利用因子分析确定岩溶地下河系统水质的影响因素

根据云南南洞地下河系统2008年旱季的水化学分析结果,利用因子分析方法探讨地下水水质的影响因素及程度,结果表明:流域地下水成分变动范围较大,具有明显的空间变异性;地下水水质受人类活动、水岩作用过程和土壤等自然因素的共同影响,三个因素能够解释地下水水质形成的79%,其中人类活动是主要影响因素;地下水中的Cl-、NO3-、SO42-、Na+、K+主要受人类活动特别是农业和生活废水等因素的控制,Ca2+主要是水-岩作用的产物,但也受人类活动的影响,pH值、电导率受水岩作用过程和人类活动的影响,Mg2+、HCO3-受土壤CO2含量和水-岩作用过程的共同影响。     

径流的趋势分析和概率预测

对永定河流域的官厅水库和汾河流域的汾河水库1950年以来水库入流的趋势变化进行了研究,并对引起这一变化的气象因子和人类活动影响因素作了分析。研究结果表明,降水的多年波动在一段时期可能出现的趋势变化以及流域内农业、林业和城市用水的逐年增长是影响径流趋势变化的主要因素。根据历史资料和今后人类活动的可能情况,对未来水平年的径流变化进行了概率预测。     

故县水库水环境安全评估

为推动水源区水质保护、强化水库水环境安全工作,以故县水库为例,应用DPSIR模型建立了水库水环境安全评估的指标体系,通过熵值法确定了各指标的权重,采用云模型对其2015年的水环境安全进行了评估。结果表明:该水库水环境处于安全等级,但存在安全隐患;由于水土流失和人类活动的影响,使其TN的浓度和入库量增加,水库水质难以达标,需引起水库管理部门的重视。结论:云模型的评估结果与实际相符,实现了水库水环境安全概念与其定量数值间的合理转换,减少了评估过程中的不确定性。     

密云水库沉积物中磷释放的环境因子影响实验

为了探讨密云水库沉积物中磷的释放条件,在实验室模拟了改变溶解氧浓度、调节pH、温度等因素对磷释放的影响实验。结果表明:厌氧条件下沉积物中释放磷的总量是好氧条件下的10倍;上覆水pH值升高有利于沉积物中磷的释放;温度升高,沉积物中磷的释放强度随之增大。同时说明了水库内源性磷对水库水质存在着潜在威胁,为研究水库内源性磷对水质的影响和对水库富营养化趋势的预测提供了可靠的依据。     

长春市石头口门水库水质演变及对策

通过分析石头口门水库1996～2000年的连续水质监测资料，探讨了长春市主要饮用水水源水质的季节变化和年际变化规律及其成因。石头口门水库已处于中等富营养化程度，受外源性补给和温度的影响，水库中各水质指标季节变化不一。大多数指标年际间出现波动变化，而pH值和BaP基本不变，Fe和TP呈逐渐增加趋势。     

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。      

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。      

北京地区地下水环境背景值选取方案初步研究

选择受人类活动影响较小的北京山区基岩水(包括泉水)和北京平原区隐伏基岩水进行取样测试,分析水质的影响因素及其分布演化规律。分析结果:一是地层岩性对水质起到一定的控制作用,不同岩性介质中的水质会有不同特点;二是运移时间长短的不同,会影响水质特点;三是人类活动对地下水的原始状况产生了较大的影响。故背景值的选取应尽量避开地层岩性、运移时间、人类活动的影响。基于上述认识,提出了本区地下水背景值选取的3种方案并进行了对比探讨,包括:(1)工业化之前的大气降水;(2)工业化之前的地下水;(3)当前水质最好的地下水。经综合分析研判,基于极限推理的方法,认为可参照工业化之前的大气降水水质浓度值作为地下水环境背景值,这在原理上更加符合背景值的含义,同时便于不同岩性区(包括第四系)统一对比,方便使用。通过资料收集,初步给出了一套可作为北京地区地下水环境背景值的主要离子浓度值,同时在有机指标方面也进行了分析探讨。     

