2+)、Cl~-、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和NO_3~-(以N记)相关性较高,地下水化学演化过程主要是溶滤作用。     

广西防城区地下水水化学特征及离子来源分析

查明防城区地下水水化学特征及主要离子来源,对该地区地下水资源保护和开发利用具有重要意义。以防城区地下水为研究对象,通过分析水化学组分和氢氧同位素特征,研究地下水水化学特征,确定补给来源,识别其主要组分的物质来源。研究结果表明:研究区地下水水化学类型主要为HCO_3-Mg·Ca型、SO_4·Cl-Ca·Mg型和SO_4·Cl-Na型,阳离子以Ca~(2+)和Na~+为主,阴离子以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主。同位素分析显示,研究区地下水以大气降水补给为主。Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-主要来源于碳酸盐岩的溶解,而高位养殖、农业活动、工业排污等导致地下水中SO_4~(2-)、Na~+、K~+、Cl~-、NO_3~-含量增加。     

沈阳市2017年地下水枯水期与丰水期水化学类型对比研究

沈阳市属于温带季风性气候,夏季多雨冬季干旱,枯水期和丰水期区别明显,对于地下水水化学类型有较大影响。本文使用阿列金分类法进行评价,得到CⅢCa全年都为绝对优势,丰水期占比较枯水期更大;枯水期与丰水期水化学类型差别较小,说明丰水期降水对于各县区的水化学类型影响较小,反而枯水期地下径流路径更长,溶出更加充分;从各县区看,康平县、法库县丰水期和枯水期水化学类型基本比重没有大的变化,新民市、沈北新区、于洪区、东陵区、辽中区、苏家屯区水化学类型均有一定差异;枯水期和丰水期各县区水化学类型都以Ⅲ型水为主。     

蓟县盘山地区浅层地下水水质分布特征及影响因素识别

针对天津市蓟县盘山地区官庄镇开展了丰水期(2013年7~9月)与枯水期(2014年3~4月)地下水水质取样与分析。利用多元统计法研究了该区地下水总硬度、SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、TDS、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+和COD_(Mn)等9项指标的季节变化。采用因子分析法对地下水水质影响因素进行了识别,并通过一元线性回归分析识别地下水水质因子与研究区人口密度、耕地比例、禽类养殖、农家院数量和工业产值等之间的相关性,识别出地下水污染来源。结果显示:丰水期水质劣于枯水期水质,溶滤作用和生活污染是研究区水质的主要影响因素,工业污染和商业服务均对该区地下水造成明显影响。     

北京市西郊地下水污染特征

本文在综合分析北京市西郊地下水化学特征及历史土地利用状况的基础上,运用piper三线图和箱形图等技术方法,从地下水水化学表现的差异性角度对北京市西郊地下水污染特征进行了研究,通过对比污染源分布特征进行了西郊污染特征分区。研究结果显示,依据北京市西郊地区地下水化学的差异性可划分为基本无污染区、历史工业污染区、历史城市居民生活污染区和历史农业污染区4个区,其中基本无污染区主要分布在山前地区,地下水质总体较好,工业污染区主要分布在历史的首钢老工业区及下游的污灌区,其主要影响因子为SO_4~(2-)和Cl~-;城市污染区主要分布在二环内,其主要影响因子为NO_3~-、Cl~-、SO_4~(2-);农业污染区主要分布在东南部历史上的污水和清水的混合灌区,其主要影响因子为NO_3~-。     

高店子幅水化学特征及水质评价

为查明高店子幅地表水和地下水的水化学特征及水环境质量现状,为区域水资源保护与开发提供理论依据,运用数理统计分析、模糊综合评价和灌溉水水质评价方法对研究区地表水和地下水进行了分析与评价。研究结果表明:研究区地表水水化学组分波动较大,地下水水化学组分相对较为稳定。地表水水化学类型主要为重碳酸硫酸-钙镁型水和重碳酸-钙镁型水;地下水水化学类型主要为重碳酸-钙镁型水和重碳酸硫酸-钠钙镁型水。研究区地表水和地下水水力联系密切,水中主要离子组分来自于盐岩、石膏和碳酸盐的风化溶滤,另外还存在阳离子交换作用、蒸发浓缩作用和人类活动的共同影响。饮用水水质评价表明,54.5%的地表水和71.4%的地下水适于饮用或基本适于饮用,地下水水质稍好于地表水水质;灌溉水水质评价表明,研究区地表水和地下水均适于灌溉,合理灌溉不会造成盐害和碱害。     

