淮南矿区不同类型沉陷水域水质遥感反演和时空变化分析

在淮南矿区,常年大规模地下煤炭的开采造成地表塌陷,形成了大面积的沉陷水域。选取潘集和顾桥2个不同类型沉陷水域为研究对象,结合同步的地面实测数据和环境卫星数据,利用综合营养指数法对不同时段沉陷水域水质富营养化进行了综合评价。结果表明:沉陷水域水体都已呈现出富营养化状态,不同类型沉陷水域在时间上和空间上存在着明显的差异。从时间上看,沉陷水域5月份的富营养化程度要明显高于11月份。从空间上看,顾桥沉陷水域富营养化程度要明显高于潘集沉陷水域。      

沧州市城市水文建设存在问题及对策探讨

城市化直接或间接地改变着城市水环境,在城市化进程中,水害加剧、水资源紧缺、水环境恶化等城市水问题,制约着城市的可持续发展。以沧州城市水文为例,阐述分析了城市化进程中沧州市存在水资源短缺、内涝严重、水环境污染等主要水问题,并提出构建节水社会、涵养地下水资源、降水积水监测、改善水域水质、加强水源地水质监测等对策措施,供相关管理部门参考。     

山东省水环境问题分析

依据大量调查资料，分析了山东省出现的地下水位持续下降、地面沉陷、海咸水入侵、河道断流、泉水干枯、水质污染等水环境问题，重点对维护河道生态平衡、控制地下水超采漏斗区扩大、济南保泉等问题进行 了定量分析，并提出了水环境污染对策与措施。     

基于地下水污染预警信息系统的污染防治研究

在地下水水质现状、地下水污染趋势、含水层固有脆弱性、污染源荷载风险、地下水污染危害性五个要素的基础上建立了地下水污染预警评价指标体系,利用GIS组件开发技术,与地下水污染预警模型相结合,采用VB.NET+Arc GIS和Engine+Access集成的组件式GIS二次开发模式,开发可脱离GIS平台独立运行的地下水污染预警系统。系统可分别进行研究区域的水质评价、水质预测、含水层固有脆弱性评价、污染源荷载风险计算、污染风险评价、污染预警分析。对典型水源地地区地下水环境污染的警度进行识别,对即将可能出现的警情进行预报,并依据警度划分了防护治理区、重点防护区和一般防护区,提出了相应的防治措施,为政府部门制定地下水污染防治规划服务。     

德州市浅层地下水水质演化

德州市属于典型的黄河下游冲积平原孔隙水水文地质区.该地区具有咸、淡两种水体共存的独特水环境特征,淡水天然的水环境条件非常敏感和脆弱.由于持续开采地下水,使该区域地下水的水动力场和水化学场发生了较大变化.根据德州市1996-2007年的地下水水质监测数据,论述了浅层地下水的水质特征,分析研究了浅层地下水的水质演化.结果表明:在开采条件和自然条件的共同作用下,浅层地下水水质不断演化,其中变化比较明显的水质指标是总硬度、矿化度和Cl-等.在区内齐河县、夏津县的苏留庄等一带,水动力场的变化导致地下水的矿化作用减弱,浅层地下水的矿化度、总硬度有所降低,水质趋向淡化.在宁津县、禹城市的张庄乡等一带,水动力场的变化导致地下水的矿化作用增强,浅层地下水的矿化度、总硬度明显升高,水质持续咸化.针对研究区地下水水质的演化趋势,提出了使微咸水逐渐向淡水方向演化的水质调控措施.     

阳宗海湖泊水质与来水量的关系研究

水资源的不合理开发利用改变了湖泊原有的来水条件,破坏了水环境与河流系统之间的平衡关系．认识不同时期流域来水条件下湖泊水质变化特点,研究两者之间的关系,对于探索有效的水环境改善措施,实现阳宗海湖泊可持续开发有着重要意义。本文利用阳宗海流域水文资料．采用水量平衡还原方法计算得到了阳宗海1985-2005年的入湖水量,并采用1985-2005年水质监测资料。分析了丰水期和枯水期两个不同时期湖泊水质与来水量之间的关系。得到枯季总磷、总氮与来水量呈负相关,丰水期与来水量呈正相关关系的结论。分析了不同来水条件下阳宗海湖泊水质变化的特点．对制定改善湖泊水环境的调度措施提供有益参考。     

