珠江三角洲浅层地下水pH值的分布及成因浅析

通过珠江三角洲地区两千余组地下水样的pH值现场测试,发现水体酸化是该区地下水环境最为突出的问题之一。偏酸性地下水的分布范围占全区76.3%。该区地下水pH值的分布具有明显的区域性特征。丘陵台地区以偏酸性地下水为主,pH值集中在5.6～6.4;三角洲平原区地下水普遍呈中性,pH值主要介于6.4～7.2。丰、枯水期地下水pH值变幅不大,受酸雨影响,丰水期略有降低。该地区影响地下水pH值的主要因素为酸雨、包气带介质、河流及海水潮汐。丘陵区酸雨入渗强度大、包气带的缓冲能力低,对地下水pH值偏低起了主要作用;平原区粘土层厚,酸雨入渗强度减弱,而河流与地下水交换频繁,加上咸潮与海水入侵的影响,共同导致了地下水pH值升高。     

江西兴国县偏酸性地下水研究现状

兴国县浅层地下水为各城镇和农村的主要饮用水源,浅层地下水中酸性地下水(p H6.5)分布范围占全区面积的1/2,区域地下水酸化现象较为明显,已成为该地区安全用水问题之一。中国地质调查局根据原国土资源部的统一部署,于2017年启动了兴国水文地质调查工作。基于768组地下水现场水质测试和80组相关水化学分析资料,本文研究了兴国县偏酸性地下水的分布特征及其影响因素。结果发现:pH6.5的偏酸性地下水分布普遍,主要分布于花岗岩类裂隙水中,地下水pH值受当地酸雨影响明显,与酸性土壤分布吻合,与含水介质类型密切相关,随地下水位埋深的增加,pH值增大。本研究对正确认识偏酸性地下水分布特征与影响因素,促进城镇农村居民安全用水,为预防地下水酸化污染具有重要意义。     

珠江三角洲地区酸性地下水分布特征及其影响因素研究

珠江三角洲地区酸性地下水(pH6.5)分布范围占全区面积的3/4,区域地下水酸化较普遍,已成为最大的区域地下水环境和生态问题之一。本研究通过珠江三角洲地区地下水pH值及地下水常规无机成分,对地下水酸化的空间分布规律与影响因素进行分析,结果发现:pH6.5的偏酸性地下水主要分布于东、北、西的低山、丘陵地区,主要土地利用类型为果林用地及农田用地,主要含水介质类型为基岩裂隙水,同时分布有松散岩类孔隙水、还有碳酸盐岩类裂隙溶洞水;pH≥6.5的地下水主要集中在三角洲中心平原区,主要土地利用类型为城市用地,地下水类型为松散岩孔隙水。     

宜兴地区土壤pH值的分布特征及时空变化

对宜兴地区2004、2009和2015年的土壤地球化学调查数据进行分析,土壤pH值变化于3.53~8.86之间,其中酸性和强酸性土壤主要分布在低山丘陵砂岩地层分布区,微碱性土壤主要分布在石灰岩地层分布区,平原区土壤以微酸性为主,反映了成土母质、地形地貌对土壤pH值的影响。对比研究表明,过去6年间宜兴地区有49.77%的土地pH值处在下降之中,有23.53%的土地pH值处在上升之中,只有26.70%的土地pH值基本没有变化。由于工业化发展对环境的改变,本区土壤酸化受酸雨沉降影响明显。在成土作用、酸雨沉降、农耕等多因素的长期影响下,平原区表层土壤要比底层土壤pH值低1.2左右,表层土壤酸化主要发生在耕作层,深度在30 cm左右,底层土壤基本为中性。总体来看,宜兴地区10多年来表层土壤呈酸化趋势,如果没有相应的措施,继续下降的可能性很大。     