基于因子分析的岩溶地下水水质影响因素研究 ——以毕节市大方县南部为例

为了解研究区岩溶地下水水质形成及离子质量浓度空间变异影响因素,以毕节市大方县南部为研究区,采用因子分析方法对56组水样进行分析,得到基于研究区岩溶地下水水质形成及其影响的4组因子(F1、F2、F3、F4):F1以TH、TDS、COD、Ca2+、SO42-、F-为主,代表了碳酸盐岩及膏盐矿物的充分溶解对水质的影响;F2以游离CO₂、Mg2+、HCO3-为主,反映了碳酸盐岩中白云石矿物的溶解对水质的影响;F3以Na+、K+、Cl-为主,代表了盐岩溶解、大气降水对水质的影响;F4以pH、NO3-为主,揭示了人类生活污水和农业灌溉污水对岩溶地下水水质的影响。以上4种因子可以解释研究区岩溶地下水水质影响因素的80%以上。     

贵阳市观山湖区上寨村朱家龙潭地下河水质演化趋势及原因浅析

以上寨村朱家龙潭地下河1986、2010—2014年的水质测试数据为基础,研究地下河近30年来主要离子浓度变化规律,以期为裸露型岩溶山区地下水的保护提供科学依据。分析结果为近30年以来研究区大部分水化学指标浓度有明显的上升趋势,但是离子浓度季节变化规律性不明显。并采用地下水质量标准推荐的方法对近30年来的水质进行单项指标评价及综合评价,枯季综合评价结果为1986、2010—2014年中超标组分为F-、NH4+、Al3+、COD;2011—2013年超标组分为F-、NH4+、NO2-、COD;丰季综合评价结果为1986—2014年超标组分为F-、NH4+、NO2-、COD、TH、Al3+、Mn。主要是受水-岩地质作用过程、人类工程活动和区域地质环境变化的共同影响。     

土地利用与气候变化对密云水库来水量变化的影响研究

综合应用多种方法,评估了土地利用与气候变化对密云水库来水量变化的影响。应用MannKendall全时段趋势检验方法检验不同时段降水与径流的变化趋势;结合水量平衡方法分析气候与土地利用变化对流域径流的影响;利用双累积曲线方法检测了流域降水-径流关系的突变点,并探讨其原因。结果表明,1960~2016年,密云水库来水量整体呈显著的减少趋势;1980s以后,土地利用变化、人类活动用水量剧增是引起径流减少的重要因素,其中土地利用变化导致蒸散发减少,对径流变化的贡献率达60%。     

飞来峡水利枢纽库区动态纳污能力计算研究

根据飞来峡水利枢纽库区水流及水质特点,选取不同设计流量,建立二维水流水质模型。通过水槽实验,拟合水质衰减系数与流速的关系曲线,以获取模型水质计算参数。研究结果表明:通过概化排污口排污量与混合带长度响应关系计算,确定各排污口混合带长度在1 300~2 500m之间;在90%最枯月、50%最枯月及多年平均流量水文条件下,飞来峡库区干流水域COD纳污能力分别为162 107.7t、199 220.2t及372 104.3t;NH3-N纳污能力分别为2 757.4t、3 408.4t和6 276.4t;飞来峡库湾的纳污能力远小于库区干流水域,库湾COD纳污能力仅相当于干流的25%,NH3-N纳污能力仅相当于干流的5%;飞来峡库区纳污能力年内逐月差异显著,其中汛期(4~9月)纳污能力较大,COD、NH3-N纳污能力约占全年纳污能力的58%,飞来峡库区年内月纳污能力与月平均流量呈现较好的正相关关系。     

邕江南宁段水质现状及防治对策探讨

根据影响南宁地区最大的河流——邕江近年污染物排放状况和3个水质控制断面的氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类等监测资料进行初步分析,本文主要从水质现状、主要污染因子和污染原因考察了邕江的水环境状况。结果显示,邕江水质总体上属于II~III类水质,但部分断面有恶化趋势,主要是溶解氧和氨氮超标;主要污染物为石油类、氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量,这表明邕江的污染类型属于典型的有机型污染。同时,也指出了邕江水质污染特征和主要存在的问题,并根据南宁市水污染的成因和水污染因素的分析,提出了保护和改善邕江水质的建议。     

汤河水库水源扩建供水工程细河可引水量分析

依据汤河水库水源扩建供水工程实际情况,本文分析了细河流域的用水现状,对细河流域2010年和2020年的需水量进行了预测,并得出汤河水源扩建供水工程中细河可引水量,为汤河水库水源扩建工程提供了有力的理论依据。     

