基于层次聚类法的柳江煤矿对地下水水质影响分析

煤矿开采过程中的矿井涌水与人为疏水均在不同程度上改变区域地下水循环模式,最终改变地下水水质。以柳江盆地地下水为研究对象,基于层次聚类分析与离子比例法探讨柳江煤矿对当地地下水水质的影响。利用层次聚类分析可将地下水分为三类(A、B、C类),三类水主要阳离子均为Ca~(2+)、Mg~(2+)。A类水阴离子以SO_4~(2-)为优势阴离子,最高达707.3 mg/L,主要沿盆地中心煤系地层分布;B类水以HCO_3~-为主要阴离子,分布于盆地东西两侧;C类水以较高的NO_3~-为特征,最高达537.2 mg/L(以NO_3~-计),集中分布于盆地南部花岗岩-变质花岗岩出露区。离子比例法与Q型聚类分析探讨水中SO_4~(2-)及其他主要化学成分,表明地下水中SO_4~(2-)主要来自煤系地层中硫化矿物的氧化作用,通过顶底板导水裂隙进入其他含水层,同时促进含水层中的溶滤作用与阳离子交替吸附作用。NO_3~-含量高的C类水除了其本身引起的水质恶化以外,一旦进入封闭含水层,可在还原状态下作为氧化剂促进硫化矿物的氧化作用,从而可能进一步引起地下水水质的恶化。     

福建泉港区浅层地下水水化学特征及水质综合评价

福建泉港区作为现代化港口城市,研究浅层地下水化学特征,进行地下水水质综合评价有利于水资源可持续利用。对福建省泉港区浅层地下水水化学特征等指标进行统计分析,运用数理统计方法对浅层地下水水化学特征和水质进行综合评价分析可知,该区水中Na~+、K~+、Mg~(2+)、Cl~-、NO_2~-、NO_3~-指标变异系数大于100%,是受外界影响的敏感因子,TDS、总硬度、Ca~(2+)等其他指标CV%较小,受外界影响较小。根据Durov图,该区水化学类型以Cl~-·HCO_3~-+Na~+·Ca~(2+)型为主。最后参照《地下水质量标准》做水质综合评价,结果表明该区水质整体较差,处于(Ⅳ、Ⅴ类水平)占86.4%,超标因子主要为NO_3~-、NO_2~-及部分重金属为主,超标因子与该地区的石化工业污水排放、农业生产、生活污水乱排有关。     

保定平原区潜水水化学演化特征及成因初探

研究区潜水水质总体较差,主要超标指标和组分为:(NO_3)~-、总硬度、Fe~(2+)、(NO_2)~-、TDS,其次为Cl~-、(SO_4)~(2-)。(NO_3)~-超标点大多出现在城镇居民区、农业生产区及地下水开采区,总硬度的升高主要是由水中Mg~(2+)含量的增加引起的,其含量与水中阴离子组分也有明显的正相关性,矿化度的增加则与水中(SO_4)~(2-)、Na~+的增加密切相关。与本区20世纪70—80年代水质情况对比,现在水质发生了显著的变化,总硬度、TDS、pH值基本上呈上升的趋势,高阳、雄县、安新局部地区矿化度、总硬度的增加显著,而水中各组分的增长幅度依次为:(SO_4)~(2-)Na~+(HCO_3)~-Cl~-Mg~(2+)Ca~(2+),水化学类型由70年代的HCO_3- Ca·Mg(Ca、Mg·Ca)型逐渐复杂多样化,地下水有碱化的趋势。主要从地下水开采方面初步探讨了本区水化学变化的原因。     

广西官村岩溶溪流中生物地球化学控制的DIC和NO3-昼夜变化研究

为了解岩溶区控制溪流中溶解无机碳(DIC)和NO_3~-昼夜变化的生物地球化学过程以及DIC和NO_3~-日变化量,于2014-07-22~2014-07-24期间,在广西壮族自治区融安县官村溪流中包括地下河出口(CK)和下游雷崖村(LY)设置两个监测点同时对水体物理化学参数以及C、N同位素(δ~(13) CDIC、δ~(15) N-NO_3~-和δ~(18) O-NO_3~-)展开了为期2d的高分辨率昼夜监测采样工作。结果发现CK点各物理化学参数没有表现出昼夜变化,但是LY点Ca2+、DIC以及PCO2表现出明显的昼夜变化规律,即白天下降夜间上升且与DO和pH表现出明显的负相关关系。相对于CK点,在白天水生光合生物光合作用导致LY点DIC下降的同时δ~(13) CDIC上升,而在夜间呼吸作用导致LY点DIC上升的同时δ~(13) CDIC下降且部分时间段要低于CK点δ~(13) CDIC值。溪流中的NH4+在监测期间基本上都在下降而NO_3~-离子在夜间和上午时间段都在上升,δ~(15) N-NO_3~-却表现出下降的趋势,且比较接近δ~(15) N-NO_3~-初始值,而NO_3~-离子在下午时间段出现下降的趋势。结果表明溪流中DIC昼夜变化主要受到水生植物的光合作用和呼吸作用控制,且通过质量平衡方程计算得知溪流中由于光合作用吸收无机碳而转为有机碳的量为0.94kgC/d,这部分有机碳可以形成相对长期稳定的自然C汇。溪流在夜间和上午时间段发生了N的硝化作用,增长量为2.08kgN/d,但在下午时间段(12:00~18:00)发生了N的同化作用,损失量为0.42kgN/d。溪流输出的NO_3~--N的量为1.66kgN/d,表明在富碳、富钙的岩溶溪流中,有利于水生光合生物的生长,促进N的同化作用的发生,从而减少溪流输出NO_3~--N的量,说明岩溶区溪流N的生物地球化学过程可能在昼夜尺度上改变水质。     

