邯郸万年矿饮用天然矿泉水的水文地球化学模式

本文根据水－岩相互作用过程中化学热力学理论与方法，研究万年矿含锶矿泉水形成的水文地球化学机理及其主要影响因素。在此基础上，初步提出了万年矿含锶矿泉水形成的水文地球化学模式。     

基于文献计量学分析岩溶水文地质学研究热点

利用文献计量学方法分析2011-2018年国内外岩溶水文地质学领域研究的动态特征。通过Web of Science（WoS）核心合集数据库,以“Karst hydrogeology”、“Karst groundwater”、“Karst aquifer”、“Karst underground river”、“Karst subterranean stream”、“Karst underground stream”、“Karst spring”“Karst geothermal water”、“Karst thermal groundwater”或“Karst water landscape”为主题词,检索得到1 460篇论文,通过中国知网（CNKI）收录的EI、核心期刊和CSSCI数据库,以“岩溶水文地质”、“岩溶地下水”、“岩溶含水层”、“喀斯特水文地质”、“喀斯特地下水”、“喀斯特含水层”、“地下河”、“岩溶泉水”、“岩溶地热水”、“喀斯特泉水”、“喀斯特地热水”、“岩溶水景观”或“喀斯特水景观”为主题词,检索得到918篇论文。基于WoS和CNKI自带功能及CiteSpace软件分析国家、机构、发文量及期刊等情况,结果表明：中国地质科学院岩溶地质研究所充分发挥了其在国内的机构职能和专业优势,中国有待进一步加强其在国际上的地域优势及其活跃度;由基于CiteSpace平台的关键词共现图谱发现国际岩溶水文地质学领域研究的热点问题包括“岩溶水动力学”、“岩溶地下水数值模拟”、“岩溶水文地球化学”和“岩溶水污染”,而国内岩溶水文地质学领域研究的热点问题范围更广,包括“岩溶含水系统”、“岩溶水资源”、“岩溶水环境”和“岩溶水文工程”。     

水文地球化学模型研究进展

水文地球化学模型是目前水文地球化学研究的重要工具,通过模拟可以确定地下水系统中的水化学演化过程,揭示地球深部的水循环机理.同位素方法的使用、模型的完善及模拟程序的不断升级,使得模拟工作得到进一步发展.本文重点概述了水文地球化学的主要模型: 组分分布模型、质量平衡模型和反应路径模型.近几年中,在放射性废物处置、地下水中有机污染影响及垃圾填埋场渗滤液迁移方面,水文地球化学模型得到了很好的应用.考虑环境问题以及与水动力学模型耦合是水文地球化学模型今后的发展方面.     

同位素水文地球化学

最近三十年来,由于同位素分析技术的发展,水的同位素分析已经成为水文地质学的现代研究方法之一。水文地质工作者不仅研究水的化学组成,即溶解于水中的盐类的化学组成(水文地球化学)而且进而研究水本身及某些溶解盐类的同位素组成,以获得传统方法不可能得到的一些重要水文地质信息。 同位素技术应用于水文地质学领域,已形成一门新的学科——同位素水文地质学(Isotope Hydrogeology),或称为同位素水文学(Isotope Hydrology)。同位素水文地质学包括用人工同位素示踪研究局部地区的水文地质条件,以及用环境同位素研究较广泛的水文地质学和地球化学问题两个完全不同的学科分支,后一个学科分支就是同位素水文地球化学。     

高放废物处置库预选场地水文地球化学模拟

阐明了研究区水地质条件及地下水化学特征；通过水地球化学计算，研究了地下水与固相间的反应趋势；模拟了地下水垂向流动过程中发生的水岩作用；进而从水地球化学角度对预选场地高放废物地质处置的适宜性作出初步评价。     

咸阳城区地下热水地球化学演化模拟

应用水文地球化学模拟(PHREEQC软件)对咸阳城区地下热水进行了水文地球化学演化和路径模拟.模拟路径分别为西、西北两个补给方向.模拟结果表明,,地下水流向发生了一系列的水-岩反应,,线R5→SP2,SP2水化学类型由Na-HCO2-Cl转化为Na-Cl型,而西北线R6→SP2水化学类型由Na-Ca-HCO3 -el转化为Na-Cl型,在水流路径上SiO2(玉髓)、方解石、白云石和高岭石发生了沉淀,而岩盐、石膏、天青石、钠长石、云母和萤石发生了溶解作用.对研究区地下热水地球化学反应路径模拟,描述了研究区地下热水补给到排泄的演化特征,表明水-岩作用模拟对于揭示研究区地下水化学演化环境具有重要的指示意义.     