三峡大坝至葛洲坝间沿程水污染一维预测模拟

长江三峡水利枢纽建成并投入运行后,三峡大坝至葛洲坝河段的水流及污染物运动规律将发生变化,从而对该河段水域的水环境质量产生影响.根据两坝间的水文及水质特性,建立了两坝间一维水量水质模型,可用以预测大坝建成后两坝间水量、水质及水环境容量的变化,为该水域的污染控制及水环境管理提供决策支持.     

三峡大坝至葛州坝间沿程水污染一维预测模拟

长江三峡水利枢纽建成并投入运行后，三峡大坝至葛洲坝河段的水流及污染物运行规律将发生变化，从而对该河段水域的水环境质量产生影响，根据两坝间的水文及水质特性，建立了两坝间一维水量水质模型，可用以预测大坝建成后两坝间水量，水质及水环境容量的变化，为该水域的污染控制及水环境管理提供决策支持。     

辽宁省辽河流域1／25万多目标区域地球化学调查成果简介（二）

3）查明辽河流域区域水体地球化学状况和质量,为水功能整体规划和局部地区水环境整治提供决策依据． 辽宁省存在克山病、大骨节病、地氟病、甲状腺肿等地方病,这些地方病的发生与缺硒少碘多氟等水体的局部地球化学异常有着密切的联系．调查成果显示,辽河流域浅层地下水和地表水水质状况均存在一定的问题．浅层地下水普遍存在下辽河平原高铁、锰现象,局部地区氨氮、亚硝酸盐和氟化物超标,1／3以上的地下水存在饮用风险．尤其是,彰武、黑山、康平等地928km^2浅层地下水含氟量超标．该地区长期饮用地下水的居民常患有不同程度的氟牙、氟骨症等疾病．地表河流水质普遍受到人类活动影响,尤其是沈阳、鞍山、锦州等重工业城市周边下游河流水体受到污染,而且对周边环境影响很大．多目标调查查清了区域水地球化学状况,为区域水功能规划利用和水环境综合治理提供了重要的依据．     

高潜水位采煤沉陷区水质评价与污染因子识别

淮南矿区潜水位高,采煤沉陷区范围广、面积大、水质监测数据缺失,水环境问题较突出,开展大尺度的沉陷区水质评价及污染因子识别,对于区域水环境治理工作意义重大。通过采集、测试研究区175个样点的水样,采用内梅罗污染指数法对沉陷区水域进行水质评价,采用综合营养状态指数法进行水体富营养化状态评价。结果表明：(1)开放型沉陷区Cu、As和Cr的水质评价等级为优良,DO、COD、NH₃-N、Hg、F^-评价等级为良好,TN、TP评价等级为较好。封闭型沉陷区,对标地表水Ⅲ类标准,Cu、Cr水质评价等级为优良,NH₃-N、Hg、As、DO为良好,COD、TN为较好,TP、F^-为较差;对标地表水Ⅴ类标准,NH₃-N、Hg、As、Cu、Cr的评价等级为优良,DO、COD、TP、TN为良好,F^-为较好。(2)研究区综合营养指数范围为40～90,平均68.61,属于中度富营养,沉陷区水体营养水平适中。175个水样中,轻度富营养占比8.57%,中度富营养占比51.43%,中营养占比2....     

Review: Water–rock interactions and related eco-environmental effects in typical land subsidence zones of China

Land subsidence is common in some regions of China. Various eco-environmental problems have arisen due to changes in water–rock interactions in these subsided areas, for which a comprehensive understanding of the hydrogeological setting is needed. This paper presents the general status of land subsidence in three typical subsided areas of China through the compilation of relevant data, and reviews some typical changes in the water–rock interactions in subsided areas along with related eco-environmental issues. It is found that the subsidence development and distribution are controlled by the groundwater-withdrawal intensity externally, and by the thickness and compressibility of unconsolidated sediments internally. The physical changes and related effects of water–rock interactions in subsided areas include: (1) the decreased ground elevation that caused floods, waterlogged farmland, etc.; (2) the differential subsidence that caused ground fissures; and (3) the change of seepage field that caused substantial reduction of the water resource. Chemically, the changes and related effects of water–rock interactions include: (1) the change to the chemical environment or processes due to the hydrogeologic structure alteration, which caused groundwater pollution; and (2) hydrologic mixing (seawater intrusion, artificial recharge; exchange with adjacent aquifers or aquitards), which degraded the groundwater quality. Further research on the subsided areas in China is suggested to reveal the mechanisms regarding biological and gaseous (meteorological) changes from the perspective of interacting systems among water, rocks, biological agents and gases.     

