藏南羊卓雍错流域水化学主离子特征及其控制因素

水化学主离子特征是流域湖泊的一个重要特征,对气候以及河流所经地区的环境具有指示作用.本文对藏南羊卓雍错流域水化学主离子组成特征及其控制因素进行分析,结果显示流域内不同水体(湖水、河水、地下水)之间的主离子组成以及水化学类型差异显著.其中,羊卓雍错的水化学类型为SO24--HCO3--Mg2+-Na+,巴纠错为SO24--Mg2+-Na+,沉错为SO24--Na+-Mg2+-Ca2+,普莫雍错为HCO3--SO24--Mg2+-Ca2+,空姆错为HCO3--SO24--Ca2+;流域河水中主要阴离子为HCO3-和SO24-,Ca2+为绝对优势阳离子;流域地下水化学类型则为HCO3--Ca2+.究其原因,流域水体化学组成主要受岩石风化作用控制;除此,羊卓雍错、巴纠错和沉错水化学组成亦受自身蒸发-结晶作用的影响.就入湖河水而言,羊卓雍错入湖河水整体受碳酸盐岩石风化的影响较大,蒸发岩溶解的影响次之;沉错和空姆错入湖河流(卡鲁雄曲)的蒸发岩来源则略大于碳酸盐岩来源;而硅酸盐对流域内河水的水化学性质影响较小.与入湖河水相比,羊卓雍错和沉错湖水的Mg2+、Na+和SO24-含量较高,而Ca2+和HCO3-含量较低.这应该与湖水蒸发强烈使得湖水中Ca2+和HCO3-析出并沉积到湖底有关.而空姆错由于湖泊面积小、入湖河水流量大,致使其湖水与入湖河水的主离子组成差异不显著.     

基于PSR模型的福建山仔水库生态安全评价

东营凹陷古近系水化学场分布与湖盆演化有着良好的对应关系,以CaCl2水型为主的高矿化度地层水是东营凹陷古近系咸化湖盆的典型响应特征,矿化度从深到逐渐降低,体现出从咸化湖盆向微咸化湖盆及淡水湖盆演化的地球化学响应．剖面上可以划分为四种水文环境：强开放性水文流畅带（地表到1．1km）、弱开放性水文流畅带（1．1—2．0km）、水文阻滞过渡带（2．0-2．5km）和封闭性水文迟缓带（25km以下）,水化学剖面的分带性与压力分布有着良好的对应关系．东营凹陷古近系水化学场经历了早期的沉积与淋滤的交替和新生代的埋藏封闭作用期,其中在东营运动时期古近系水化学场表现最为活跃,是深层卤水咸化地表浅层淡水从而使浅层出现高矿化度地层水的关键怍用期,断裂的沟通起了重要作用,显示出断陷湖盆的典型特征．     

基于环境同位素技术的怀沙河流域地表水和地下水转化关系研究

地表水和地下水是流域水循环的重要组成部分, 流域内地表水和地下水之间的相互作用历来是流域水循环研究的关键环节. 环境同位素和水化学作为水循环研究中的示踪剂, 可以有效地揭示流域内地表水和地下水之间的转化关系. 在对位于北京市怀柔区的怀沙河流域进行现场调查并对泉水、河水和井水采样进行氢氧稳定同位素和水化学组成测定的基础上, 分析了流域内沿河道不同部位的泉水、河水和井水的氢氧稳定同位素和水化学组成的空间分布规律和演化趋势. 依据泉水出露的高程和氧同位素含量之间的关系, 揭示出泉水的氧同位素高程效应, 为推断泉水的补给来源提供了理论依据; 运用氯离子质量平衡方法, 估计了流域内年平均地下水补给率. 根据地下水补给来源, 联系流域内水文地质状况和现场调查结果, 以及对比怀沙河流域和密云水库以上的潮白河流域20世纪60~90年代同期降雨径流系数, 初步推断出流域内相当一部分地下水来源于流域之外高程较高的区域, 流域为非封闭流域. 在综合分析的基础上, 结合氢氧稳定同位素和水化学组成及流域内地形地质和水系特征, 分析了流域内不同部位地表径流和地下径流对河川径流的相对贡献, 并揭示了地表水和地下水之间的补给-排泄相互转化关系.     

淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体水化学特征及其影响因素

为研究淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体的补给水源及溶质来源,在现场调查的基础上,系统采集丰水期、平水期、枯水期沉陷区积水、地表河水和浅层地下水样进行测试分析,采用Piper三线图、Gibbs图和因子分析方法,对不同水体水化学特征及其影响因素进行讨论.结果表明:地表水水体总溶解性固体(TDS)质量浓度表现为枯水期丰水期平水期,浅层地下水表现为枯水期平水期丰水期,地表水TDS质量浓度明显高于浅层地下水.地表水中主要阴阳离子为Na~+、Cl~-和SO_4~(2-),水化学类型主要为SO_4~(2-)-Cl~--Na~+型;浅层地下水离子以HCO_3~-、Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,表现为HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)型.结合Gibbs图和因子分析可知,地表水受蒸发作用、地表径流以及采煤活动等因素影响,浅层地下水在一定程度上体现出大气降水和地表水补给的特点,受岩石风化作用影响较为明显.     

喀斯特地区梯级水库建造对水化学分布的影响

为深入了解河流梯级筑坝对喀斯特地区河流水化学分布的影响,于2017年1、4、7和10月别对乌江干流洪家渡水库(多年调节)、乌江渡水库(季调节)和索风营水库(日调节) 3个具有不同滞留时间的水库进行水样采集,分析入库水、坝前剖面水和下泄水的水化学特征,探讨河流梯级筑坝对水化学分布及风化速率估算的影响.研究结果表明:3个水库深层水比表层水HCO3-浓度分别高12.9%、5.5%和8.0%,Ca~(2+)浓度分别高15.9%、2.4%和8.5%.河流梯级筑坝一定程度上改变了水体水化学组成,从而影响碳酸盐岩风化速率估算.整体上,洪家渡水库、索风营水库和乌江渡水库的全年风化速率变化范围分别为:-1.7%～15.4%、-5.6%～1.1%和-0.3%～3.4%.河流筑坝作用对风化速率估算及主量离子浓度的影响:HCO_3~-与Ca~(2+)浓度分布均为:洪家水库乌江渡水库索风营水库,这与水体滞留时间长短规律一致,表明水体滞留时间影响着水化学的组成分布.同时水体离子浓度表现出明显的季节性差异,丰水期各水库变化率明显大于枯水期.上述结论表明喀斯特地区河流连续筑坝后水化学组成及分布特征发生了一定程度改变,影响流域化学风化速率的估算,且影响程度随水体滞留时间延长而增大,并受气温影响.因此,今后在估算流域风化速率及探究水化学空间变化时应对筑坝作用加以考虑,以便更加准确地评估喀斯特流域岩石风化在全球碳循环中的作用.     

昭通地区流体观测井地下水地球化学特征

对昭通地区12口流体观测井及其周边5个地表水体进行取样测试,分析其水化学组分和氢氧同位素,确定该地区流体观测井的地球化学背景特征,为该区流体测项的跟踪分析提供基础支撑。水岩平衡结果显示:相较于其它观测井,昭阳一中井地下水水岩平衡状态更接近于部分成熟水,表现为地下水补给过程缓慢,水岩作用程度较高;其余观测井均处在未成熟水阶段,表现出补给路径较短,水岩相互作用较弱等特点。氢氧同位素组成显示:研究区内大多数流体观测井补给源均为大气降水,但补给方式略有差异。水化学组分演化过程显示:自2014年以来,大多数井含水层水体未发生新的水岩作用过程,并且与其附近的河流水力联系密切。     

