地下水溶质迁移模拟研究进展

在地下水的相关研究中,农药和石油等地下水污染、土地盐碱化、海水入侵等诸多实际问题主要的研究方法都涉及地下水溶质迁移模拟. 相比地下水水流模拟的相对完善,对溶质迁移的模拟比较薄弱且迁移过程本身复杂性较高,目前地下水溶质迁移的研究工作还处在全面发展的阶段. 文中阐述了反映地下水溶质迁移机理和过程的数学模型,综述了溶质迁移模拟在地下水污染物防治、土地盐碱化、海水入侵、石油和放射性废物扩散等问题的诸多应用,归类了目前溶质迁移模拟所使用的对流迁移、对流-弥散模拟等主要数值方法,并对这些方法的优缺点和应用实例做了总结. 最后,分析了目前溶质迁移模拟中存在的不足,展望了未来在参数确定、裂隙介质运移机理和多相介质条件下运移模拟可能取得的突破.     

地下水地球化学模拟

地下水地球化学模拟是评价地下水水质，模拟水－岩相互作用，查明地下水－岩石相互作用下污染物迁移形式和变化特点，以及预测地下水化学演变的有效方法。本文概述了地下水地球化学模拟的基本理论，讨论了地下水地球化学模拟中的组分存在形式的计算，质量平衡反应模型及反应路径模拟的研究内容和方法，并指出了其存在的问题及发展方向。     

浅层地下水氟的溶解／沉淀作用的定量研究

以河北邢台山前平原浅层高氟地下水为例，根据氟的化学热力学分析，确定了控制浅层地下水中氟迁移和富集的固相沉淀物，以及不同化学类型的浅层地下水中含氟固相沉淀物的溶解／沉淀条件；利用浅层地下水化学平衡反应模型和ＰＨＲＥＥＱＥ软件，确定了氟化的稳定区域，计算了氟化钙的饱和指数．研究结果表明，在浅层高氟地下水的整个形成过程中，都表现为氟由固相转入水相的趋势，有利于氟的迁移和富集     

地下水中铜元素的迁移富集及其控制因素

研究了地下水中铜元素迁移富集的主要控制因素及其分布规律。结果表明，地下水铜元素的迁移富集与含水介质及其上覆土层中的铜元素含量、地下水的酸碱度、地下水的径流条件和氧化还原环境等有密切的关系。     

垃圾堆放场氯代脂肪烃对浅层地下水的污染特征初步分析

研究区是浅层地下水主要补给区，通过区内地下水监测说明，受垃圾淋滤液影响的地下水中氯代烃高值点主要集中在研究区中部；地下水中氯代烃检出值和检出率有季节性变化特征，与垃圾堆放时间和该井距垃圾场堆放场距离有密切关系，堆放时间越长，离垃圾堆放场越近，检出率、检出值越高；对地下水污染的敏感性和影响氯代烃迁移的机理方面进行了分析。     

从北山地下水化学特征推论地下水的形成及区域循环

地下水化学特征是影响和控制核素迁移的重要水文地质因素,因为核素在迁移的过程中,与地下水、岩石之间不断发生各种物理和化学作用,如吸附、溶解、沉淀等.发生在核素、地下水、岩石间的物理和化学反应,可以起到阻滞或减缓核素在地下迁移的效果,也可能起到促进核素迁移的作用.核素、地下水、岩石间相互作用方式及其对核素迁移的影响,一方面取决于围岩的地球化学特征,另一方面取决于地下水的化学性质.因此,在高放废物场址选择和评价中,必须研究地下水的化学特征.     

