福建厦门市硝酸型地下水特征、成因及其治理措施建议

地下水硝酸盐污染是世界性水环境问题。地下水硝酸盐绝对含量的增加，引起水质恶化，而其相对含量的增加，改变了地下水的水化学特征。在某些地区NO₃^-成为地下水中的主要阴离子之一，用"硝酸型水"命名这种新的地下水化学类型，目前正在逐渐被学者所接受。本研究通过分析厦门市平原区地下水中硝酸型水分布特征和影响因素，探讨了硝酸型水的水化学指示意义。结果表明，厦门市地下水已受到硝酸盐氮污染。在全区采集的87组地下水样品中，硝酸型水占比36.8%，主要分布于风化残积平原区，东部翔安区和同安区已形成较大面状分布，西部集美区和海沧区分布较少，且呈点状或局部小面积分布。硝酸型水主要存在于氧化沉积环境，具有低pH、低TDS和低硬度特征。风化残坡积含水层的酸性土壤、地下水径流缓慢和浅层地下水埋深浅等特征为地下水NO₃^-富集提供了有利的环境条件。人类生活污水、垃圾渗滤液下渗、农业施肥等是地下水硝酸盐污染的主要来源。建议开展地下水硝酸盐污染源识别研究，针对不同污染来源采取完善污染管网建设、农村改厕、科学施肥等措施，从源头上防治污染。     

陕西秦岭翠华山泉水化学成分研究

为了研究泉水化学成分特点和在一年内的变化,文章利用pH-电导率自动记录仪对陕西秦岭翠华山地区两处泉水化学成分进行了每月2次的观测,并进行了水化学分析。翠华山泉水中HCO-3含量在76.27～152.55mg/L之间,Ca_²⁺含量在14.48～26.92mg/L之间,Mg²⁺含量在4.46～4.89mg/L之间,K⁺含量在0.60～2.75mg/L之间,Na⁺含量在0.93～1.09mg/L之间,这些成分的特点是含量低。泉水pH值在6.98～5.69之间,夏秋季低于该区雨水的pH值,具酸性特征,这是该区地层主要由片麻岩构成决定的。从1月到11月,水秋池村泉水pH值和电导率呈现由大到小再到大的变化规律,引起这种变化的主要原因是夏秋季土壤CO₂含量比冬春季高,泉水在夏秋季流动过程中吸收了较多的CO₂。翠华湖西泉水pH值和Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺离子含量比水秋池泉水高,从1月到11月Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺离子含量变化与水秋池泉水变化相反,这应当是两个泉水的来源不同或在流动过程中遇到了酸碱性不同的土层和地层造成的。翠华山地区泉水化学成分变化是易于观测到的规律性很强的变化。     

广东省顺德肝癌多发区病因探讨

根据顺德肝癌病多发区与周边正常区土壤、水地球化学特征对比,结合病区人文景观探讨顺德肝癌病因,分析认为病区水中NH₄⁺, NO₂^-, NO₃-的显著异常(高含量)是主要病因。     

长春新区地下水水质特征及其对生态健康的评价

【研究目的】为查明长春新区地下水特征及演化，支撑东北老工业基地建设。【研究方法】本文在调查取样的基础上，充分利用前人成果资料，应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件，通过对长春新区的地质条件、水化学参数空间分布特征、地下水化学类型、地下水化学成因的分析，得出系列结果。【研究结果】长春新区地下水的硬度较高且矿化度较大，HCO₃^－在地下水的离子中占据主导，Ca²⁺、Cl^-、O₄^2-、Na⁺在地下水中的绝对质量浓度较高；pH、H₂SiO₃、Sr、TDS、Mg₂₊、HCO₃^－的质量浓度相对稳定；地下水离子以HCO₃^－和Ca²⁺为主；Na⁺和K+同时来自岩盐和硅酸岩的溶解；Ca²⁺和Mg₂₊主要来源于碳酸盐的溶解。区内地下水质量可分为四级，其中Ⅴ类水未评出。【结论】总体来看，Ⅰ类水占7.50%，Ⅱ类水占32.10%，Ⅲ类水占20.80%，Ⅳ类水占39.60%。较好以上地下水占60.4%，总体情况较好。创新点：研究了国家级新区的地下水化学、成因和演化，得出地下水的水质特征，有效支撑区域生态健康发展。     