湖南洞庭湖地区土壤酸化特征及机理研究

湖南省洞庭湖地区是中国酸雨沉降和土壤酸化严重的地区之一,酸雨沉降具有明显的季节性和地域性差异,酸雨沉降与土壤酸化具有较好的空间对应性,但土壤酸化的程度还取决于土壤中盐基离子的含量。在土壤酸化较严重的地区,垂向上,土壤酸化深度已达50cm左右,土壤酸化伴随着大量的可溶性铝的溶出。在土壤pH值与盐基离子、氮和硫含量的关系曲线上,存在着pH值突变的临界点(临界点pH值为8),在碱性范围内,硅酸盐和铝硅酸盐矿物的水解使大量盐基离子溶出,中和了因SO42-和NO3-的输入而造成的土壤酸化,但当pH值下降到小于7·25的中酸性范围时,酸性物质和碱性物质组成的土壤缓冲体系失去缓冲作用,酸性物质略有增加,就会导致土壤迅速酸化。     

广州市地下水源地浅层地下水pH值的时空变化及其成因分析

对广州市五个重要地下水水源地内具有代表性的100个水文地质孔及53个民井2010-2014年共1063组地下水水样的p H值数据进行统计分析。结果表明:研究区p H超标率大小如下:流溪河阶地龙洞冲积平原增江冲洪积平原广花盆地南岗-新塘地区冲积平原。整体超标率是14.02%。丰、枯水期地下水p H值变化不大,丰水期略有降低。p H值均值及年际变化趋势具有区域性分布特征。除局部地段地下水p H值多年均值呈Ⅳ类,广州市地下水源地地下水的p H值总体表现良好。局部地下水偏酸性地区呈逐年酸化趋势。酸雨、地质条件、地下水的补给-径流-排泄条件、人类活动是影响广州市地下水源地地下水p H值的主要因素。     

环鄱阳湖地区地下水pH特征及其控制因素研究

pH是影响地下水组分存在形式的重要水文地球化学指标之一。环鄱阳湖地下水维持着湖泊湿地生态系统,是该地区工农业生产至关重要的水源。目前对鄱阳湖地区地下水pH的研究依然薄弱。本文基于环鄱阳湖地区枯水期与丰水期56个地下水观测点的pH和NO₃、Cl、HCO₃、SO₄、Ca、Mg、Na、K含量等指标,采用多元统计与空间分析方法,分析该地区地下水pH的分布特征及其控制因素。结果表明,环鄱阳湖地区地下水体普遍偏酸性,其中枯水期地下水pH为4.75～8.41,平均值6.43;丰水期地下水pH为4.76～7.43,平均值6.05。丰水期地下水pH普遍低于枯水期,不同水化学类型的地下水pH存在差异,同时pH空间分布也具有区域性特征。控制该地区地下水pH的潜在因素包括酸雨、土壤类型以及碳酸盐岩出露等。本研究成果可为鄱阳湖地区地下水资源管理及污染防治提供一定的理论依据。     

试论重庆酸雨对地下水水质变异的影响

重庆系我国酸雨最严重的城市，也是世界三大酸雨区之一，本文依托历年水化学观测，试验资料，从酸化点ＰＨ值变化，酸化率、水的淡化、软化、矿化、硬化以及水化学类型等方面讨论了地下水的变异以及与酸雨形成的关系。     

江西兴国均村-高兴地区氟水文地球化学特征研究

氟广泛分布于地下水且与人体健康相关,世界上许多国家和地区均存在高氟水。本文以江西省均村-高兴地区为例,结合区域水文地质调查成果开展地下水中氟水文地球化学特征研究,探讨研究区地下水中F-的分布特征与来源。对研究区4个地下水系统中的442个地下水样品的F-、Ca²⁺、HCO_3^-浓度及pH值、TDS等进行分析,研究认为各地下水系统地下水中的F-浓度与Ca²⁺浓度、HCO_3^-浓度、pH值、TDS正相关,含氟矿物的溶解是地下水中氟的主要来源,较强烈的地下水交替条件及弱酸性的地下水特征是导致地下水中氟浓度低的重要原因。     