非饱和带土体-浅层地下水系统氟的地球化学——以河北邢台山前平原为例

邢台山前平原浅层高氟地下水分布区，浅层地下水与非饱和带土体构成了一个完整的水文地球化学系统。在该系统中，非饱和带土体的氟源强度及浅层地下水体聚集和保存氟的条件是影响非饱和带土体浅层地下水之间氟迁移和富集的两个关键因素。其中前者直接受控于土体的矿物成分、化学成分和粒度组成，而后者主要取决于浅层地下水的化学成分特征。大气降水入渗条件下，非饱和带土体浅层地下水系统氟迁移和富集动态模拟实验结果表明，非饱和带土体是浅层地下水重要的供氟源，非饱和带水土系统氟的地球化学反应主要为水相络合反应、溶解／沉淀反应和吸附／解吸     

大型水源地开采地下水导致的盐分迁移和污染

以河南省新乡市为例,通过分析地下水渗流、水化学和同位素的时空特征,对大型水源地长期开采地下水所导致的溶质迁移进行了研究。研究表明,大型水源地长期集中开采地下水,形成了较大面积和较深的地下水位降落漏斗,改变了地下水自北部山前冲洪积斜地向南部的冲积平原渗流的运动格局,地下水中盐分和污染物随着地下水渗流而迁移,北部污染严重的地下水和南部微咸水都向漏斗区运移。因此,双向迁移的结果,使得水源地附近水质变差,污染程度加重。     

碳硅泥岩型铀矿床地下水中铀的存在形式及其沉淀的物理化条件

硅碳泥岩型铀矿床是我国铀矿床的主要类型之一。地下水在这类矿床的形成过程中，对铀的活化、迁移和沉淀富集都起着重要的作用。这类矿床地下水中铀的存在形式及沉淀条件的研究，是其成矿规律研究的重要组成部分。文中对四个矿床的地下水资料进行分析研究。确定了铀的五种存在形式及其沉淀的物理化学条件。     

废旧金属拆解场地浅层地下水芘污染特征与分析

在分析废旧金属拆解场地浅层地下水中芘的检出和分布特征的基础上,对地下水中芘的污染来源、污染途径和污染控制因素进行了探讨.研究结果表明,场地中心和地下水下游2km范围内芘污染明显,垂直于地下水流向芘迁移距离较小,一般小于0.5km.芘在地下水中的迁移转化受地下水中pH、Eh及DO等因素的控制,弱酸性或中性环境以及厌氧强还原条件下,芘易于检出和迁移,一般难以生物降解.     

地下水环境容量研究——以郑州市平原岗区为例

同地表水体一样,地下水系统本身也具有一定的纳污能力,即地下水环境容量。目前,国内外真正意义上的地下水环境容量研究开展得非常少,主要是进行了与地下水环境容量相关的地下水溶质迁移理论和试验研究。以郑州市平原岗区为例,分析了污染物在土壤包气带中随下渗水体向下迁移的机理过程,借助数值模型计算了不同岩性和厚度包气带的水环境容量,成果可为地下水污染防治提供科学依据。     

污灌对地下水的污染及防治对策

科学利用污水灌溉可以在一定程度上缓解水资源紧缺问题,但如果不进行科学管理,污水灌溉就可能会引起地下水污染。文章回顾了污水灌溉引发的地下水污染方面的研究成果,讨论了污水中可能污染地下水的组分,重点讨论了硝酸盐、硬度、重金属、病原微生物、有机污染物在水土系统中的迁移和衰减机理以及影响这些组分迁移至地下水的因素,最后提出了防治污水灌溉引发地下水污染的建议和今后的研究方向。     

某中小城市垃圾堆埋场污染组分在浅层地下水中的迁移模拟

根据野外调查及取样分析,文章分析了某中小城市生活垃圾场区地下水污染组分特征,建立了研究区污染组分CODcr和Cl-的数学迁移模型,进行了CODcr、Cl-污染因子在地下水中的迁移模拟。模拟结果与实测值基本一致,证明建立的数学模型是合理的,并解释了类似Cl-的较为稳定的污染组分和类似于CODcr的易降解吸附污染组分在该区地下水中的迁移规律。     