柴达木盆地尕斯库勒盐湖地表水-地下水的转化与铀的补给通量

流域范围内地表水和地下水转化对盐湖成盐元素的运移和富集具有十分重要的意义.本文通过尕斯库勒盐湖盆地内流域水体的水化学和B同位素特征识别了地表水和地下水之间的定量转化关系,在此基础上估算了流域中铀的补给通量.结果表明,流域水体中离子的分异除了蒸发浓缩作用之外,还受重力分异及掺杂作用的影响;上游库拉木勒克萨伊河和阿特阿特坎河水体在出山口附近转入地下并在中游补给地表水和地下水,其补给率分别占48.8%和51.2%,年均补给量分别为1.08×108和1.13×108m3/a;在中游至尾闾盐湖段,阿拉尔河和侧向补给对盐湖卤水的补给率占55.2%,深部水体的补给占44.8%;至少从5.7 ka以来,上游水体对盐湖卤水中铀的补给通量为4.11×103t,在湖积平原黏土沉积带以及祁漫塔格山前局部还原带可能具有较大规模的铀矿.研究结果有助于建立盐湖盆地水循环模式、揭示卤水资源形成机制;同时为尕斯库勒盐湖盆地水资源的高效利用和寻找铀矿提供理论依据和技术支持.     

呼伦湖流域氢氧稳定同位素特征及其对水体蒸发的指示作用

以呼伦湖流域为例研究该区域氢氧稳定同位素在不同水体中的分布特征,并探讨氢氧稳定同位素对在该区域水文过程的指示作用.流域湖水、入湖河水、周边地下水水样的氢氧稳定同位素分析结果表明,夏季8月份湖水中的重氢氧稳定同位素比7月份的更加富集.而河水中氢氧稳定同位素在同一时间内的河流沿程上存在明显的差异,下游水体中的氢氧稳定同位素要比上游更加富集.研究区的河水和湖水的δ~(18)O-δD关系特征显示,河水和湖水的δ~(18)O-δD的关系点全部位于当地降水线的右下方,说明流域河水和湖水水体受到明显的蒸发作用.而井水的δ~(18)O-δD的关系点大都靠近当地大气降水线,说明这一区域的地下水主要是大气降水渗入地下形成.利用氢氧稳定同位素分馏过程中的氢氧稳定同位素的比率与剩余水体的关系,并在考虑湿度因子的动力分馏模拟下,计算出河水的剩余水体比例在0.85~0.96之间,而湖水的剩余水体比例在0.71~0.77之间.最后,利用氢氧稳定同位素质量平衡法对呼伦湖多年平均蒸发量进行了估算,估算的湖泊蒸发量结果与实测值相近,相对误差为5.4%,说明方法可靠.氢氧稳定同位素对于研究区域水文过程有着重要的作用,在今后呼伦湖流域水文研究中有着更加广泛的应用空间.     

2005年九江5.7级地震前后地表热动态初步研究

2005年11月26日九江-瑞昌5.7级地震前出现了显著的地表气温异常和潜热通量异常。二者在时间上相关,空间上相邻;既有联系,又有区别。地表气温异常出现于2005年11月2日至13日,主要分布在震中及其南侧,呈NE向展布,与江西北部主要的构造带走向一致。地表气温出现异常2d后,在震中地区及其北侧,沿构造带分布的大片水域及周边地区出现了显著的潜热通量异常,持续时间从11月4日至15日。2种异常的量值都超过了26a的平均值与1.5倍均方差之和,持续时间长,形态孤立,与地质构造相关,有别于气象因素导致的异常。震前气温异常和潜热通量异常都是地震前地下的热量增加导致的不同表现形式,在水体分布较广的区域大多表现为潜热通量异常,而在水体较少的区域则表现为气温异常     

基于Pitzer模型的茶卡盐湖卤水及盐类矿物形成的地球化学模拟

利用Pitzer模型对茶卡盐湖卤水和盐类矿物的形成进行了地球化学模拟. 通过模拟地表掺杂水体的演化、蒸发析盐顺序, 同盐湖卤水水化学组成以及实际矿床形成的盐类矿物的对比研究表明, 茶卡盐湖的形成温度较低, 介于0~5℃之间, 其结果同前人的研究相吻合. 被前人研究所忽视的盐喀斯特水同地表水体的掺杂作用对于茶卡盐湖形成的作用是十分明显的, 表明形成茶卡盐湖的水体是多源的. 首次将Pitzer模型运用于我国内陆盐湖形成和演化的地球化学模拟研究中, 取得了很好的效果.     

