城市化对地下水重金属/类金属的影响——以深圳市福田区为例

为探讨高度城市化对地下水重金属/类金属的影响,选取深圳市福田区浅层含水层为研究对象,于2016年1月在福田区采集水样,并测定了pH、氧化还原电位、主量离子、无机氮、总溶解性固体、电导率以及多种重金属/类金属浓度。对比山区与城区地下水的重金属/类金属浓度,可见城区地下水重金属/类金属普遍富集,其中Mn、Co、Ni、Cd浓度升高最为普遍。地下水重金属/类金属污染程度依次为MnTlSePbAs,其单因子污染指数均达到中度或重度污染;50%的城区地下水为重度污染。主成分分析表明,地下水中Se与Mo的升高与海水的入侵有关;Mn、Co、Ni的升高与城市建筑地基的溶解相关;Cu和Sb的升高与生活污水排放有关;Cd、Tl、Pb的升高可能与酸雨淋滤土壤有关。高度城市化是造成福田区地下水重金属和类金属富集的最主要因素,城市地基溶解的影响最为显著。     

城市化对地下水补给的影响 ——以石家庄市为例

城市化对地下水补给的影响对研究城市水循环、水资源供需平衡及地下水超采、防治地下水水质恶化,以及揭示两大主要地下水环境问题(地下水超采与水质恶化)之间的有机联系都具有重要意义。石家庄城市化与地下水之间的相互作用机理研究具有典型示范性。本文以石家庄市为例,在分析地下水在城市供水中的作用及其开发利用基础上,通过研究城市化影响地下水补给的变化规律,进一步探讨了城市化对地下水补给的影响机理,最终建立城市化影响下地下水补给增量的诱发机理框图。研究结果表明,城市化会导致地下水补给量的增加;地下水开采诱发产生对城市周围井场和地表水的袭夺以及城市供、排水系统渗漏所造成的新补给源的引入是城市化诱发产生地下水补给增量的重要机理。     

粤港澳大湾区滨海区域地下水质量特征及成因浅析——以江门市新会区为例

粤港澳大湾区在国家发展大局中具有重要战略地位,对其地下水分析研究具有重要意义。本文通过运用地下水质量评价、GIS叠加分析、数理统计和传统水化学图表分析等方法对研究区地下水进行分析探讨。结果表明：新会区地下淡水中pH、铁、锰、铝、氨氮、耗氧量背景值较高,其中pH对水质评价结果的影响率高达60%。地下咸水都存在溶解性总固体等多项指标超标。区域地下水质量可分为四级：地下水质量较好区、中等区、较差区和极差区。水化学类型依次为：HCO₃·Cl·SO₄-Na·Ca型、HCO₃-Ca·Na型、Cl·HCO₃-Na·Ca型。地下水成因分别为：受岩石风化作用主导和受降雨补给作用影响、岩石风化作用主导、古海水入侵造成咸淡水混合作用。     

湘江下游河床沉积物重金属污染的矿物学分析北大核心CSCD

本次工作利用X射线衍射仪、扫描电镜-能谱仪等技术手段,分析湘江下游河床沉积物的矿物组成,并结合元素地球化学分析结果探讨沉积物中重金属的赋存特征。结果表明,湘江下游沉积物矿物组成复杂。轻矿物以碎屑矿物(石英、钾长石、钠长石)、黏土矿物(云母、伊利石、高岭石、绿泥石等)和碳/硫酸盐矿物(方解石、白云石、石膏)为主,含量在95%以上;重矿物以铁矿物(赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、钛铁矿)、稳定重矿物(锆石、金红石、磷灰石、石榴子石等)和不稳定重矿物(角闪石、辉石等)为主,含量低于5%。与其他河段沉积物相比,株洲霞湾段沉积物的碎屑矿物含量明显偏低,而黏土矿物、碳/硫酸盐矿物、铁矿物等的含量明显偏高。这与该河段沉积物重金属污染程度明显偏高的特征相对应。矿物含量与重金属的富集系数相关性分析显示,V、Th、Cr等主要赋存在伊利石等黏土矿物中,Cu、Zn、Pb、U、Co、Ni等主要赋存在铁矿物、碳/硫酸盐矿物中。赋存在黏土矿物中的重金属主要与岩石风化等自然因素有关,为自然来源。而赋存在铁矿物、碳/硫酸盐矿物等矿物中的重金属可能既有自然来源,又有人为来源。且赋存在铁氧化物矿物和碳、硫酸盐矿物中的重金属因环境条件变化,可释放转入水体而对环境产生危害,应引起重视。     