祁连山大雪山地区大气PM2.5细粒子中可溶性离子特征

为了研究祁连山大雪山地区大气PM_2.5细粒子中可溶性无机离子组分的变化特征, 于2010年7月至2011年7月在祁连山冰川与生态环境综合观测站附近采集46个大气PM_2.5的Telfon滤膜样品, 并应用离子色谱对可溶性离子进行了分析.结果显示: 所测样品的阴、 阳离子中, SO₄^2-、 NO^-₃、 Ca²⁺和NH⁺₄的质量浓度分别为1.54μg·m^-3、 0.38μg·m^-3、 0.73μg·m^-3和0.22μg·m^-3, 累计约占到水溶性离子总量的88%.可溶性离子浓度呈现出春夏季节明显高于秋冬季节的特征, 夏季的浓度最高, 其次是春季、 冬季和秋季. Cl^-、 Ca²⁺、 Na⁺和Mg²⁺之间的相关性极高, SO₄^2-和NO^-₃与大部分阳离子的相关性都很高, 说明大部分硫酸盐是来自于中亚沙尘源区的自然源, 而并非是通过人类活动造成的一次污染物通过二次反应过程得到的. NH⁺₄仅与SO₄^2-通过相关性检验说明, 该地区NH₃主要中和了大气中硫酸并生成(NH₄)₂SO₄.该地区的大气环境主要来源于自然源的影响, 但夏季风期间人为污染排放已经不可忽视, 这也得到HYSPLIT后向轨迹模式的计算验证.     

河北汤泉地热流体水文地球化学特征及其成因

提要：汤泉位于河北省遵化市西北部,为山前丘陵地貌,地热资源丰富。本文通过对该地区地热流体研究发现：Na⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺与SO^2-₄、HCO^-₃、Cl^-、NO^-₃是该地区地下热水的主要成分,水化学类型主要为SO^2-₄-Na⁺型,属于未污染的天然弱碱性水;流体中F^-含量平均为9.36 mg/l,远高于国家地下水质量标准ⅴ级;可溶性SiO₂的含量可作为地热温标;地热流体总矿化度平均为782.33 mg/l,属于淡水;为中等腐蚀型水,不结碳酸钙垢,无CaSO₄?2H₂O垢和SiO₂垢生成的可能;地热流体属于含岩盐地层溶滤的陆相沉积水;根据氢氧稳定同位素可知,河北汤泉地热流体主要来源于大气降水。     

贵阳市区地表/地下水化学与锶同位素研究

贵阳市及邻近地区地表和地下水的化学与Sr同位素组成变化反映了典型喀斯特地区地表/地下水文系统的水-岩反应和城市污染特征:水体中的化学溶解物质主要来源于碳酸盐岩(石灰岩和白云岩)的风化作用和膏岩层的溶解,其次为人为污染物的输入;污染物以K⁺,Na⁺,Cl^-,SO^2-₄,NO^-₃为主,枯水期因大气降水补给小而受人为活动影响较大;丰水期和枯水期地表/地下水的化学组成变化说明地表/地下水交换活跃,地下水环境容易受到人为活动影响。     

