大沽河流域地下水中稀土元素的地球化学特征

近岸地下水排泄是近海稀土元素的重要来源,目前对地下水中稀土元素的地球化学行为的认识还十分有限。本文通过现场调查和模拟计算对山东大沽河流域地下水中溶解态稀土元素的分布、影响因素及络合形态进行了研究。结果表明：稀土元素在地下水中的分布具有较大的空间差异,pH和铁锰氧化物/氢氧化物的还原性溶解是影响稀土元素含量的重要因素。稀土元素的络合形态以LnCO+3和Ln(CO3)-2为主,但是在硫酸根含量较高的情况下,轻稀土较中稀土和重稀土更易于形成LnSO+4。大沽河流域地下水表现为重稀土富集,含水层中负电荷颗粒物对LnCO+3的优先吸附可能是富集的原因。受周边炼油厂影响,所有样品中的La均表现为正异常,人为源La在地下淡水和再循环海水中所占比例分别为34%~75%和42%~57%。     

基于137Cs示踪的大沽河流域土壤侵蚀模数研究

运用137Cs示踪技术首次研究了大沽河流域土壤侵蚀特征,分析了137Cs在土壤剖面中的分布规律,讨论了土壤侵蚀与深度、土壤粒度等因素间的关系。结果表明:大沽河流域小沽河河段和大沽河上游段流域土壤的年平均侵蚀模数分别为468 t/(km2·a)和308 t/(km2·a),均属轻度侵蚀;土壤剖面中137Cs分布呈尖峰型,集中赋存于约30 cm深度以内,且峰值不在表层;137Cs的面积活度与土壤颗粒粒级间存在明显的对应关系,特别是与>4 φ颗粒含量呈显著正相关,说明137Cs主要被吸附于土壤细颗粒(粉砂和黏土矿物)表面,而较粗颗粒的吸附量很小。     

莱州湾海水入侵区地下水水化学特征

对莱州湾沿岸(中国东部沿海海水入侵现象最为严重的地区之一)12个观测井(详细列举了4个)内7种主要离子浓度变化进行了分析,得出海水入侵区地下水中的主要离子浓度与地下水位的相关关系;并将莱州湾沿岸分为不同入侵区(海水入侵区和咸水入侵区),分别总结了随着海水入侵的发展地下水水化学类型的变化。     

大沽河下游地区地下咸水的水化学特征及成因

大沽河下游地区存在大面积咸水体,为了查明咸水体盐分的来源,揭示地下水咸化机理,于2017年4、8和10月在大沽河下游地区采集地下水样品,对其进行研究。现场原位监测地下水的水位、水温、电导率和总溶解性固体等,并采集水样进行主要水化学离子测定。用数理统计法、吉布斯图解法、主要水化学离子比值法以及卤族元素比值法对地下水样进行综合分析,分析地下水化学分布特征,识别出地下咸水的盐分来源;并结合古地理、地质和水文地质资料,研究其咸水形成机理。结果表明:(1)研究区由西北向东南方向,TDS和Cl浓度均逐渐升高,水质由淡水逐渐向盐水转化,地下水的优势阴离子类型沿着HCO_3型→HCO_3·Cl型→Cl·HCO_3型→Cl型变化,大部分地区的阳离子以Na^+占主导地位。(2)研究区内地下淡水受到岩石风化-溶滤和蒸发浓缩的共同影响,地下咸水的形成主要受到与海水的混合作用控制,还受到阳离子的交换吸附和矿物溶解作用的影响。(3)综合Br/Cl和I含量,证实了研究区存在着海相沉积地层的溶解作用,这是研究区东南部地下咸水的重要盐分来源。     

莱州湾沿岸地下水水化学特征分析

对2009年6月在莱州湾沿岸采集的地下水样品进行水化学特征分析,结果表明:(1)莱州湾东、南岸海水入侵区地下水中的Na+和Cl-与TDS之间呈显著相关,地下淡水中对应的相关系数较小;海水入侵区地下水中K+、Ca2+、Mg2+、SO24-也与TDS有较为明显的正相关关系。(2)根据离子比值特征分析,南岸海水入侵区地下水阳离子交换程度普遍高于东岸,其淡化历史也较东岸长。(3)莱州湾沿岸地下水,由电导率推算的矿化度值同实测值之间的相对误差均较小,在海水入侵监测中可以利用电导率作为矿化度的替代指标。     

莱州湾南岸滨海平原咸水入侵区浅层地下水水化学特征

莱州湾南岸系指西起小清河口、东至虎头崖的岸段,其海岸地貌类型为粉砂淤泥质海岸。莱州湾南岸滨海平原南邻山前冲洪积平原,自南而北由冲积海积平原和海积平原组成,咸水入侵区呈东西带状分布于冲积海积平原的南缘地带(见图1)。     