珲春盆地潜水地下水质量及其影响因素分析

研究珲春盆地地下水水质状况,保护地下水资源,对珲春盆地地下水进行取样分析。分析结果表明:珲春地下水水质普遍较差,以Ⅳ类水为主,主要超标因子为TFe、Mn~(2-)以及NO_3~-,TFe和Mn~(2-)超标的原因主要由于区域地下水开采量小,地下水环境比较封闭,处于相对还原环境,造成Fe和Mn富集;NO_3~-超标主要是由于该区域含水层防污性能差,加之城乡垃圾和生活污水的无序排放、地表河流的污染以及煤矸石的堆放和化肥的大量使用,造成了NO_3~-为代表的N含量升高。     

漓江流域河流水体离子组成特征及来源

通过2016年9月至2017年6月在漓江流域采集水样,对其主要离子进行分析,发现了漓江流域水化学主要离子的控制机制、来源及时空变化特征。结果表明,漓江流域的pH值介于6.89～7.79之间,平均值为7.34,EC变化范围在70.6～385.5us·cm~(-1)之间,平均值为228us·cm~(-1),TDS的变化范围为49.42～203.19mg·L~(-1),平均值为112.35mg·L~(-1)。阴、阳离子的浓度顺序为HCO_3~-SO_4~-2NO_3~-Cl~-,Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+K~+,水化学类型为HCO_3-Ca型水。Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-的变化特征相似,总体呈现中游高,上下游低的特点,Cl~-、Na~+、K~+在中下游的浓度比上游高,季节性差异方面旱季的离子浓度一般大于雨季。离子来源分析表明,Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-主要来源于碳酸盐岩的风化,Na~+、K~+和Cl~-除来自岩石的风化外,循环盐对它们也有少量的贡献,NO_3~-和SO_4~(2-)也主要来自岩石的风化溶解。     

浅谈长春市地下水水质污染现状及其发展趋势

通过历时13年的长春市地下水水质的监测工作,对长春市地下水污染现状及污染趋势作了分析,结果表明,长春市潜水污染重,化学组合中Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-、COD、总硬度、矿化度在很多地方出现高含量,且上升趋势明显;承压水在市中心集中开采地污染,其它地区尚未污染或污染较轻。并提出五点防止地下水污染的对策性意见。     

丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素。为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明:丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca~(2+)为优势阳离子,HCO_3~-为优势阴离子;除NO_3~-外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准;丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO_3型和Ca-HCO_3型,水化学过程以风化-溶滤作用为主;地下水NO_3~-超标13%～17%,丰水期部分区域出现Cl~-型水化学类型。季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响。     

蓟县盘山地区浅层地下水水质分布特征及影响因素识别

针对天津市蓟县盘山地区官庄镇开展了丰水期(2013年7~9月)与枯水期(2014年3~4月)地下水水质取样与分析。利用多元统计法研究了该区地下水总硬度、SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-、TDS、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+和COD_(Mn)等9项指标的季节变化。采用因子分析法对地下水水质影响因素进行了识别,并通过一元线性回归分析识别地下水水质因子与研究区人口密度、耕地比例、禽类养殖、农家院数量和工业产值等之间的相关性,识别出地下水污染来源。结果显示:丰水期水质劣于枯水期水质,溶滤作用和生活污染是研究区水质的主要影响因素,工业污染和商业服务均对该区地下水造成明显影响。     

山门银矿区环境水文地质现状评价

本文依据“生活饮用水卫生标准”,运用水质分析资料,并以pH、Fe、SO_4~(2-)、Cl~-、F~-、NO_3~-、NO_2~-等7项作为评价参数,对吉林省四平市山门银矿区地表水及地下水的环境质量做了初步评价。同时提出了村屯地下水污染的防治建议。     