华北平原原生富碘地下水系统中碘的迁移富集规律:以石家庄-衡水-沧州剖面为例

高碘地下水是继高砷、高氟地下水之后的又一全球性饮水安全问题,但对地下水系统中碘的赋存形态及迁移富集机理研究尚显不足.为了解华北平原地下水系统中碘的空间分布特征及迁移富集规律,选取石家庄-衡水-沧州典型水文地质剖面,完成地下水样品采集,分析其水化学组成、总碘含量及碘形态组成特征,同时运用phreeqc完成水文地质剖面地球化学反向模拟及相关矿物饱和指数计算,定性定量表征水流场内所发生的水文地球化学过程,进而深入探讨上述过程对地下水系统碘迁移富集的影响.结果表明,区域内地下水中碘含量变化范围为3.35~1 106.00 μg/L,其中,41.86%样品碘含量超过《水源性高碘地区和地方性高碘甲状腺肿病区的规定（GB/T19380-2003）》所界定的150 μg/L国家标准;空间上,高碘地下水主要分布于渤海湾区;地下水中碘的主要赋存形态为碘离子及碘酸根离子,其分布受氧化还原环境控制,碘酸根离子主要出现于氧化环境中;沿地下水流向,地下水环境朝利于液相碘迁移富集的方向演变;渤海湾区,海水入侵影响下形成的偏碱性、（弱）还原环境,利于碘从沉积物中迁移释放至地下水中;碘在不同铁矿物相上的搭载能力及氧化还原环境演化导致的铁矿物相转化,是造成华北平原地下水系统中碘迁移富集的主要水文地球化学过程.      

个旧锡矿东区地下水水文地质及控制因素

个旧东区为锡矿生产的主要基地。随着矿床开采水平不断下降，开采技术条件变得十分复杂，本文根据大量的实际资料，对矿区、矿田的水文地质特征进行分析研究，揭示了矿区地下水的运动、迁移、富集规律，对进一步开展矿区地下水水文地质工作具有指导意义。     

高砷地下水研究的热点及发展趋势

全球范围内广泛分布的高砷地下水给人们的健康造成了极大的威胁.高砷地下水的形成机理是一项世界性的科学问题.介绍了高砷地下水的分布特点、富集机理,阐明了溶解性有机物、地下水流动特征对高砷地下水形成的影响机制.现今的研究揭示了有机物和微生物协同作用下高砷地下水的形成过程,并且在高砷地下水的空间分布、时间变化特征以及人类活动对高砷地下水形成的影响等方面取得了一些创新性成果.这3方面的研究也逐渐成为近些年高砷地下水研究的热点.这些研究不仅丰富了砷迁移转化的理论成果,而且有助于开辟低砷水源,保障水资源的可持续利用,具有重要的理论和现实意义.     

地下水砷污染分析

阐述了含砷黄铁矿等含砷矿物以及岩石矿物附着砷等天然来源,同时从气候、环境地质以及水化学环境等方面分析了砷在地下水中的迁移和富集规律。研究表明：干旱、半干旱地区、封闭的地形地貌、断裂凹陷等外部环境有利于高砷地下水的形成,同时含水介质性质、地下水径流条件以及地下水中pH值、Eh值、不同的无机和有机组分对砷在地下水中迁移富集起着重要作用。在此基础上从砷的“来源—影响因素—影响过程—高砷形成”角度提出了地下水砷污染的成因模式,对砷中毒病区的环境问题调查与地下水砷污染的防治具有重要参考价值。     

佳木斯市地下水资源及其污染防治研究

对佳木斯市系松散岩类孔隙水资源进行了研究。在对地下水资源量、水质及污染进行评价的基础上，重点进行了地下水流和地下水污染的数值模拟和预测。并给出了该区区域下水流的纵、横向弥散系数，对地下水资源开采和污染防治方案进行了模拟和评价，为佳木斯市地下水资源的合理开发利用、污染防治和科学管理提供了依据。     

地理信息系统（GIS）在地下水领域中的应用及最新进展

ＧＩＳ是信息时代的产物，在地下水资源领域的研究日益广泛和深入。笔者着重阐述了ＧＩＳ在地下水领域的应用及最新发展，同时对ＧＩＳ在地下水应用中的优点和局限性提出了自己的观点。     

我国地下水开发利用状况及其分析

分析了我国地下水开采状况，通过对比地下水资源量、可开采量、实际开采量分析地下水开采情况，论述了由于地下水超采造成的生态环境问题，提出了加强地下水管理的意见和建议。