丹江口水库土壤-底积物镉生态地球化学风险评价

湖北省十堰—丹江口地区多目标地球化学调查由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所2013—2015年组织实施,旨在查明测区元素地球化学分布和分配特征,开展国土资源环境评价与基础地质研究,为国家及地方经济社会科学可持续发展提供基础资料。调查发现了丹江口水库底积物及沿汉江土壤镉富集现象。为保护丹江口水源地及南水北调水质安全,系统研究了丹江口库区不同生态区土壤、底积物中镉含量特点,计算了镉含量背景值和富集因子,为水库镉污染防治和生态修复提供了依据。镉生态地球化学风险评价显示,调查的样点中,100%消落区土壤、100%汉江底积物,99.45%深层土壤和92.41%的表层土壤属于农用地镉污染风险低土壤。水库底积物样点中低、中、高潜在生态风险比例分别占15.52%、20.69%、63.79%。分析了土壤和底积物中镉含量与pH值、Corg、常量元素含量的关系;建议通过切断上游污染源,防止水土流失,防治土壤酸化,开展生态修复等措施来防治库区底积物的镉污染、降低其生态风险。     

1990-2016年湘江干流水质变化特征及影响因素分析

基于1990-2016年湘江干流主要断面的水质监测数据,采用综合污染指数法、Spearman秩相关检验和主成分分析法对流域水环境质量演变特征进行综合评价,并结合社会经济指标识别流域主要污染源。综合污染指数结果表明湘江水环境变化趋势明显分为两个阶段,1990-1996年间为水质变好阶段,除个别值外污染指数均小于0.2,1997-2016年间水质呈恶化趋势,水质维持在Ⅲ~IV类之间;Spearman秩相关检验结果表明污染物浓度总体呈增加趋势,其中TP、COD_Mn、Cd、Pb和石油类显著上升;主成分分析结果表明流域污染物主要为NH₄⁺-N、TP和Cd,污染源为生活点源和农业面源,从上游到下游污染程度明显增大,其中湘潭断面水质污染最严重,综合得分为0.9006,道县断面相对较轻,综合得分为-0.7014,城镇化因素是影响流域水环境的主要驱动因素。研究结果可为流域水环境保护和水生态修复提供科学依据。     

灰关联分析法和模糊综合评判法在水库水质评价中的应用

采用吉林省水环境监测中心2006年的水环境监测数据,选择其中具有代表性的七项指标作为评价因子,分别应用灰关联分析法和模糊综合评判法对石头口门水库的水质进行了综合评价,并详细介绍了两种评价方法评价的计算过程。结果表明,2006年水库的水质总体属于Ⅲ类,满足国家生活饮用水标准,但已受到一定程度污染,有必要提出污染防治和治理对策。     

海河流域大型水库饮用水水源地水环境安全评价及应用

对水库型水源地水环境安全评价的理论和方法进行研究,构建了基于驱动力-压力-状态-影响-风险模型(DPSIR)的水库型水源地水环境安全评价指标体系,综合评价指标体系包括了降水、污染物入库量、水质状态指标、水质达标率以及水华爆发影响因子5个方案,11项指标。将该指标体系应用于岳城水库水环境安全评价,其结论主要有:(1)该模型的驱动力是降水带入面源污染,压力是流域输入水库的污染负荷,状态指标是TN、TP以及COD_Mn等水质参数,影响指标是水库水质达标率,风险指标则是氮磷比、水温等;(2)岳城水库4、5、6和9月处于较安全状态,但由于受地表径流污染负荷影响,在7、8月处于预警状态。将评价结果与实际水环境安全状况进行比较,吻合程度好,因此该模型可应用于海河流域大型水库饮用水水源地水环境安全评价。     

Characteristics of Non—Point Source Pollution in the Watershed of Miyun Reservoir,Beijing,China

Nitrogen and phosphorus are the major nutrients to cause eutrophication to degrade water quality of the Miyun Reservoir,a very important drinking water source of Bijing,China,and they are mainly from non-point sources.The watershed in Miyun County was selected as the study region with a totoal area of 1400km^2.Four typical monitoring catchments and two experimental units were used to monitor the precipitation,runoff,sediment yield and pollutant loading related to various land uses in the meantime.The results show that the total nutrient loss amounts of TN and TP are 898.07t/a,and 40.70t/a,respectively,in which nutrients N and P carried by runoff are 91.3% and 77.3%,respectively.There is relatively heavier soil eroson in the northern mountain area whereas the main nutrient loss occurs near the northeast edge of the reservoir.Different land uses would influence the loss amounts of non-point source pollutants.The amount of nutrient loss from the agricultural land per unit is highest,that from forestry comes next that from grassland is lowest.However,due to the variability of land use areas,agricultural land contributes a lot to TP and forestry lands to TN.