重金属在干旱内陆盆地浅层地下水中的迁移特征——以石羊河流域昌宁盆地为例

在分析石羊河流域昌宁盆地水文地质条件基础上,系统采集了不同深度(0～140 m)的8组岩土样,进行了重金属及盐分含量分析和室内吸附实验,并对测试结果进行聚类分析.结果表明: 受区内包气带岩土层对废水中重金属的吸附作用的影响,废水对地下水的影响微弱,包气带对地下水起到了很好的屏障作用;重金属及盐分在地下岩土中的分布明显受地下水、岩性及颗粒大小等影响,并存在两个峰值,即地下水位变动带(地下65～85 m深)和多层粉土、粘土层区(地下130～140 m深).     

典型岩溶区地下水系统重金属元素分布特征浅析——以广西坡月地下河为例

地下河为岩溶地下水系统的重要组成部分,为查清典型岩溶区地下水系统中重金属指标的含量变化及空间分布特征,文章以广西坡月地下河系统为例,通过不同断面两次采样分析,重点剖析地下河系统在水文地球化学作用下,地下水中以“五毒”元素及Zn、Al和Mn为代表的重金属元素含量。分析结果表明:坡月地下河水体pH值在7.34～8.10 之间,水体中“五毒”元素、Zn、 Al和Mn的检出含量极低或未检出,质量浓度均远小于国家地下水环境质量标准中的Ⅲ类水质标准,适合各种用途。检出含量较高的点主要为地下河明流段或补给区地表水,含量最高分布在坡心地下河出口水体,其原因是坡心地下河系统区内工矿企业和其它经济活动干扰相对较强,特别是工矿企业的矿石和尾矿渣的露天堆放（如金矿）是引起地下水中重金属元素的检出或超标的重要因素。      

地下水微量元素与同位素特征对海水入侵和地下水起源的指示意义——以深圳市宝安区为例

深圳市是我国沿海经济最发达的地区之一,但同时也是受海水入侵影响非常大的沿海地区。以深圳市宝安区为典型研究区．开展了钻孔施工及地下水样采集工作,并测试了水样的微量元素含量和稳定氢氧同位素组成。在此基础上,探讨了地下水微量元素与同位素特征对海水入侵以及地下水起源的指示意义,发现Br,B,Li,Sr等微量元素和δD及δ^18O可用于有效指示海水入侵的发生,并分辨地下水的不同起源,可为区内地下水资源的保护工作提供科学依据。     

基于信息熵技术对地下水观测网的层次分类--以河北平原地下水观测网为例

针对目前地下水观测网存在的层次不清问题，提出了基于信息熵技术的新的分类方法。列举了观测网层次混乱问题的表现、原因和可能造成的后果，提出地下水观测网具有层次性，而且这种层次性必须与地下水流动系统的层次性对应；认为地下水观测网就是一种信号通讯网，水位信号具有可传递性、差异性以及衰减性等特征，可以运用信息熵理论中的互信息概念定量刻画观测孔之间的信息联系，并以这种信息联系程度作为观测孔层次分类的主要依据；以河北平原地下水观测网为例，研究了区域尺度和局部尺度观测网的分类，结果表明信息熵方法可以很好地解决此类问题。     