离子交换水钠锰矿矿物学特征及高温相变研究

以MnSO₄为原料,以空气为氧化剂在碱性条件下合成K型水钠锰矿,并进行离子交换实验。能谱结果显示:Ba²⁺、Pb²⁺、NH⁺₄和Ag⁺能够全部置换层间的K;而Li⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺和Cd²⁺离子交换样品仍残留1%～3%的K。XRD和红外光谱结果显示,除Ag离子交换样品外,其它样品均保留了水钠锰矿的层状结构,但是离子交换过程中,矿物结晶度以及锰氧八面体的有序度均有一定程度的变化。差热-热重结果显示,离子交换样品在150～250℃和500～700℃有显著的物相变化和结构调整。层间离子半径和性质决定了高温相变产物。在650℃煅烧后,K⁺、Ba²⁺、Na⁺、Pb²⁺和Ag⁺等大半径离子交换样品生成具有(2×2)型或(3×3)型孔道矿物;而小半径离子不足以支撑水钠锰矿的层状结构,高温时发生分解生成低价态锰氧化物,其中Mg²⁺、Ca²⁺、Cd²⁺和Zn²⁺离子交换样品分解生成黑锰矿,Cu²⁺、Ni²⁺、Li⁺和NH⁺₄离子交换样品则分解生成方铁锰矿。     

安徽马鞍山市当涂地区地下水水化学特征及演化机制

【研究目的】 了解长江中下游平原地区地下水流系统并深入分析其地下水水化学特征及其演化机制。【研究方法】 综合马鞍山市当涂地区的水文地质条件、水动力场等,基于研究区水化学基本特征,运用多元统计分析、水化学图件、离子比值和反向水文地球化学模拟等方法对该地区浅层地下水水化学演化进行分析。【研究结果】 结果表明：（1）研究区地下水主要为低矿化度偏碱性水,地下水组分中阳离子以Ca²⁺和Mg²⁺为主,阴离子以HCO₃^-和SO₄^2-为主。（2）研究区地下水水化学类型主要可分为7类,其中松散岩类孔隙含水岩组和碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组的水化学类型主要为HCO₃^-Ca型、HCO₃^-Ca·Na型、HCO₃·Cl-Ca·Na型以及HCO₃^-Ca·Mg型;基岩类裂隙含水岩组的化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型和SO₄·HCO₃^-Ca·Mg型。（3）研究区浅层地下水水样超标率为46%,总体水质较差,超标率较高的组分依次为Mn、高锰酸盐指数（COD_Mn）、硝酸盐（以N计）、Fe、As、氨氮（以N计）等。（4）研究区地下水的化学组分主要受到岩石风化作用的控制;此外,还存在Na-Ca的正向阳离子交替吸附作用。反向水文地球化学模拟结果进一步定量论证了水岩相互作用对本区浅层地下水组分的形成和演化起着主导作用。【结论】 研究区地下水主要为低矿化度偏碱性,主要可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和基岩类裂隙水。主要离子比例和反向水文地球化学模拟揭示了本区浅层地下水化学组分主要是地下水溶滤方解石、白云石等碳酸盐矿物、石英、长石等硅酸盐矿物,高岭土等黏土矿物以及岩盐、石膏等达到过饱和之后形成的。     

夏河清水沟锶型饮用天然矿泉水地球化学特征及形成原因探讨

饮用天然矿泉水是含有一定矿物质和微量元素且未受污染的地下水,富含锶元素的矿泉水对维持人体生理功能具有重要意义。依据实际调查、水文地质勘探及围岩、水质化学成分测试等数据,在阐述区域水文地质条件的基础上,深入分析了矿泉水常规离子、25种离子界限指标及污染物、微生物、放射性指标化学特征和围岩锶含量分布特征,辅以矿泉水³H、¹⁴C等环境同位素分析,探讨了富锶地下水形成原因。结果表明,区内广泛分布的三叠系板岩、堇青石角岩、闪长岩等围岩中形成的基岩裂隙水（含断裂带脉状裂隙水）及其循环转化形成的松散岩类孔隙水是矿泉水赋存的地下水类型,水化学类型为HCO₃-Ca型水,锶元素含量0. 434 ～ 0. 808 mg／L,TDS 60. 9 ～ 395. 4 mg／L,为低矿化富锶地下水;水年龄2 460 ～ 2 480 a,氚含量小于1. 0 TU,属于大气降水入渗经深循环的远源补给;围岩是地下水中锶元素的主要母岩,地下水在径流循环过程中经过长时间的水岩互助作用,产生阳离子交换,使围岩中的锶元素被充分溶解和过滤进入含水层,从而形成富锶矿泉水。     