白沙河流域地下水及营养盐向海湾输送

根据白沙河流域自然地理和水文地质特征 ,在大量室内外试验的基础上分别运用水量均衡法、断面法和咸淡水界面法 ,估算了白沙河流域地下水向海湾的输送水量及营养盐输送量。 3种方法估算的结果表明 ,白沙河流域地下水向海湾输送量较大且受降雨影响显著 ,丰水年 (1998年 )地下水入海量高达 2 .2× 10 6m3 ,是枯水年 (1992年 )入海量的 2倍。另外 ,农田灌溉及大气降雨淋滤土壤中所施肥料使该区地下水中营养盐浓度 (尤其是硝酸盐氮浓度 )严重超过了饮用水水质标准 ,每年有 (4～ 11)× 10 6mol硝酸盐氮随地下水入海 ,相比之下 ,可溶性二氧化硅含量稳定 ,氨氮、亚硝酸盐氮、总磷含量较低 ,排海量较少。     

海南岛南部沿岸地下水水化学要素变化及海水入侵特征

对位于海南岛南部滨岸测井地下水进行了大小潮周日取样及其化学测试。结果显示,化学要素含量及变化特征随潮期、测井位置而变化,由于所处环境的不同,QZ2和QZ5监测井的K+、Na+、Ca2+含量相近,而Mg2+的差异较明显,前者平均高出后者18.82%,表明QZ2监测井受到海水入侵。QZ2、QZ5监测井阳离子以Na+、阴离子以Cl-占优,Na+所占平均比例为83%~85%、Cl-为87%~88%,显示出海水的影响;QZ3监测井以HCO3-占优,比例为62%~63%,Ca2+也占据较大优势,为淡水所控制。QZ2、QZ5监测井SAR依次为57.95~63.24、57.20~63.13,QZ3监测井为2.17~4.42,前两者明显要高很多。QZ2、QZ5监测井地下水盐碱化风险程度很高,QZ3为一般。     

1994年夏季南海北部海水氧同位素分布特征

南海东北部海区１９９４年夏季海水氧同位素示踪分析结果表明：氧同位素δ＾３８Ｏ值的分布在一定程度上反映了本区环流的某些特征。δ＾１８Ｏ值在垂向表现出表层低正值，次表层达到最大值，然后随深度的增加逐渐降低的特点。     

长江口北翼海滨地区海水入侵的地球化学特征初步研究

利用2009年2月和8月两次在长江口北部滨海地区地下水调查取得水化学数据,综合运用数理统计法、Piper三线图法,分析长江口北翼滨海平原海水入侵区浅层地下水的地球化学特征,识别不同季节浅层地下水水化学类型的特征.研究结果表明:(1)研究区地下水主要靠大气降水及地表水体渗透补给,季节变化对区域内地下水水化学空间变异性影响...     

莱州湾南岸平原地下水化学特征研究

用2009年莱州湾南岸地下水最新监测数据,将研究区地下水淡水区、微咸水区、咸盐水区和卤水区进行经典统计分析、相关分析、等值线图和Piper三线图绘制,阐述了水化学类型和成分特征从南往北的变化:EC、TDS、Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-的平均浓度从南部淡水到北部卤水呈现逐渐增大趋势,因为在卤水区普遍发生碳酸钙沉淀,Ca2+和HCO3-则在咸盐水区浓度达最高;pH值从淡水到卤水呈现从弱碱性到弱酸性的转变;从淡水区向卤水区地下水化学组分阴离子由HCO3-为主变为Cl-为主,阳离子由Ca2+为主变为Na+为主;此外河流对地下水起到淡化和冲刷的作用。主成分分析法提取了水化学3个主成分,分别代表了地下水盐化指标、生物化学作用和碳酸钙沉淀。进一步结合系数比值法和饱和指数计算,在对本区水文、地质以及离子水文地球化学特性分析基础上,指出地下卤水阴阳离子中占绝对优势的Cl-、SO42-、Na+、Mg2+的毫克当量百分数与正常海水的值非常相近而与地下淡水的值相差甚远,反映出本区地下卤水起源于古海水,为沉积海水。此外卤水绝非海水简单浓缩的产物,其间还包括复杂的水化学变质过程及后期演化如矿物沉淀、阳离子交换(K+-Ca2+;Na+-Ca2)+、去白云岩化作用和硅酸盐蚀变等。饱和指数的计算表明石膏在卤水矿化度达100 g/L之后才开始缓慢沉淀,而文石、方解石和白云石基本一直处于饱和沉淀状态,且文石和方解石的饱和指数散点分布极为相似,说明两者可能同时发生沉淀。     

海水入侵调查方法研究进展

综述了国内外海水入侵调查方法,总结了水化学方法、水位观测、地球物理勘测方法、同位素示踪法在海水入侵监测和调查中的研究进展,指出各类方法在应用中应注意的问题,提出未来仍需积极探索不同的海水入侵调查方法,发展延时性地球物理勘测方法、应用新的同位素示踪剂等,同时联用多种调查方法,以获得可靠的结果。     