基于文献计量学的地球生物学发展和演变趋势分析

地球生物学是生命科学和地球科学两大基础学科交叉而成的学科。拟通过学科门类的知识流动和研究主题的演变了解地球生物学的形成、发展和演化趋势;通过科研团队的分析,提供全球科研团队的科研合作可能性;通过研究前沿和热点分析对科技创新提供参考。研究发现,地球生物学发展早期主要从地球科学学科汲取知识,而发展中后期被其他学科引用较多,存在明显的学术溢出情况,流入学科主要为环境/生态学、植物&动物科学、微生物学、生物&生物化学和分子生物学&遗传学。地球生物学的研究主题变化不明显,天体生物学可能成为未来重点发展方向之一。麻省理工学院和哈佛大学地球生物学组研究方向重合最多,合作也最紧密。     

浅谈新疆地方病及相关水文地球化学概况

新疆境内地方病种类多、分布广、危害重。但属于水文地球化学成因的则主要有地甲、克汀、氟中毒、砷中毒和伽师病。地甲病遍布全疆,据1982年统计,85个县中仅有11个县患病率低于3%属非病区,其余的县分别属中、重、特重病区。地理位置几乎都在山前倾斜平原     

华北型煤田岩溶水水文地球化学研究进展

文章总结了水文地球化学在分析浅层煤田岩溶水化学特征、建立判别矿坑突水水化学模式、研究矿坑水形成机理以及制定矿区水资源管理和环境保护对策等多方面的应用效果。根据煤田深部开采"三高一扰动"的复杂环境的采矿条件,深部水文地球化学环境表现出岩溶水三维水流系统发育、地下水储量大、水头高、补给广、径流长、水源温度高的特点,建议应用水文地球化学理论、方法研究深循环岩溶水的运动规律、深部岩层与富水性关系、煤田深部地下水水化学特征及其形成机制。     

河北廊坊南部地区地热水化学特征及成因机制

地热资源的开发利用带来了良好的经济效益和社会价值, 但不合理地开发利用地热资源, 会对地表水及浅层地下水造成重大污染。通过水化学分析和水文地球化学模拟手段, 分析了廊坊南部地区地下热水水化学特征及水质的成因机制。研究表明:新近系孔隙热储中, 明化镇组热储地下热水主要水化学类型为HCO3-Na型、HCO3·Cl-Na型;馆陶组热储地下热水水化学类型以Cl-Na型、Cl·HCO3-Na型为主, 该层水力联系较好, 地热水径流区内主要水岩作用为硫酸盐、硅酸盐矿物的溶解作用, 以及阳离子交替吸附作用。基岩裂隙热储地下热水水化学类型为Cl-Na型, 该层水力联系较弱, 阳离子交替吸附作用是水化学演化的主要水岩相互作用。基于PHREEQC的水文地球化学定量模拟, 揭示了地质背景、水文地质条件及人类活动因素共同控制的地下热水的流场和水岩相互作用的程度, 在研究廊坊地区地热水水化学演化机理及地热水动态特征方面具有一定的意义。     

广东雷州半岛玄武岩地下水水文地球化学特征及演化模拟

应用水化学分析软件和水-岩作用模拟软件对雷州半岛的水文地球化学进行了分析和路径模拟。沿东、西2个地下水径流方向从一级台地补给区至二级台地、三级台地排泄区的模拟计算结果表明,地下水可能经历了一系列复杂的水-岩作用,包括石膏、高岭石、钙蒙脱石、伊利石、绿泥石、斜辉石(或透辉石)、针铁矿、赤铁矿的溶解或沉淀及CO2气体的溶解或逸出等地球化学反应。针铁矿、赤铁矿和透辉石的溶解或沉淀量在沿东面地下水径流方向上远小于沿西面方向;针铁矿和赤铁矿只在少量水点发生溶解进入地下水,在大多数水点处于饱和状态而从地下水中析出;CO2气体在大多数取样点发生溶解进入地下水中,其溶解量较大,且随着CO2在水中浓度的变大,其饱和指数也增大,达到饱和后从水中逸出。可见水-岩作用模拟结果有助于揭示研究区地下水化学环境的演化机制。     