宁波市不同粒径颗粒物中无机离子污染特征研究

细颗粒物(PM_(2.5))对气候、空气质量和人体健康具有显著影响,水溶性无机离子是PM_(2.5)主要成分。在2018-01-24至2018-02-20期间,宁波地区经历了一系列低温和PM_(2.5)浓度较高的天气过程,利用在线离子色谱(MARGA)和颗粒物化学组分监测仪(ACSM)监测宁波气溶胶的无机离子,研究了PM_(2.5)和亚微米细颗粒物(PM_(1.0))中硫酸根(SO_4~(2-))、硝酸根(NO_3~-)和铵根(NH_4~+)(三者统称为SNA)的变化特征。结果表明,SNA的质量浓度均与PM_(2.5)有明显正相关;随PM_(2.5)质量浓度的增加,SO_4~(2-)当量浓度(摩尔浓度×所带电荷数)百分比呈现减少趋势,而NO_3~-百分比呈现增加趋势;NH_4~+百分比未呈现明显变化趋势;NH_4~+主要分布在1.0μm以下粒径的颗粒物中,SO_4~(2-)主要分布在1.0～2.5μm的粒径的颗粒物中;PM_(2.5)中NH_4~+当量浓度百分比低于PM_(1.0)。0～1.0μm粒径段的颗粒物中NH_4~+可以完全中和SO_4~(2-)和NO_3~-,形成硫酸铵和硝酸铵,还可形成其他形态的铵盐;1.0～2.5μm粒径段的颗粒物中NH_4~+不能完全中和SO_4~(2-)及NO_3~-,NH_4~+当量浓度低于SO_4~(2-)和NO_3~-两者当量浓度之和,SNA主要以硝酸铵和硫酸铵形式存在,还存在其他形态的硝酸盐或硫酸盐。本次工作通过对PM_(2.5)和PM_(1.0)中SNA存在形式及其在不同粒径中主导成分的研究,为宁波市大气污染特征的了解提供科学依据。     

陕西省永寿县大骨节病区水化学特征及其与病的关系

大骨节病是严重危害病区人民的一种地方性疾病,病因至今不明。近年来,中央地办室组织全国各类专业技术人员,对病情特别严重且十分活跃的陕西省永寿县进行了科学考察,使大骨节病研究进展很大。笔者参加了这次活动,对水文地质与病情的关系进行了研究。本文就饮水水化学方面,探讨与大骨节病的关系,并对病因作些分析。一、常量组份(一)病区与非病区对比从永寿病区与乾县、武功县绝非病区饮水水质资料对比可见:病区水中比非病区 Na~ 低3—4倍;Mg~( )低2—3倍;C1~-低6—7倍;HCO_3~- 低1一2倍;SO_4~= 及 SO_3~- 低5—6倍;NO_3~-及 NO_2~-低2—3倍;矿化度低1—2倍;Ca~( )、SiO_2、总硬度略低,只有 NH_4~ 高于非病区3—5倍。     

银—树脂柱分离氯—离子色谱法测定卤水中氟,硝酸根和硫酸根

本文提出用自制的银-树脂柱除去卤水中绝大部分氯,然后以离子色谱法测定具中的F~-,NO_3~-,SO_4~(2-)的方法。该银-树脂柱(10mm×80mm可分离150mg氯。方法检出限F~-、NO_3~-、SO_4~(2-)分别为0.06、1.29、0.48(ppm)。     

宜昌市PM_(10)水溶性无机组分与硫酸盐的δ~(34)S值变化特征

利用TH-150中流量颗粒物采样器,在2012年12月至2013年3月采集了宜昌市PM_(10)样品,测试了水溶性无机离子和硫酸盐硫同位素组成。研究显示,宜昌市PM_(10)主要的水溶性无机离子有SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、Na~+、Ca~(2+),二次离子(SO_4~(2-)+NO_3~-+NH_4~+)的含量与总水溶性无机离子质量浓度比值超过70%,说明宜昌市大气二次污染严重;无机离子冬季以(NH_4)_2SO_4、NH_4NO_3、Ca SO4和Na_2SO_4为主,春季则以NH_4NO_3、Ca SO4、Na_2SO_4为主。冬季白天PM_(10)中硫酸盐δ~(34)S值为2.8‰~4.7‰,夜间为2.9‰~4.8‰;春季白天为1.5‰~4.7‰,夜间为1.7‰~4.0‰,昼夜变化不明显,春季比冬季偏负。研究结果表明,宜昌市PM_(10)的来源主要有燃煤、机动车尾气、道路二次扬尘,春季还受农业活动和生物源释放影响。     