基于层次聚类法的柳江煤矿对地下水水质影响分析

煤矿开采过程中的矿井涌水与人为疏水均在不同程度上改变区域地下水循环模式,最终改变地下水水质。以柳江盆地地下水为研究对象,基于层次聚类分析与离子比例法探讨柳江煤矿对当地地下水水质的影响。利用层次聚类分析可将地下水分为三类(A、B、C类),三类水主要阳离子均为Ca~(2+)、Mg~(2+)。A类水阴离子以SO_4~(2-)为优势阴离子,最高达707.3 mg/L,主要沿盆地中心煤系地层分布;B类水以HCO_3~-为主要阴离子,分布于盆地东西两侧;C类水以较高的NO_3~-为特征,最高达537.2 mg/L(以NO_3~-计),集中分布于盆地南部花岗岩-变质花岗岩出露区。离子比例法与Q型聚类分析探讨水中SO_4~(2-)及其他主要化学成分,表明地下水中SO_4~(2-)主要来自煤系地层中硫化矿物的氧化作用,通过顶底板导水裂隙进入其他含水层,同时促进含水层中的溶滤作用与阳离子交替吸附作用。NO_3~-含量高的C类水除了其本身引起的水质恶化以外,一旦进入封闭含水层,可在还原状态下作为氧化剂促进硫化矿物的氧化作用,从而可能进一步引起地下水水质的恶化。     

广西钦州港地区地下水水化学特征及形成作用

为查明钦州港地区地下水水化学特征及形成作用,本文分枯水期、丰水期采集了钦州港地区68组浅层地下水样,测试Na+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO3-、Cl-、SO42-和总溶解固体(TDS)等化学指标并进行了相关分析。结果表明:1季节变化对地下水水化学空间变异性影响较小;2地下水水化学类型以Ca-Mg-SO_4-Cl型为主,主要从Ca-Mg-HCO_3型和Na-Cl-SO_4型向Ca-Mg-SO_4-Cl型演化;3地下水水化学成分主要通过溶滤作用、阳离子交换吸附作用、蒸发浓缩等形成,人类活动对地下水的影响越来越重要,导致了地下水化学成分不断发展变化。     

新疆准噶尔盆地浅层地下水水化学类型特征及成因研究

利用舒卡列夫分类法对准噶尔盆地237组地下水样品进行了水化学分类,结合气候、地形、岩性及水位埋深等因素分析了水化学类型形成的原因。结果显示:各区域由于不同的气候、地形、岩性及水位埋深条件,分别形成了不同的地下水化学类型,气候湿润地区的地下水主要受溶滤作用影响,水化学类型以低矿化度的HCO3型和HCO3SO4型为主;气候干旱地区的地下水主要受浓缩作用影响,水化学类型以中高矿化度的Cl型和SO4Cl型为主。艾比湖水系、天山北麓诸河流域和古尔班通古特沙漠区域整体水化学类型特征符合干旱区盆地地下水化学演化规律。     

济南趵突泉泉域岩溶水化学特征时空差异性研究

水文地球化学一直是水文地质领域的研究重点,而地下水化学组分的时空变化特征受多种因素的影响。为了掌握济南趵突泉泉域岩溶地下水水化学特征时空差异性,本文分别于枯、丰水期在泉域内采集并分析了岩溶地下水样品,并采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图解法及离子比例系数法等分析手段,对研究区岩溶地下水水化学特征及时空差异性进行了研究。结果显示,研究区地下水优势阳离子为Ca,优势阴离子为HCO3,丰水期除HCO3外,其他离子的变异系数较枯水期普遍升高,且大于05,表现出丰水期空间差异性增大的特点。地下水水化学类型具有以HCO3·SO4- Ca为主,多种类型并存的特点。Ca、Mg、HCO3含量在枯、丰水期比值要小于1,且比其他离子要相对稳定,呈现出全局性特点。而Na、K含量在枯、丰水期比值波动较大,大部分比值大于1,Cl、SO4、NO3含量在枯、丰水期比值具有波动剧烈的特点,呈现出区域性特征,同时表明人类活动大大改变了研究区地下水水化学场的分布特征。     