基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟

本文利用SWAT模型结合实测数据,对南四湖流域2001-2010年年均非点源氮磷污染进行模拟,分析了南四湖流域非点源氮磷负荷空间分布特征,计算各河流流域对南四湖湖区污染的贡献率,并对非点源氮磷污染严重的关键区进行识别.研究表明:(1)先模拟湖东和湖西的两个典型小流域的非点源氮磷污染,并将模型推及整个南四湖流域,该方法不仅提高了计算效率,且得到了较好的模拟结果.通过对比发现,湖东的模拟效果要好于湖西,一定程度上说明SWAT模型在起伏较大的地区能取得更高的精度.(2)南四湖流域非点源氮磷污染严重,几乎所有区域的氮负荷超标,40%以上的区域磷负荷超标严重.湖东非点源氮磷污染较湖西严重,其中洸府河流域是南四湖湖区非点源氮磷污染的主要贡献者.(3)通过对径流量、泥沙负荷、氮负荷、磷负荷的相关分析可以得出,南四湖流域非点源氮负荷以溶解态为主,随径流进入水体;非点源磷负荷以吸附态为主,随泥沙进入水体.     

太湖梅梁湾冬季湖流特征

2003年元月在盛行西北偏北风的情况下,对位于太湖北部的梅梁湾进行了面上湖流调查,发现梅梁湾湾口的湖流较为稳定,以向南流为主,且流速相对较大,最大达8cm/s,梅梁湾西岸有稳定的向北流,而从五里湖口至拖山附近的梅梁湾东线湖水由北向南流动,且在中部附近分为两支,一支向西,再流向北以补偿西岸的向北流,另一支扩散至整个梅梁湾南部,向南流经湾口进入太湖.在梅梁湾东北部,发现有弱辐合中心,该范围内Chl.a和TP、TN的含量明显高于周围水域.从所有点的垂直运动判断,梅梁湾水流以弱上升运动为主,大小为2cm/s以下.从水量平衡分析,以梅梁湾流入太湖为主要特征,水量补给主要来自于北部的五里湖和直湖港及武进港.     

太湖不同湖区水生真菌多样性

采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法,研究太湖不同湖区水体及沉积物中的水生真菌多样性及环境因子对其的影响.结果表明,2009年5月份太湖水生真菌群落具有较为丰富的多样性组成.东半湖水生真菌多样性指数较两半湖高,湖心区最低.不同湖区水生真菌群落的遗传结构和主要类群组成存在空间差异,东半湖真菌类群...     

近50 a中国东部和西部湖区水量空间变化趋势

基于近代湖泊水量(水位、水深和面积)记录,对近50 a中国东部和西部湖区水量的空间变化趋势进行半定量研究.结果表明:整体上看,20世纪80年代以前,东部湖区水量呈现波动变化而西部湖区水量基本趋于减少;80年代以后东部和西部湖区水量均表现为不同程度的增加.其中,20世纪50年代,东部和西部湖区水量状况基本相似,均保持高湖面特征.20世纪60年代,东部湖区水量有所减少但幅度不明显,而西部湖区以中高水量为主.20世纪70年代,不同区域湖泊基本都保持中湖面特征.20世纪80年代,东部湖区水量呈增加趋势而西部湖区水量相对70年代略有减少.20世纪90年代,东部和西部湖区水量均表现为增加趋势.进一步研究发现,最近50 a来中国不同区域湖泊水量发生变化除了气候因素的驱动外,人类活动的影响也是不可忽视的.     

太湖沉积物的磁性特征及其环境意义

本文以太湖沉积物为研究对象,试图在磁性测量的基础上,对太湖湖区四个样芯进行分层,建立芯间层位对应联系,并结合孢粉,粒度,地球化学和有机质含量等分析测定,从沉积物样芯的磁参数曲线变化中提取该地区的环境变化信息,研究结果表明,由于该方法具快速简便,经济易行,无破坏等优点,从而可能对样芯作连续测量,以提取分辨率的环境变化信息,在湖泊沉积物的研究中有着独的作用,可作为地球化学,孢粉,微体古生物,粒度等分析     

巢湖水环境因子的时空变化及对水华发生的影响

为研究巢湖水环境因子与藻类生物量的相互作用,筛选出对藻类生物量相对重要的环境因子,以2008年巢湖水质监测数据为基础,采用多元统计方法对巢湖监测点数值数据进行了聚类分析、判别分析及污染特征识别,研究了水环境因子与藻类生物量的关系.结果表明:巢湖水环境自西向东分为重度污染区、中度污染区和轻度污染区,叶绿素、溶解性总氮可作...     