改性磁铁矿对水体中砷的吸附特性研究

经过酸化改性后的天然磁铁矿,由于比表面积和内部结构发生变化,从而表现出很好的除砷性能,进一步研究其对水体中砷的吸附特征,为实际工程应用提供数据是十分必要的。本文对经0.5 mol/L盐酸浸泡、150℃温度下灼烧10 min的改性磁铁矿吸附砷的特征进行了表征,绘制吸附速率曲线图。吸附影响因素实验结果显示:当初始pH为6~9时,吸附性能强;Cl~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、CO_3~(2-)离子与As(Ⅲ)、As(Ⅴ)不会产生竞争吸附,PO_4~(3-)、NO_3~-、SO_4~(2-)离子与As(Ⅲ)产生竞争性吸附,且PO_4~(3-)SO_4~(2-)NO_3~-;PO_4~(3-)、NO_3~-离子与As(Ⅴ)产生竞争性吸附。结合X射线衍射、扫描电镜等研究结果,初步探讨了改性磁铁矿的除砷机理,认为改性后的磁铁矿比表面积明显增大,表面生成物含有Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)是其吸附砷能力提高的主要原因。实验结果证实,改性天然磁铁矿是一种值得进一步研究并实际应用的水体除砷材料。     

涧河上下游水质质量评价及相关关系分析

根据2015年伊洛河盆地地下水污染调查成果,盆地内部涧河流域自上游义马市至下游洛阳市段地表水和地下水水质均较差,涧河上下游共6组水样,其中包括一组地表水样,按照《区域地下水污染调查评价规范》(DZT0288-2015)进行水质质量评价,仅有一组评价为IV类水,其余五组皆为V类水。选取总硬度、溶解性总固体、pH、EC、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、NO_3~-、F~-12个常规水质指标进行单因素方差分析,显著性P值=0.9340.05,说明6组数据均数间的差异性较小,即涧河上下游水质不存在明显变化,涧河上游水质差是影响下游水质差的关键因素。     

日照市涛雒地区浅层地下水环境质量综合评价

根据日照市涛雒地区实测枯、丰水期两期浅层地下水数据,选取总硬度、TDS、SO_4~(2-)、Cl~-、Fe、Mn、COD、NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+、F、Se、Pb、Be等15项影响因子,运用模糊模式识别理论评价方法进行地下水环境质量评价,同时将评价结果与传统的加附注的评分方法的评价结果进行对比分析。评价结果表明,日照市涛雒地区的浅层地下水已经普遍受到污染,水质已经劣化,基本不适合饮用。评价结果对比分析表明,模糊识别理论模型和加附注评分方法计算出的结果基本相同,且和实际调查结果较吻合,说明运用模糊模式识别理论评价日照市涛雒地区地下水环境质量是有效可行并符合客观事实的。     

珲春盆地地下水水化学特征分析

为查明珲春盆地地下水化学特征,对珲春盆地地下水进行了取样测试,对测试结果采用Aquchm、SPSS和MAPGIS等软件进行了水化学特征分析。结果表明珲春盆地地下水中TFe、Mn~(2+)和NO_3~-超标比较严重,总体珲春河南区比珲春河北区水质差。地下水化学类型以HCO_3-CaMg为主,部分地区为C1HCO_2、ClSO_4CO_3、SO_4C1HCO_3等型水。地下水中TDS、Ca~(2+)、Cl~-、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和NO_3~-(以N记)相关性较高,地下水化学演化过程主要是溶滤作用。     

用离子色谱法分析矿物包裹体液相成分的方法

随着对矿物包裹体研究的深入和发展,地质工作者越来越重视矿物包裹体成分的研究,因而近年来也促使我国矿物包裹体成分分析工作的开展和发展。由于包裹体很小,一般只有几微米大,它所含的物质约为10~(-11)克。其中液相一般是小于10%(wt.)盐类的水溶液,主要成分为Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ma~(2+)、F~-,Cl~-和SO_4~(2-),其次还可能有Li~+、Al~(3+)、B_r~、NO_3~-、HCO_3~-,CO_3~(2-)、PO_4~(3-)以及其他物质。因此要分析如此微量的离子在分析技术上是很困难的,     

山东省日照沿海浅层地下水化学特征与成因探讨

日照地处山东省东南沿海,浅层地下水类型为第四系松散岩类孔隙水与基岩裂隙水。通过对日照市浅层地下水1984~1992年与2013年水化学资料进行分析对比,结果显示,从1980年以来,日常市浅层地下水水化学特征发生巨大变化,由HCO_3型或HCO_3·Cl型为主逐渐转化为NO_3~-、SO_4~(2-)型,出现NO_3-Ca·Na型水和NO_3·SO_4型水等更复杂类型地下水。且靠近沿海区域的地下水Cl-离子含量相对较高。分析认为,该特征形成原因是东南季风携带了海水气溶胶干降或随降水湿降所致。该区近年来硫酸盐及硝酸盐污染急剧加重,致使浅层地下水中的硫酸根含量剧增,使地下水水质受到严重污染,应引起足够重视。