防城港水化学要素含量的分布特征及相互关系

本文利用1996年12月和1997年7月的调查资料，首次对防城港水化学要素含量的变化特征及相互关系进行了研究。结果表明：该港湾水化学要素含量具有明显的河口区特征，pH值和DO含量呈枯水期高于丰水期，营养盐含量则与此相反；物理混合作用对该港湾水体营养盐含量的分布起主导控制作用；各营养盐含量之间具有很好的同源性，尤以枯水期的较显著。     

莱州湾东岸地下水化学及盐化特征

以莱州湾东岸为研究区,利用统计分析、相关性分析、Piper图、饱和指数以及离子比例等方法系统研究了该区的浅层地下水化学特征及盐化机理。结果表明,水化学参数Cl-、HCO3-和Ca2+离子浓度较高,而Mg2+、K+离子浓度很低,研究区硝酸盐污染严重,平均离子浓度高达172.88 mg/L,为劣五类水质;Cl-、SO42-、Na+和K+的离子浓度变异系数较大,是随环境变化的敏感因子,是决定地下水盐化的主要变量;该区地下水中Ca2+、Mg2+和Cl-占主要优势,地下水化学类型复杂,按阳离子主要划分为Ca、Ca·Mg(Ca·Mg·Na)、Ca·Na(Ca·Na·Mg)及Na·Ca型水;按阴离子主要有Cl、Cl·HCO3(HCO3·Cl)、HCO·Cl·SO4(Cl·HCO3·SO4)、Cl·SO4、Cl·SO4·HCO3以及HCO3·SO4·Cl(SO4·HCO3·Cl)型水;TDS质量浓度呈现显著的空间结构性特征,表现为从中部向两侧浓度逐渐升高,由海向陆TDS质量浓度逐渐降低,南部TDS质量浓度要显著大于北部;蒸发沉积、溶滤、阳离子交换作用以及人类活动的影响是浅层地下水盐化的主要控制因素;岩盐、白云石、方解石以及石膏等矿物是地下水常规离子的主要物源。     

辽东湾北部沿岸海水入侵灾害成因及特征

海水入侵是在自然和人为因素的作用下形成的地质灾害。分析了辽东湾北部沿岸29个观测井内7种主要离子质量浓度,阐述了辽东湾北部沿岸海(咸)水入侵的主要方式和分布特征。气候、地形地貌、地质与水文地质是发生海(咸)水入侵的基础条件,地下水超采等人类不合理工程和经济活动是诱发海(咸)水入侵的主要原因。     

天津大沽沙航道水域浮游植物分布特征及富营养化评价

根据2007年8月大沽沙航道水域浮游植物的调查资料及水质监测数据,研究了该水域浮游植物的分布特征及富营养化状态.综合单因子生物法和营养指数法的评价结果表明,该水域污染较严重,尤其是靠近大沽排污口的水域已经严重富营养化,排污河向航道输入大量含有N、P营养盐的污染物,造成水质污染.今后应严格控制大沽排污河污染物排放总量,减少陆源污染,有效防治"赤潮"的发生.     

大沽河潮坪沉积的金属元素地球化学特征及环境意义

研究了大沽河潮坪沉积(柱状样)金属元素含量的垂向变化,表明沉积物环境质量总体变化不大,但大多数元素都反映出了向上富集的特征。采用因子分析方法对柱状样金属元素进行分析,提取了4个主因子占据样本信息量的81.46%,以此定量判别了金属元素的来源。应用地质累积指数法对柱状样沉积物进行污染评价,结果显示柱样沉积物主要受Cu、Zn和As的污染,但污染程度很低,沉积物环境质量较好。     

青岛西北地区矿泉水的水化学特征与形成机理

研究青岛西北部橄榄安粗岩系分布区饮用天然矿泉水形成的水文地质条件及水化学特征。指出：作为水岩反应的结果体现,其主要化学成份Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋与Ｓｒ２＋间构成明显的成份正相关;而Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、ＨＣＯ－３与Ｈ２ＳｉＯ３间构成负相关,Ｓｒ２＋与Ｈ２ＳｉＯ３间亦呈负相关。并对矿泉水形成的影响因素和机理进行探讨     

文登区浅层地下水化学演化与海水入侵研究

作者采用水化学演化图(hydrochemical facies evolution diagram,HFE-D)和海水入侵地下水质量指数(GQISWI)对山东威海文登区地下水的化学演化和海水入侵情况进行了分析.Piper图的结果表明文登区从北到南地下水的化学组成分别是Ca-HCO3、Ca-Mg-Cl、Na-Cl.HFE...     

稳定碳、氮同位素在河流系统研究中的应用

对天然存在的稳定碳、氮同位素在河流系统中的有机物质(POM和DOM)来源、转换和运移规律及其与沿岸生态系统的关系、河口区不同来源颗粒有机质的混合过程、河流系统中富营养化的污染来源和土壤中的微生物过程、系统中的营养行为和食物来源途径以及河流有机物质在陆架上的分配、积累和运移规律的应用研究作了较为系统的论述。