三亚市原生环境水文地质问题与防治对策

根据研究区的环境地质综合调查工作,查明了三亚市存在的原生环境水文地质问题有地下水酸化与地下水咸化。区内pH值介于5.5～6.5的弱酸性水主要分布于河流冲积层孔隙水及花岗岩风化裂隙水。地下水酸化主要受表层土壤酸化、含水介质上部覆盖层和碳酸的水解等影响。地下咸水区范围分布面积约为21.76 km~2,地下水类型属松散-半固结岩类孔隙承压水,地下水矿化度为1.289～5.368 g/L,属于微咸水-咸水。3条高密度电法测线测量成果揭示咸淡水界面深入陆地50 m以上和钻孔揭示地下咸水水头压力普遍在4 m标高以上,认为地下水咸化与现代海水入侵无关。同时,咸水区内的钠氯系数(γNa~+/γCl~-)介于0.4～0.78,平均值为0.58,推测该咸水属于古封存型咸水。最后探讨了上述环境地质问题的防治措施,为三亚市地下水资源保护与开发利用提供地学支撑。     

广西防城港地区浅层地下水pH值时空分布、成因及对生态环境的影响

【研究目的】查明防城港地区浅层偏酸性地下水时空分布、成因及环境影响。【研究方法】于2013—2015年间进行了浅层地下水pH值现场测试,枯水期214组,丰水期168组;讨论了其时空分布特征、成因和生态影响。【研究结果】结果表明,丰水期和枯水期偏酸性（pH <6.5）地下水样分别占79.3%和64.3%,pH值总体上丰水期低于枯水期。地下水pH值在低山区（均在5≤pH＜5.5范围,平均值5.18,n=4）＜丘陵区（大多数5≤pH＜6.5,平均值5.18,n=202）＜平原区（大多数6.5≤pH＜8.5,平均值6.77,n=8）。【结论】偏酸性地下水成因主要与偏酸性大气降水有关,其次与酸性的包气带介质及硫化物矿物的氧化有关。偏酸性大气降水入渗补给是丰水期pH值低于枯水期的主要原因。相比较而言,潮汐作用使得江平地区地下水pH值升高。偏酸性地下水影响饮水安全（研究区枯水期仅20.6%的样品pH值符合生活饮用水标准）,促进某些有害组分的释放,腐蚀地下管网和建筑桩基等设施。偏酸性地下水向地表水排泄亦可对地表水环境和地表生态系统产生影响。本研究有助于研究区水资源管理。创新点：本研究利用地质调查项目数据优势,系统阐述了防城港地区浅层偏酸性地下水时空分布特征;偏酸性地下水的成因与偏酸性大气降水、酸性包气带介质和硫化物矿物氧化有关;偏酸性地下水对人类健康、地下设施和生态环境具有潜在影响。     

雨水花园集中入渗对地下水水位与水质的影响

作为低影响开发（Low Impact Developmet, LID）措施之一,城市雨水花园集中入渗雨水径流可增加对城区地下水的补给。根据一现场监测试验,研究了长期（监测期3年）及短期（降雨3天内）雨水花园入渗点及对照点地下水位与水质的变化,分析了集中入渗的效果和影响范围。结果表明:① 雨水花园对入渗区地下水位产生了显著影响（α=0.01）;② 氨氮（NH₄-N）在3年及雨后3日的观测值均显著小于对照值;总氮（TN）指标在短期增加显著,长期均值增加不显著。③ 硝态氮（NO₃-N）浓度在降雨后有所升高,但不显著,几个观测点浓度有增有减;总磷（TP）浓度的短期值和长期均值有增有减。对于类似研究区地下水位在2~3 m的情况,集中入渗雨水径流可有效补给地下水,对氮素影响明显,对磷影响有限。     