基于重金属的区域健康风险评价——以成都经济区为例

开展重金属的区域健康风险评价,对于探讨重金属的风险及为区域的生态地球化学预测预警服务有重要的意义。以成都经济区植物和大气为研究对象,应用国外的风险评价理论对As、Cd、Hg和Pb 4种重金属进行了健康风险评价,探讨了区域风险评价的填图思路。对于非致癌效应,计算通过食物摄入和空气吸入2种暴露途径产生的危害指数。对于致癌效应,计算由吸入Cd引起的致癌风险。结果表明,对于非致癌效应,成都经济区生态风险较高的重金属为Cd和Pb,从总的风险来看,地域差别较明显,以德阳和成都存在的风险最高。谷类对总风险的贡献比例最高,其中又以Cd的贡献最大,其次为Pb。对于致癌效应,研究区的平均致癌风险为7.6×10-6,基本上处于可接受的风险水平,高风险区主要为德阳西部的什邡、广汉和乐山市周围地区,这些地区的大气环境问题应该引起更多的关注。     

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。      

应用信息熵方法对地下水观测网的层次分类——以河北平原地下水观测网为例

本文主要针对目前地下水观测网存在的层次不清问题,提出了基于信息熵理论新的分类方法.文章列举了观测网层次问题的表现,原因和可能造成的后果,提出地下水观测网的层次性应该对应地下水流动系统的层次性.认为地下水观测网就是一种信号通讯网,水位信号具有可传递性、差异性以及衰减性等特征,可以运用信息熵理论中的互信息概念,定量刻画观测孔之间的信息联系,并以这种信息联系程度作为观测孔层次分类的主要依据.作者以河北平原地下水观测网为实例,研究了区域尺度和局部尺度观测网的分类,结果表明信息熵方法可以很好地解决此类问题.     

论城市化对水文环境的影响——以石家庄城区为例

城市化的本质是一种经济社会结构变动的过程,在这个过程中,人口向城市集聚,大量农业人口变成城市人口;工业、建筑业和服务业向城市集聚,大批农田变成城市建设用地,路面大量使用混凝土,使地面的可渗水面、绿化和水面积减少,其结果引起水文循环改变,进而造成各类水问题和水灾害。结合国内外研究成果,根据石家庄城区发展现状、降水、径流和地下水位变化等有关资料,研究城市化对各水文要素的影响,初步提出削弱城市化不利影响的措施和建议,为水资源优化配置提供参考。     

典型矿区深层地下水重金属含量特征及健康风险评价——以皖北矿区为例

以皖北矿区为例,分析测试了不同含水层(松散、煤系、太灰、奥灰)中的6种重金属元素(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni),对其含量特征及健康风险评价进行了研究。结果表明,6种重金属在不同含水层含量大小次序各不一样,从整体来看,研究区地下水中所测重金属含量依次为NiZnPbCuCdCr,与太灰水一致;整体地下水中Cr、Cu和Zn均未超过(GB/T14848—93)中Ⅲ类水质标准,Cd、Pb和Ni有部分水样超过标准限值。化学致癌物Cd和Cr在各含水层所致健康危害风险值数量级在10-6~10-4 a-1,Cr健康风险值在各含水层中均大于Cd,Cr在煤系含水层危害风险值(1.29×10-4 a-1)已超过美国环境保护局(USEPA)最大可接受风险(1×10-4 a-1),为研究区首要的环境健康风险管理控制指标。化学非致癌物Cu、Zn、Pb、Ni四种重金属健康危害风险值较小,数量级在10–11~10-8 a-1,Pb和Ni健康危害风险值相对较高,也应引起重视。各含水层总的健康风险值大小次序为:煤系太灰奥灰松散,前三者已超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的(5×10-5 a-1)最大可接受风险,其中煤系含水层总的健康风险值为1.46×10-4 a-1,已超过USEPA(1×10-4 a-1)推荐的最大可接受风险。对矿区深层地下水开展重金属含量分析和健康风险评价,可为地下水水资源的开采利用和保护提供参考。     

城市发展模式变化对地下水补给的影响——以北京市大兴区为例

近年来,城市发展模式由资源消耗型转变为智慧生态型.人类活动对地下水环境不再仅带来"负效应",更通过管网渗漏、人工补给、节水压采等途径逐渐突显出对地下水资源的"正效应",因此,需要从"正负效应"综合分析城市化对地下水资源的影响.北京市大兴区具有城市发展模式转变的典型特征,以1996年、2006年、2016年为时间节点,分...     