1998年以来兰州市地下水环境变化及驱动因素

以地下水污染调查数据、地下水监测数据和遥感数据为基础,分析了1998年以来（1998—2019年）兰州不同区域地下水环境变化趋势,探讨了土地利用变化、污染源排放、地下水开采等城市发展要素对地下水的影响。结果表明：1998年以来兰州市地下水环境变化的主要特征是水质恶化、水位上升。溶解性总固体、总硬度、硝酸根、氟等典型水化学指标在大部分地区呈稳定上升趋势,局部地下水中硝酸根比重增加,出现了硝酸型地下水。污染负荷增加是水质恶化的重要驱动因素,且恶化指标与城市主体功能存在直接关系,城关区是主要的居住、商业区,水质恶化的典型指标为硝酸盐;西固区是化工、冶炼等重工业集中区,地下水污染程度最重,反映工业污染的氟化物上升显著;七里河区、安宁区是商业、居住及轻工业的综合分布区,矿化度、总硬度、硝酸根等指标都有不同程度上升,但升幅不大。西固及三滩地区地下水位上升较为明显,其他城区相对稳定,城市不透水界面阻碍了降雨、灌溉等地表垂直入渗,使地下水位年内波动趋于平缓;水源地开采量减少、沿河工程建设以及地下管网渗漏等因素导致地下水补径排条件发生变化,不仅引起城区地下水位上升,还能够增强污染物淋滤和地下水蒸发浓缩,对水化学环境造成一定影响。     

基于光纤传感的石膏矿地面塌陷监测预警系统

近年来,江苏省邳州市北部石膏矿区发生了20多起采空塌陷灾害。由于传统的采空区地表土体变形监测方法均难以满足采空区地面塌陷监测超前预报的要求,为解决石膏矿区采空塌陷监测预警机制缺乏的问题,邳北石膏矿区开展了基于光纤传感技术的监测预警工作。根据前期调查分析和数值模拟等成果推导石膏矿地面塌陷机理,并采用光纤传感器对采空区上覆松散层底部含水层地下水位动态监测、深部岩土体位移监测及微震监测。在监测过程中,当水位变动幅度、岩土体位移突然超出正常波动值时或接收到较强震动信号时触发报警,在地面塌陷发生前期进行有效的预警,为防灾减灾工作提供充足的准备时间。通过监测预警工作的实施,验证了这些监测预警手段的有效性,可以为矿区地面塌陷地质灾害的监测、预报以及防治提供数据基础与科学依据,也可为石膏矿和其它类似条件的地面塌陷地质灾害防治和监测预警工作提供参考。     

华北平原地下水位驱动下的地面沉降现状与研究展望

华北平原年地面沉降量大于50 mm的严重区面积超过全国总量的80%,防治形势严峻,需要开展有针对性的研究,为有效防控地面沉降提供科学依据。华北平原建立了较完善的地面沉降监测网络,基本掌握了地面沉降现状及演化规律,但受华北平原含水层系统影响因素复杂与时空变化大等因素制约,对地下水位变化驱动下的土层变形特征及其机制研究迄今仍比较薄弱,限制了对地面沉降发展趋势的科学研判和预测预警。在总结国内外地面沉降研究进展、基于高时空分辨率监测数据分析华北平原地面沉降现状和发展趋势的基础上,提出了地下水位变化影响下的地面沉降研究方向。目前,华北平原地面沉降出现减缓态势,天津、沧州、衡水等重点城市主城区地面沉降得到有效控制,但华北平原尤其是河北平原地面沉降总体上仍然处于较快发展阶段,主要原因是农业灌区地下水开采得不到有效控制。未来华北平原地面沉降研究应聚焦地面沉降机理和预测预警、地下水位回升驱动下的土层变形规律及其对环境的影响、地面沉降区地下水资源属性及地热开发与地面沉降关系等方面。     