珠江三角洲第四纪沉积物Cd元素的分布特征及成因

根据珠江三角洲平原区44个钻孔揭示的第四系,对晚更新世以来沉积物的地球化学特征进行了系统分析,结合沉积物粒度,探讨了珠江三角洲平原区第四纪沉积物Cd的分布特征、高含量来源及迁移富集规律。研究结果表明：①珠江三角洲第四纪沉积物的Cd含量地区差异较大,西江、北江冲积区为主要富集区,而潭江和东江冲积区为背景区。②物质来源、沉积物粒度、沉积环境与有机质含量共同影响了珠江三角洲第四纪沉积物Cd的含量分布,西江、北江冲积区受控于富Cd的泥盆系、石炭系砂页岩,而东江、潭江冲积区主要由贫Cd的燕山期花岗岩等限定;沉积物平均粒径（φ值）与Cd含量存在显著正相关关系;另外,温暖湿润、海陆交互作用强烈的沉积环境与富含有机质的地区有利于Cd的聚积富集。③西江、北江流域相对富Cd岩石风化的产物,特别是具高强度Cd含量的铅锌多金属矿区,是西江、北江冲积区Cd高含量的主要来源。④珠江三角洲第四纪沉积物Cd的高含量区分成西江、北江西北部和东南濒海两大片区,究其原因,前者由区域发育的铅锌多金属矿控制,后者则受海陆交互作用沉积环境的影响。     

中国东部主要平原地下水质量与污染评价

利用我国东部平原地下水污染调查评价工作所取得的大量数据, 采用单因子评价法进行地下水质量评价, 采用检出法和超标法进行地下水污染评价.地下水质量评价结果显示, 我国东部主要平原可以直接饮用(Ⅰ~Ⅲ类水)或经适当处理可以饮用(Ⅳ类水)的地下水资源占47.9%, 不能直接饮用的地下水资源(Ⅴ类水)占52.1%;深层地下水质量一般好于浅层地下水.影响地下水质量的天然化学组分主要以锰、铁、氟、碘、总硬度等为主, 人类活动影响则主要体现在"三氮"(NO₃-、NH₄+、NO₂-)、镉、铅和微量有机等组分上.地下水污染评价结果表明, 地下水中"三氮"普遍呈面状污染特征, 重(类)金属呈点污染特征, 尤以铅、砷污染较严重, 有毒有害有机污染呈现"检出率高、超标率低"的特征.我国地下水污染形势严峻, 应该尽快推进全国地下水污染调查评价工作, 组织实施全国地下水污染防治规划, 遏制地下水污染恶化态势, 有效保护我国地下水资源与环境.      