人类重大工程对地下水影响研究——以熊渡水库为例

熊渡水库位于湖北省宜都市聂家河镇聂家河村,属长江二级支流渔洋河中下游段;以发电、灌溉为主,兼有防洪、航运、养殖、旅游等;设计年发电量8 600万kwh,灌溉面积约15万亩。本文通过资料收集、现场调查及取样分析等方法,分析了人类重大工程之熊渡水库对含水层、地表水及地下水水质、地下水水位的影响。结果显示,引水隧洞开挖对含水层基本无影响;未对地下水造成污染;未对附近两处泉水流量造成影响;水库内网箱养殖产生的废弃物对熊渡水库部分区域水库水质造成污染;水库位于岩溶峡谷区,地下水水力坡度变化较大,水库蓄水仅对周边近水面区域地下水水位造成影响,使地下水水位抬升约45 m,影响范围较小。     

岩溶区地下水微生物污染特征及来源——以重庆南山老龙洞流域为例

文章选取老龙洞地下河流域10个地下水点采集样品,分析水样中的水化学指标和三种重要微生物指标,以了解城市化进程对老龙洞地下河流域水质的影响,探究该地区微生物污染的主要来源。结合岩溶区独特的水文地质条件,利用粪大肠杆菌（FC）与粪链球菌（FS）比值法,初步分析得到该地区微生物污染程度和污染来源。研究结果表明:（1）老龙洞流域地下水存在严重的微生物污染,地下水总细菌数、大肠菌群远超过国家地下水标准规定,分别是国家地下水标准规定的2.3×102～5.5×104倍、0.8×104～0.9×106倍,粪大肠菌群数量为100～4.38×106 CFU?L-1;（2）4#、6#采样点微生物污染主要来源于温血动物,1#、7#、8#采样点地下水受城市化进程的影响大;（3）微生物污染主要来源于人类粪便,同时SO42-、PO43-、NO3-含量高且与微生物污染相关性密切,说明生活污水引起的次生微生物污染较严重,2#、3#、5#、10#采样点受生活污水和禽畜粪便影响较小,属于单纯的NO3-农业污染型地下水,微生物污染较轻。      

城市化对地表水质的影响研究--以宝鸡市为例

城市化带来了诸多的城市环境问题，尤其是地表水质的恶化。采用1983-1999年宝鸡市地表水质监测资料及城市发展中有关的社会经济统计数据，采用ROSS评价指数方法，分析了宝鸡市区地表水质的时空变化特征及城市化对地表水质的影响。     

气候变化及人类活动对地下水的影响分析——以咸阳市区为例

根据咸阳市区地下水开发利用存在的问题,以咸阳市区为研究对象,建立了研究区水文地质概念模型和三维地下水数学模型,模拟了不同气候情景下地下水位的变化趋势。预测研究表明,未来降水量增多气候情景下,地下水位上升,地下水位变化与气候因素的关系密切;开采量的减量幅度较大时,地下水的恢复效果更加明显。人类长期不断增长的地下水开采,是导致区域地下水位持续下降的主要原因。通过开源节流等措施,是恢复地下水环境的有效途径。     

气候变化及人类活动对地下水的影响分析——以咸阳市区为例

根据咸阳市区地下水开发利用存在的问题,以咸阳市区为研究对象,建立了研究区水文地质概念模型和三维地下水数学模型,模拟了不同气候情景下地下水位的变化趋势。预测研究表明,未来降水量增多气候情景下,地下水位上升,地下水位变化与气候因素的关系密切;开采量的减量幅度较大时,地下水的恢复效果更加明显。人类长期不断增长的地下水开采,是导致区域地下水位持续下降的主要原因。通过开源节流等措施,是恢复地下水环境的有效途径。     

工程建设对地下水水质影响的模拟与分析——以沿海某公路工程为例

基础设施建设对地下水资源的破坏或影响日益加重.以某公路采用大跨度高架桥方案跨越地下水源地工程为例,通过综合分析,结合Modflow软件数值模型模拟地下水中污染物的迁移过程,获得了开采井中的污染物质量浓度,预测桩基施工期间对地下水水质有一定影响,影响程度取决于设计方案和保护措施;公路运营期间的影响程度取决于工程保护措施及隔离设施.这为工程的建设和地下水源地的保护提供了必要的参考.