Evolution trend of the water quality in Dongping Lake after South-North Water Transfer Project in China

To investigate the evolution trend of water quality in Dongping Lake after South-North Water Transfer Project operation as well as to ensure the safe usage of the water receiving areas, water samples were collected and determined before and after water delivery in different hydrological seasons. Then, comprehensive pollution index method, comprehensive nutrition state index method and health risk assessment model were utilized to evaluate the quality, nutrition, and health risk of Dongping Lake water. Results showed that the quality of Dongping Lake water still met level III (light pollution) no matter before or after water delivery. The nutrition state was improved from light eutropher before water delivery to mesotropher after water delivery. The health risk level was reduced from high-medium before water delivery to medium level after water delivery. In summary, the operation of the eastern route of South-North Water Transfer Project is beneficial for water environment improvement of Dongping Lake.     

Evolution trend of the water quality in Dongping Lake after South-North Water Transfer Project in China

To investigate the evolution trend of water quality in Dongping Lake after South-North Water Transfer Project operation as well as to ensure the safe usage of the water receiving areas, water samples were collected and determined before and after water delivery in different hydrological seasons. Then, comprehensive pollution index method, comprehensive nutrition state index method and health risk assessment model were utilized to evaluate the quality, nutrition, and health risk of Dongping Lake water. Results showed that the quality of Dongping Lake water still met level Ⅲ (light pollution) no matter before or after water delivery. The nutrition state was improved from light eutropher before water delivery to mesotropher after water delivery. The health risk level was reduced from high-medium before water delivery to medium level after water delivery. In summary, the operation of the eastern route of South-North Water Transfer Project is beneficial for water environment improvement of Dongping Lake.     

淮南塌陷塘重金属空间分布特征研究

长期地下煤炭开采在地表产生了大面积的塌陷塘,并造成了不同程度的水域污染。为研究塌陷塘重金属的分布特征及成因,选择了8种对环境影响较大的重金属元素（Fe,Mn,Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni）为研究对象,以淮南潘集一矿塌陷塘为研究区域,利用ArcGIS地统计模块中的协同克里格算法,通过水体实测光谱反射率作为协变量来估算水体中的重金属含量空间分布特征。结果表明:水体实测光谱与重金属含量有较好的关系,以水体光谱为协变量的协同克里格插值与单变量的普通克里格插值相比,8种重金属元素的预测值与实际值之间的均方根误差明显减少,证明水体实测光谱适合作为协变量来估计水体重金属的空间分布情况。综合分析发现,水体中的Cd,Pb,Cu,Ni主要来自水域西北部的煤矸石堆山,且Cd,Cu,Pb含量均超过了当地的背景值,对环境影响较大;Cr主要来自农业肥料、成土母质和周边道路旁的煤泥灰厂及煤矸石堆;Zn的来源主要是煤矸石、上游生活污水、农业肥料、土壤母质,由于其含量较低,对水环境质量的影响不大。      

广东大宝山矿区横石河沿岸水土重金属分布规律及其累积风险

研究矿业活动重金属的释放、迁移及累积特征对于控制和治理矿区水土环境污染具有重要的意义。本文通过广东大宝山矿区水土污染源调查及横石河流域沿岸水土样品采集,以研究区土壤对照值及国家环境质量为标准,试图探讨了大宝山矿区重金属迁移及累积特征。研究结果表明,横石河沿岸土壤重金属元素主要来自采矿活动的酸性废水的排放,土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的含量均超过对照值,呈现出明显的累积特征,且Cd、Cu含量超过了国家土壤环境质量标准;土壤中重金属累积程度及其风险等级呈现出从源头向下游递减的特点,其中凉桥、水楼下地段农田重金属处于高风险区,阳河-莲心村虽有累积,但无风险;上坝村地处土壤重金属累积的中风险区,下坝村处于低风险区。研究结果为矿区重金属污染防治提供了重要依据。