城镇化进程中珠江三角洲地区浅层地下水中砷分布特征及成因

随着经济的快速发展,城镇化和工业化成为影响地下水环境的重要因素。沿海城市化地区地下水中砷来源复杂,不仅有各种人为来源,天然沉积环境更是造成高砷地下水的主要成因。本文通过对比珠江三角洲地区不同历史时期水化学组分变化,采用离子比和主成分分析技术,研究了城镇化背景下研究区不同类型含水层地下水中砷的分布特征及成因。结果表明,研究区浅层地下水砷浓度介于未检出至420 μg·L^-1之间,主要以As(Ⅲ)的形态存在,孔隙含水层的砷浓度普遍高于裂隙和岩溶含水层。取自研究区的1 567组地下水化学样品测试结果显示,ρ(As)>10 μg·L^-1的高砷地下水样品检出89组,占比5.7%。其中,孔隙、裂隙和岩溶含水层高砷地下水分别检出82组、4组和3组,占比分别为7.8%、0.8%和9.7%。高砷地下水主要分布在城镇化地区,其比例为非城市化地区的5倍以上。对比历史水化学数据,近10年新增城镇建设用地浅层高砷地下水中砷浓度平均值增加了30%。高砷地下水通常具有pH值较高、氧化-还原电位(Eh)较低等特性。地下水中砷浓度与 {\mathrm{NH}}_4^{+}、Fe、Mn浓度及耗氧量呈正相关。三角洲平原区第四系基底富含有机质的淤泥质沉积地层,在微生物降解和有机质矿化作用下,固着砷的铁(氧)氢氧化物被还原溶解促使砷释放富集。城镇化过程中含砷工业废水的泄漏入渗是佛山市南部顺德区地下水中砷的另一重要来源。受原生沉积环境和人为输入双重作用,三角洲平原区所形成的中性至弱碱性还原环境是高砷地下水赋存的主要成因。     

对"用调整地下水开采层次方法控制地面沉降"的质疑

据不完全统计,至今我国已有90余个城市和地区相继发生不同程度的地面沉降,长江、黄河、珠江三角洲、华北平原、松辽平原及沿海许多地区,地面沉降正在发生和发展之中,尤其以上海为中心的长江三角洲及以天津为中心的华北平原,成为我国两片最大的沉降地区。地面沉降对这些地区社会和经济的可持续发展带来严重影响。几十年来,这些地区一直将“调整地下水开采层次”作为控制地面沉降措施之一。该文章认为“调整地下水开采层次”并非一种理想的控沉措施,不仅值得商榷,甚至为应该被否定的控沉措施。依据：①一般情况下,随深度增加,地层的压缩性会渐下;但是开采同量的地下水,其水位下降的速率及幅度深部含水组比浅部含水组要大的多,两者引起的沉降量不会有明显的差别;②从地下水开采资源组成与地面沉降关系分析,含水层深度越深,其中的压密释水量所占的比例也越大,造成的地面沉降也越严重;③地层的物理力学性质及固结状态,随深度的增加,也不完全是越来越好。     

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。     

汉江下游河流渗滤系统原生劣质地下水分布特征及影响因素研究

江汉平原原生劣质地下水问题日趋严重,地下水中砷、亚铁、锰、铵态氮含量严重超标,对居民生产生活和饮用水安全造成了不利影响,但相关研究仍较为薄弱。以汉江下游典型河流渗滤系统为研究对象,对研究区内距离汉江5 km及主要支流2 km范围内的地下水样品的水化学成分及原生劣质组分进行测试分析,旨在查明江汉下游河流渗滤系统原生劣质地下水的分布特征,并探讨其主要影响因素。结果显示:平面上,地下水原生劣质组分呈高度空间异质性,相邻的采样点浓度可能相差很大,极大值点多出现在河流拐弯处;垂向上,地下水中As、Fe²⁺、Mn、NH₄-N高值多出现在20 m左右的深度;强烈的还原环境、中性pH值和富含有机质是该层地下水富集原生劣质组分的主要原因;河流渗滤通过改变地下水的氧化还原条件、酸碱条件和有机质含量影响河流渗滤系统原生劣质地下水的分布。     