硫化金属矿开采废石堆放对水环境的影响机理及对潜在治理措施的启示意义

金属硫化物矿山的废石堆场受降水淋滤影响而发生硫化物氧化,产生硫酸并释放重金属,因此采矿工程产生的废石是水污染不可忽视的来源。前人关于金属硫化矿物氧化的机理研究大多集中在单一矿物的室内实验,与野外情况匹配度较低。本研究从岩样(矿石和废石)、水样(河水、地下水、废弃尾矿库渗滤液)的水化学、微量元素和锶同位素等方面,分析某铅锌矿废石堆场对水环境的影响,并讨论其产生的化学组分在野外环境中的变化规律及机理。研究结果显示,金属硫化物氧化造成了河水酸化,pH低至2.38,SO₄2-高达9421 mg·L-1,同时微量元素中Zn、Pb、Ni、Mn、Cd质量浓度远超饮用水限值,如Zn达到了582 mg·L-1(饮用水限值为1 mg·L-1),且浓度与pH负相关。河水酸化的主因是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化作用,并贡献了河水中大部分的SO₄2-。闪锌矿等矿物在贡献了河水中少部分SO₄2-的同时,也是重金属元素的主要来源。地下水离子浓度较河水低,pH在中性左右。虽然主要是受到侧向山体地下水补给稀释,但碳酸盐和硅酸盐对酸起到的中和作用对酸性水的治理有很大启示价值。以上机理的认识对于废石对水土环境污染的防治具有重要意义。     

硫酸型酸雨参与碳酸盐岩溶蚀的研究进展

碳酸盐岩的H2CO3溶蚀产生岩溶碳汇,占整个岩石风化碳汇的 94%。西南岩溶区硫酸型酸雨严重,硫酸型酸雨广泛参与碳酸盐岩的溶蚀。H2SO4参与的碳酸盐岩风化是一个大气CO2净释放过程,具有减汇作用巨大。另一方面,岩溶区石灰土壤和地下水具有较高的pH值及盐基饱和度,对H+有巨大的缓冲作用,大气酸沉降在碳酸盐岩地区可能并不会造成地下水的HCO3-和pH降低;相反,较高浓度的SO42-所产生的盐效应和SO2-4与各种阳离子形成的离子对会增大方解石、白云石溶解度,可增强H2CO3对碳酸盐的溶蚀,这可能会使岩溶作用产生更大的碳汇效应。因此,硫酸型酸雨参与碳酸盐岩风化的减汇效应不仅可能被高估,硫酸型酸雨还可能增强碳酸盐岩的H2CO3溶蚀,具有增加岩溶碳汇效应的作用。应结合石灰土壤对大气酸沉降的缓冲容量和阈值及大气酸沉降的H+与土壤中盐基离子的交换量,并综合考虑盐效应、离子对作用、同离子效应,客观评价硫酸型酸雨流经石灰土壤层后对碳酸盐岩溶蚀吸收大气/土壤CO2的影响      

酸雨溶蚀碳酸盐岩的源汇效应分析——以广西典型岩溶区为例

选取广西的桂林、柳州、河池、百色、玉林、南宁、钦州7个酸雨监测点进行了为期一年（2014年5月至2015年5月）的监测,结合各站点溶蚀试片和降雨降雨量、降雨时间、pH值和电导率等,分析了试片溶蚀量的主要影响因素及酸雨的源汇效应。结果表明,试片溶蚀量与累计降雨时间,即溶蚀作用发生的时间关系密切。单场酸雨对碳酸盐岩的溶蚀过程可分为两个阶段,即:前期强酸溶蚀碳酸盐岩,释放CO2,为碳源;后期碳酸溶蚀碳酸盐岩,吸收大气CO2,为碳汇。而就整年而言,碳汇过程占绝对优势,酸雨减汇量仅占总溶蚀量的0.27%～3.52%,平均为1.96%,但酸雨减汇比例随酸雨pH值的降低而呈指数增加。酸雨对岩溶碳汇有着显著影响,在岩溶碳汇的研究中不应忽视。      

Relationship between groundwater properties and soil salinity at the Lower Nam Kam River Basin in Thailand