不同形态氮对微囊藻叶绿素a合成及产毒的影响

利用室内培养实验比较研究了铵氮和硝氮对河北洋河水库微囊藻(Microcystissp.)生长、叶绿素a合成及产毒的影响.结果显示,铵氮培养条件下,在对数生长期,生物量及叶绿素a含量随铵氮浓度的升高而逐渐增多,但高铵氮浓度( 10.0 mg/L)培养条件则下降.藻细胞MCRR含量随铵氮浓度的升高呈波动变化,高铵氮浓度(1...     

河北YH水库不同季节中微囊藻毒素-LR与N、P之间的关系

密云水库被围堰隔为东、西两个库区.由于1999年以来华北地区的连续干旱,水库蓄水量迅速下降,两库区水体交换很少,相对稳定.2001年至2002年的调研结果显示,东库区比西库区BOD5、TN、TP、Fe、浮游藻类细胞密度分别高出16.7%、40.2%、46.7%、161.1%和41.8%,TSIm显示西库区的营养程度低于东库区,主要原因是:(1)西库区水体深于东库区,自净能力相对较强.(2)东库区以氮、磷为主的植物营养物的污染大于西库区;(3)由于潮河(东库区的主要入库河流)流域数座小铁矿的污染,东库区铁含量大于西库区.东库区水体中铁的浓度在适合浮游藻类生长的范围内,对浮游藻类,特别是蓝藻(Cyanophyta)的增殖有促进作用.有效地防治密云水库水体富营养化,应在统筹规划、分步实施的基础上,把防治的重点放在潮河流域.     

引水等综合整治后杭州西湖氮、磷营养盐时空变化(1985—2013年)

经引水等综合整治后,西湖外湖、西里湖总磷(TP)浓度累计下降58%和78%,总氮(TN)浓度累计下降16.7%和7.7%,透明度提高100%~200%,富营养状态得到极大缓解.比较1986年治理前,西湖各湖区因来水、引水和排水格局差异较大,TP浓度的年内变化特点及驱动因素也存在较大差异:杨公堤以西的上游湖区因优质水源补充TP浓度总体较低,同时受流域降雨径流面源输入影响,呈现时段性升高;杨公堤和苏堤之间的中游湖区优质水源补充量最大,湖区水体更新最快,TP浓度最低且变化相对最为稳定;苏堤以东的外湖区水体更新相对最慢,在夏、秋高温季节因底泥污染释放,TP浓度出现峰值.因外来引水量大且未经脱氮处理,西湖各湖区TN年内变化基本与钱塘江取水口TN浓度变化一致,同时因流域降雨径流面源输入而出现时段性波动.基于TP质量平衡模型分析,各湖区水质空间差异主要受水体年交换次数影响,其次受单位水体的年污染负荷影响.     

洞庭湖水质评价(2002-2004年)

采用化学连续提取和等离子质谱仪(ICP-MS)测定法,对安徽巢湖悬浮颗粒物中稀土元素的含量、赋存形态和配分模式进行了研究．结果表明:巢湖悬浮物中稀土总量在19．20-174．82mg／kg之间,东西两个湖区含量差异明显,东半湖区高于西半湖区．巢湖东西湖区悬浮物残渣态稀土元素具有截然不同的页岩标准化配分模式,东半湖区为轻稀土富集型,西半湖区为重稀土富集型,说明巢湖东西湖区具有明显不同的物质来源．巢湖东半湖区和西半湖区悬浮物稀土元素赋存形态比例也不同,东半湖区为残渣态>铁锰氧化物结合态>>有机结合态、AEC态;西半湖区为铁锰氧化物结合态>残渣态>>有机结合态、AEC态,这是由于巢湖水体从西到东受到的污染强度减轻造成的,稀土元素赋存形态可以作为判别湖泊污染程度的新依据．