河南平原浅层地下水总溶解固体和水化学类型的分布特征

利用75件地下水样品的水化学数据(丰水期38件,枯水期37件)分析了丰、枯水期河南平原第四系浅层地下水总溶解固体(TDS)和水化学类型的分布特征。结果表明:河南平原浅层地下水淡水(TDS<1g/L)发育。枯水期TDS>1g/L的地下水主要分布在新乡-开封-太康县一线以东地区、项城以及太行山东麓安阳市境内;丰水期TDS>1g/L的地下水分布在新乡以东的部分地区、兰考县城东镇以及太康县以东地区。枯水期地下水主要以HCO3型水为主,丰水期河南平原的北部、南部主要以HCO3型水为主,而中部主要以HCO3-SO4型水为主。丰、枯水期地下水水化学特征的差异是在气候(降水、蒸发)及人类活动等因素的影响下形成的。     

鄱阳湖流域赣江下游水化学特征及人类健康风险评价

人类活动对鄱阳湖赣江流域水质的影响受到广泛关注,厘清流域内污染水体对人类的健康风险状况有利于更好地保护和利用水资源。本研究于赣江下游采集39个地下水和16个地表水样,在分析其水化学特征和影响因素的基础上,对地下水水化学成分演变进行反向模拟,并对地下水水质以及潜在非致癌风险进行评价。结果表明,研究区地下水呈弱酸性-中性(pH=5.47~7.60),以HCO₃-Ca-Mg型水为主,部分为Cl-Ca-Mg型水,硅酸岩风化和矿物溶解-沉淀作用是水化学类型形成的主要控制因素;地表水呈中性-弱碱性(pH=6.94~8.19),主要为HCO₃-Cl-Ca-Na型水,其形成与硅酸岩风化、大气降水和人类活动有关。PHREEQC模拟计算结果表明,地下水中大部分矿物饱和指数(SI)为负数,其中岩盐的SI为-7.80~-9.53,指示该矿物溶解剧烈;白云石、石膏和方解石的SI分别为-1.72~-6.39、-1.65~-3.96、-0.51~-3.09,表明三种矿物呈溶解趋势。反向模拟结果显示,赣江干流地下水化学特征演变过程经历了Ca-蒙脱石、岩盐、白云石溶解和方解石沉淀,同时消耗CO₂;支流中命名为NCGW-3的路径表现为高岭石、方解石、玉髓和白云石溶解,石膏、Ca-蒙脱石、黑云母和斜长石沉淀,同时产生CO₂,可能与人为作用的干扰有关。其余支流地下水反向模拟结果与干流结果相似。熵权水质指数(EWQI)计算结果表明,干流地下水水质优于支流地下水,沿赣江受Mn、N {\mathrm{O}}_3^{-}影响水质降低;地下水非致癌潜在风险主要为对婴儿存在严重风险,其次是儿童,对成年男性和成年女性风险相对较小,支流水质存在的潜在风险相较于干流更为显著。     

枣庄市地下水化学特征及成因分析

根据枣庄市水文地质条件以及地下水开发利用现状,选取了2020年枯、丰水期布设在具有供水意义含水层的地下水水样,分析地下水的水化学基本特征,运用Gibbs模型和离子比值法分析了枣庄市地下水的主要离子特征及其形成机制。结果表明,研究区枯、丰水期地下水pH整体呈弱碱性,按TDS划分,多数水样属于淡水(低矿化度水);按TH划分,属于硬水-高硬水;根据水化学分析得出,枣庄市水化学类型在枯水期有8种类型,丰水期有11种类型,都以HCO₃·SO₄-Ca型为主;枣庄市的水化学组分主要受碳酸盐岩的风化溶解影响,硫酸盐(如石膏)共同参与了碳酸盐岩风化。