The Lower Nam Kam River Basin lies in the vicinity of the Mekong River and is located in the eastern section of the Nakhon Panom Province in northeastern Thailand. Drought, particularly in the winter and summer seasons, is the main environmental challenge in this area. In addition, soil becomes saline and groundwater is brackish in some locations. This problem worsens the drought crisis in the area. Groundwater is known to closely relate to the soil salinity distribution. To successfully manage highly saline areas, saline groundwater and soil properties must be evaluated together. Therefore, the main objective was to study the shallow groundwater physical and chemical properties in conjunction with surface soil salinity. Soil samples were collected and measured for physical and chemical properties. Shallow groundwater was measured for depth from ground surface and sampled from the sites in the study area. The water samples were measured for pH, total dissolved solids, electrical conductivity, and salinity. Results were interpolated and displayed via a geographic information system and further analyzed by simple linear regressions between surface soil salinity and the other factors. The results show that the topsoil contaminated with salinity is typically situated in relatively low areas with shallow groundwater levels and low head gradient of groundwater. This is due to the characteristics of the soil profile and groundwater depth.     

上海某厂区土壤和地下水环境质量评估

对上海某地老厂区土壤和地下水采样、检测,表明土壤重金属元素Cd、As,Pb的含量符合国家《土壤环境质量标准（GB15618-1995）》的一级标准要求,Hg、V、Cu的含量明显受到了污染,Mg、Cd、As、Zn、Pb、Be等金属元素含量水平与本地区的土壤环境背景水平相吻合;地下水中pH、NO3^-,-N,Zn属《地下水质量标准》（GBl4848-93）Ⅰ类,Cl^-和NH3^＋-N属V类,地下水对混凝土无腐蚀性,对钢筋有弱腐蚀性。     

Spatial variation in acid and some heavy metal composition of rainwater harvesting in the oil-producing region of Nigeria

The study adopted the experimental research design and field survey of the oil-producing region of Nigeria for the past 10 years. A total of 100 sterilized rain gauges were randomly distributed on the basis of 50 each to the eastern and western division of the oil company operating in the region. The rainwater samples harvested through this process were transferred into sterilized plastic containers and kept in coolers and taken immediately to the laboratory for analysis soon after every rain event. The rainwater samples were analysed in the laboratory with the most appropriate techniques. The physicochemical characteristics of rainwater harvested were subjected to paired t test and 3-year moving average statistical analysis. The following are the results: There is widespread acid rain in the region, this is evident from pH values that span 4.98–5.15 and 5.06 mean values. The result also revealed that acid rain (pH) varied significantly (P > 0.05), and it decreases with increasing distance from gas flare sites throughout the period of study. Other physicochemical characteristics of rainwater resources conform to safe limit with the exception of turbidity, TSS, Pb and NO_3, which is also significant at P > 0.05 with increasing distance from the gas flare sites, as such they decreases with increasing distance. This certainly has serious environmental effects on the human and other species, soil, water and vegetation resources and calls for the extinction of gas flaring, in this region. Sources of water that are acidified should be periodically limed to reduce the acid concentration in such water.     

柴达木盆地鱼卡河流域水资源开发利用与生态保护

鱼卡河流经2个次级断陷盆地,流域地表水资源总量为10 236.58×104 m3;地下水资源总量为17 764.55×104 m3。其中鱼卡盆地地表水资源量为10 123.06×104 m3,地下水量为6 967.85×104 m3;马海盆地地表水资源量为9 145.44×104 m3,地下水量为10 796.7×104 m3。鱼卡盆地地下水开采量为226.3×104 m3,占地下水资源量3.2%;马海盆地地下水开采量为619.8×104 m3,占地下水资源量5.7%。通过对流域地下水资源利用研究表明,随着流域地下水资源开发力度加大,下游出现了地下水资源短缺,造成生态环境恶化。例如,流域地下水不能得到合理开发利用,将进一步加剧下游生态环境更加恶化,破坏生态平衡。因此,合理开发利用流域地下水资源,是关系到流域下游工农业可持续发展的主要问题。