相山矿田低温热水及其与铀矿化关系

从矿田现代温热水入手，运用水文地球化学、同位素水文地质等手段，结合地热基础理论与方法，剖析了典型矿床地温特征，对温热水的补给源、热源进行了研究；结合铀成矿机理分析，探讨了热水与铀成矿作用的关系．认为相山矿田温热水属隆起断裂型热水，大气降水为温热水的主要补给源，地下水深循环及放射性生热为温热水获得热量的主要途径，热水活动对铀成矿作出了重要贡献，铀源主要来自水-岩作用，形成了受基底构造和火山盖层构造联合控制的地温高场、温热水及铀矿化于一体的空间组合．     

地下水典型氧化还原敏感组分迁移转化的研究热点和趋势

C-N-S反应体系是地下水系统中氧化还原敏感组分循环和能量流动的关键系统,但它如何与Fe、Mn循环过程、相关功能微生物代谢路径耦合并控制氧化还原敏感组分的迁移转化却并不清楚。本文在对国内外相关文献进行归纳总结的基础上,把地下水中的氧化还原敏感组分分为氧化富集型和还原富集型,较为系统地梳理了地下水系统C、N、S循环驱动的典型氧化还原敏感组分(主要以U、Cr、Fe、As为例)迁移转化过程,指出了该领域的主要研究热点,包括C-N反应体系中典型氧化还原敏感组分的迁移转化、C-S反应体系中还原富集型组分活化和氧化富集型组分固定机理、典型氧化还原敏感组分之间的相互作用、微生物作用下典型氧化还原敏感组分的转化和富集等,并提出基于代谢路径的C-N-S反应体系及其驱动下地下水典型氧化还原敏感组分转化过程和富集机理,将成为本领域的发展趋势。     

内蒙古托克托县潜水与承压水中氟化物的空间分布特征及形成机理

氟是维持人体健康所必需的微量元素,过多或过少的摄入都会造成相应的健康问题。本研究从氟的来源、迁移和富集等角度,揭示了内蒙古呼和浩特市托克托县高氟地下水的空间分布规律及其在潜水和承压水中富集的原因。对研究区60个水样(30个潜水和30个承压水)进行了统计分析、水化学特征研究、聚类分析以及相关性分析。结果表明：潜水中F^- 浓度为0.40~7.20(2.30±1.80) mg/L,承压水中F^- 浓度为0.29~12.70(1.67±2.48) mg/L;地下水中F-浓度与HCO^-₃、Na⁺、溶解性总固体(TDS)和电导率(EC)呈正相关,与Ca²⁺呈一定的负相关关系。高氟水的水化学类型主要为HCO₃·Cl-Na型。受地下水流场的控制,高氟潜水(>5 mg/L)主要分布在地下水的排泄区;承压水中F^- 的富集主要受含水层岩性的影响,氟高浓度(>1.5 mg/L)分布区主要集中在研究区南部的湖积台地区域。     

矿山生态环境修复研究热点与前沿分析——基于VOSviewer和CiteSpace的大数据可视化研究

矿山生态环境修复作为生态文明的"绿水青山"建设的重要举措,受到越来越多学者的关注和参与。为了厘清近20年来中国矿山生态环境修复工作的热点、阶段性研究前沿、目前的研究进展,以及预测未来的研究方向,以中国知网(CNKI)为数据源,采用文献计量学方法结合VOSviewer和CiteSpace两款可视化分析软件,定量分析了2000—2018年发表的相关文献。结果表明,近20年间,矿山生态环境修复领域研究成果主要以期刊杂志形式发表,且发文量随着年份增加呈显著增长趋势;通过VOSviewer对关键词进行"共现"分析,发现"土地复垦"、"生态补偿与保证金"、"植物修复重金属污染"、"地质灾害治理"、"绿色矿山与矿山公园建设"等主题词是该领域的热点研究方向;利用CiteSpace特有的时区图谱分析及突现关键词统计功能,发现中国矿山生态环境修复工作经历了3个研究阶段,内涵不断丰富和发展。多技术融合开展矿山土地复垦与地质灾害治理,矿区水土污染源头控制与治理技术研发、应用集成示范,因地制宜的生态修复技术及绿色矿山、矿山公园建设将是未来矿山生态修复领域的研究热点。     