黄河三角洲浅层地下水盐分来源及咸化过程研究

黄河三角洲地下水咸化已成为区域最突出的生态环境问题之一。识别地下水补给及盐分来源是有效控制和改善地下水咸化问题的关键。本研究采集了研究区浅层地下水、地表水和海水等不同类型水样,利用离子比、Piper三线图、吉布斯图等方法对八大离子浓度、δD和δ¹⁸O 组成、Br和Sr 浓度等进行地下水补给研究与盐分来源辨析。结果表明:(1)黄河三角洲浅层地下水以总溶解性固体(TDS)为338 g/L的咸水为主,地下水水化学类型较为单一,主要为Cl-Na型。(2)三角洲区域地下水以大气降水补给为主,并且在补给过程中经历了不同程度的蒸发作用的影响,黄河现行流路区域地下水主要来源于河水侧渗补给,但浅层地下水含水层水平渗透性较差限制了黄河侧渗补给范围。(3)海洋是黄河三角洲浅层地下水盐分的主要来源,黄河现行流路区域及近岸地下水盐分来源于海水混合,三角洲北部刁口河等古河道区域地下水盐分主要来源于海相蒸发盐淋滤溶解。     

浅层地下水氮污染的影响因素分析--以松嫩盆地松花江北部高平原为例

研究区浅层地下水中的NO-3质量浓度在时间分布上与降雨(包括降雨期、降雨量)和施肥(包括施肥期、施肥量)存在较大的相关性.同一年内9月份(丰水期末)浅层地下水中NO-3质量浓度大于5月份(枯水期末)的质量浓度.年际间总体变化趋势随年降雨量的变化而变化.在空间分布上主要受地下水水位埋深、水力坡度、含水层岩性及厚度的影响,水位埋深越大、含水层渗透性越强、水力坡度越小,浅层地下水中NO-3质量浓度增高的趋势越明显.为验证上述定性分析所得结论的可靠性,采用因子分析法对上述时空变量进行了定量评价.结果表明,研究区浅层地下水中的氮污染主要是上述时空变量共同影响的结果,其中降雨和水位埋深对其影响程度相对较大.     

穆兴平原北部地下水年龄及更新性

地下水年龄结构是了解一个地区地下水资源开采可持续性的重要基础。穆兴平原地下水开采量增加以及地下水环境恶化,对该地区可持续发展有一定制约,为此在2016年采集CFCs样品31组和3H样品60组,估算了研究区地下水年龄。结果表明,穆兴平原北部地下水年龄为21年到大于65年,由西北部和穆棱河向平原中部及乌苏里江逐渐变老,更新性变差,主要受到大气降水和地表河水补给,但是由于地表覆盖一层黏性土,地下水中缺失小于10年的水;不同井深样品中二者及NO_3~-浓度的变化,表明在60 m以上地下水的防污性能较差,而在100 m以下则较好,饮用水源井深需超过100 m。     

长江中游河湖平原浅层地下水中砷空间异质性的同位素指示

近年来陆续有报道发现长江中游河湖平原广泛分布着高砷地下水,鄱阳湖平原与江北平原（古彭蠡泽）作为长江中游南北两岸典型的河湖平原,其地下水资源丰富,但砷的空间分布规律尚不清楚,区域供水安全存在风险.本研究在两个区域系统采集98个浅层地下水（< 40 m）样品和8个地表水样品,通过水化学、氢氧稳定同位素分析,查明地下水中砷的空间分布异质性及其影响因素.研究发现江北平原浅层地下水砷含量为0.65~956.72 μg/L（平均值210.78 μg/L）,高砷地下水集中分布于长江古河道;鄱阳湖平原浅层地下水砷含量为0.09~267.45 μg/L（平均值11.85 μg/L）,高砷地下水仅分布于赣江三角洲局部地区.江北平原地下水δD与δ18O值相对鄱阳湖平原更偏负,且与地表水的差异更大.地下水化学及主成分分析结果表明物源和含水层结构差异是影响鄱阳湖平原和江北平原砷空间分布异质性的关键因素,来自长江物源的古彭蠡泽区域沉积物为高砷含水层的形成提供了物质来源,湖相含水层中含砷铁氧化物的还原性溶解是地下水砷富集的主要过程.地下水氢氧稳定同位素指示江北平原较鄱阳湖平原地下水赋存环境更封闭,地下水循环交替速度缓慢,有利于砷的富集.