近30年滑坡研究文献图谱可视化分析

以中国知网CNKI数据库收录的17680篇（1992—2021年）中文滑坡文献和Web of Science 核心数据库收录的11350篇（2016—2021年）外文滑坡文献为研究对象,利用文献计量学和知识图谱可视化技术,基于提取的中外文文献关键词信息分析了中国滑坡研究的发展历程、中国学者对国际滑坡研究的贡献,并对比了中外文滑坡研究热点的异同。结果表明：（1）稳定性一直是中国滑坡研究的重点,且随着滑坡研究的方法、对象、诱发因素、防灾减灾需求等方面的发展而不断延续拓展;（2）滑坡灾害研究具有明显的时代特色,具有明确发生时间的重大滑坡事件一般都会成为一段时间内的研究热点;（3）中国在国际滑坡研究领域占有绝对优势,发文量占总发文量的23.34%,发文量排名前4位的研究机构均来自中国;（4）在全球气候变化背景下,边坡稳定性、重大突发性滑坡灾害、高速远程链式危害、古滑坡复活,基于大量地面调查、遥感、监测、勘测数据的机器学习和深度学习开展的风险隐患识别、预警模型和判据研究,包括海底滑坡在内的海洋地质灾害可能成为未来的研究热点。研究结果较客观地展现了中国滑坡研究的发展脉络和国内外滑坡研究的热点和趋势,以期有助于我国滑坡灾害研究与防治科技的进步。     

基于水化学、同位素特征的济南岩溶地下水补给来源研究

文章利用水化学、2H、18O同位素、87Sr/86Sr比值、13C和14C同位素对济南岩溶地下水补给来源、地热水补给来源进行研究。结果表明,岩溶冷水水化学类型以HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca型为主、地热水以SO4-Ca型为主。在旱季,间接补给区对泉群地下水补给比率在66.00%~73.58%之间,直接补给区仅占到26.42%~34.00%,旱季泉水的主要来源为间接补给区岩溶地下水。地热水受到了更新世以来的降水补给,是不同时期降水补给所形成的混合地下水,接受补给区域应为高程较高的张夏或者炒米店-三山子组地层,补给高程在350~550 m之间。     

岩溶关键带水文地球化学研究进展

岩溶关键带处于岩石、水、土壤、大气、生物五圈交汇地带。正确认识岩溶关键带的结构、特点及其水文地球化学过程是当前地球关键带与岩溶水科学研究的重点问题。本文基于对国内外相关研究成果的归纳整理,剖析了岩溶关键带水文地球化学内涵、岩溶关键带水动力垂向分带、岩溶关键带框架下的水文地球化学过程与机制, 探寻变化环境下岩溶关键带水文地球化学过程演变的规律与驱动机制。指出了当前研究中存在的薄弱环节:目前工作仅停留在传统岩溶地下水科学工作范畴,未从岩溶关键带框架体系的角度考虑植物冠层至岩溶含水层之间水文地球化学过程及其耦合关系,未考虑新污染物持续输入、地球大数据科学工程深入实施、全球碳排放路径逐渐改变等时代因素对岩溶水文地球化学研究的潜在影响。进一步的研究可以从以下方面开展:基于岩溶关键带框架体系的新污染物水文地球化学研究,基于大数据框架体系的岩溶水文地球化学研究,“双碳战略”下的岩溶水文地球化学研究,岩溶关键带水文地球化学驱动的物质转化与能量迁移过程及其耦合以及高分辨率监测、评估与模拟手段的综合应用。     

矿区深部含水层水-岩作用的同位素与水化学示踪分析

为了有效揭示华北隐伏型煤矿区煤炭开采进程中深部含水层水-岩作用机制,本文以淮北煤田宿县-临涣矿区为研究示范,收集与采集1985～2011年期间矿区松散层第四含水层、煤系砂岩裂隙含水层、石炭系太原组岩溶含水层与奥陶系岩溶含水层深部地下水样166个,分析与测试87Sr/86Sr、34S、13C同位素以及Na++K+、Ca2+、Mg2+、HCO-3、Cl-、SO2-4、CO2-3等常规组分,并开展基于同位素与水化学的水-岩作用示踪与分析。研究成果表明:在矿区主要充水含水层中,煤系砂岩裂隙含水层脱硫酸与阳离子交替吸附作用最为显著,而松散层第四含水层、石炭系太原组岩溶含水层与奥陶系岩溶含水层黄铁矿氧化或地下水硬化最为显著;受煤炭开采影响,煤系砂岩裂隙含水层、奥陶系岩溶含水层主要水-岩作用逐渐减弱,松散层第四含水层、石炭系太原组岩溶含水层主要水-岩作用或增强、或减弱,增强或减弱的程度取决于井田基岩面标高、主要断层的展布形态与隔水性能以及煤层开采扰动范围等。