淮河流域平原区高铁锰地下水环境健康风险评估

基于近期获得的水文地球化学分析数据,应用指示克立格法开展了淮河流域平原区高铁、锰地下水环境健康风险评估,并分析了高铁、锰地下水的形成原因。结果表明：铁、锰是影响研究区地下水质量的主要化学组分,铁、锰在地下水中的空间分布上表现出明显的变异性。铁、锰超标概率峰值具有相似的空间分布格局,铁、锰高风险地区呈岛状分布,深层地下水的环境健康风险明显降低。含铁浅层地下水高风险地区面积为1 257.15 km²,面积占比0.07%;含铁深层地下水高风险地区面积为476.93 km²,面积占比0.03%。含锰浅层地下水高风险地区面积为35 883.16 km²,面积占比19.19%;含锰深层地下水高风险地区面积为1 269.30 km²,面积占比0.07%。淮河流域高铁锰地下水是原生成因,铁、锰离子主要来源于含水层中含铁、锰矿物的还原性溶解。高铁锰地下水的风险评价结果,可为区域供水区划提供指导。     

德州市高氟深层地下水分布特征及饮水安全措施

作为德州市农村主要饮用水源之一的深层地下水氟化物含量超标,严重影响了当地人民群众的身体健康。本文对德州市高氟深层地下水的分布及成因进行了分析,阐述了饮用高氟水的危害,结合当地做法对降氟改水措施做了探讨。     

河南省兰考县中深层地下水分层质量评价

兰考县位于河南省东部,地处黄淮平原腹地,为典型的水质型缺水地区,区内广泛分布有咸水、微咸水、高硬度水、高氟水以及高铁高锰水等劣质地下水。对兰考县中深层地下水分层进行采样分析,基本查明了兰考县中深层地下水化学组分分布情况及质量状况,结果显示:兰考县中深层地下水质量总体较差,且具有明显的垂向分层性,不同深度的地下水质量不同,一般上部水质差,下部水质较好,随着深度的增加,水质有逐渐变好的趋势。500～600 m层段的地下水质量好,可作为兰考县中深层地下水的主要取水层段。评价结果为当地寻找安全的饮用地下水水源提供了基础依据。     

基于防治德城区地面沉降控制深层地下水开采的模拟研究

山东省德州市德城区由于地下水的大量开采,形成了大规模的地下水降落漏斗,地面沉降问题尤为突出。采用回归分析方法,从单井开采量、区域总开采量、不同深度开采等方面分析深层地下水开采与地面沉降的关系,全面分析深层地下水开采和地面沉降之间的关系,结果表明两者的线性趋势显著,由此得出地面沉降主要是由深层地下水开采量导致的。为控制地面沉降,采用水量均衡法方法计算城区深层地下水开采量应小于47 945 m3/d,该结果为后续的地面沉降防治工作提供了明确方向和理论基础,使得防治工作更具针对性。     

大同盆地地下水高砷、氟、碘分布规律与成因分析及质量区划

为了对大同盆地地下水中砷、氟、碘等的分布和成因进行分析,开展地下水质量区划,依据地下水污染调查取得的最新系列测试数据,结合以往水文地质和水文地球化学研究成果,编制大同盆地浅层和中深层地下水砷含量、氟含量、碘含量等水化学特征分布图,以直观反映大同盆地地下水高砷、高氟、高碘区的空间分布规律; 通过分析pH值、硫酸根含量、硝酸根含量、铁含量、锰含量与砷的关系,探讨高砷水的形成原因; 根据pH值、钙离子、重碳酸氢根离子与氟的关系,分析氟超标原因; 指出高碘区与高氟区分布的相似性和成因的相似性。研究结果表明,盆地周边高砷、高氟岩层是地下水砷、氟的原生来源,特定的河湖相沉积环境则为砷、碘的富集提供了原生地质条件; 北部地区氟增高与地下水位下降致使黏性土中的氟离子进入含水层有关,中部地区高氟与土壤盐渍化有关; 中部富含淤泥质黏土的湖相地层是碘富集的原生地质因素,冲积洼地地下水径流条件滞缓是碘富集的水动力因素; 干旱气候条件下强烈的蒸发浓缩作用亦是高氟、高碘地下水形成的重要因素。依据砷、氟、碘、硝酸盐、亚硝酸盐、总含盐量(total dissolved salt,TDS)、总硬度、氨氮等单组分含量分布,利用GIS空间分析功能,进行了大同盆地浅层和中深层地下水质量区划,可为当地地下水开发利用提供地学依据。     

珠江三角洲地区地下水锰的分布特征及其成因

为了解珠江三角洲地区地下水中锰的含量及其成因,笔者采集并分析了352组地下水样和13组地表水样。结果表明:珠江三角洲地区地下水的锰含量在未检出至8.32mg/L之间,平均浓度为0.34mg/L,超标率达49.4%。在该区9个地级市范围都存在地下水锰超标现象。区内地下水的锰含量与总溶解固体(TDS)、化学需氧量(COD)以及HCO3ˉ都呈极显著的正相关关系,而与Eh呈极显著的负相关关系。珠江三角洲地区地下水中锰含量的分布与该地区的工业化程度以及所处的补、径、排条件密切相关。影响该地区地下水锰含量分布的因素主要有氧化还原环境、酸碱条件、地下水的总溶解固体、上覆盖层性质、地下水径流条件以及含水层介质等。     

江汉平原东北部浅层高铁锰地下水环境特征

铁、锰元素是影响江汉平原东北部浅层地下水质量的主要因素。为了查明该地区地下水中铁锰的分布特征及地下水环境特征,选择典型研究区,采集了13件地下水样品,测试了地下水中铁锰的含量以及酸碱度、矿化度和氧化还原条件,分析了上述条件对铁锰含量的影响,并与江汉平原腹地高铁锰地下水环境进行对比。结果表明,本研究区地下水以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型为主,高铁锰水主要分布于研究区东部和南部沿江地带,与江汉平原腹地地下水化学类型一致,铁锰的含量相对偏低。研究区上部土层中铁锰的氧化物为地下水中的铁锰提供了丰富的来源,地下水的酸碱度、矿化度和氧化还原环境是影响铁锰迁移的主要因素。研究区高铁锰地下水多呈弱酸性,矿化度较高,地下水中铁锰的含量与溶解氧具弱负相关,与氨氮具强烈正相关,表明相对还原的环境有利于铁锰释放到地下水中,江汉平原腹地处于更加还原的环境,是地下水中铁锰高于本研究区的主要原因。     

珠海西部海岸带地下水锰的分布与成因

珠海西部海岸是珠江三角洲地区主要组成部分,环境污染问题严重,通过开展水工环地质调查工作,对地下水水质资料进行分析。结果表明:平原区地下水锰含量普遍较高,为0.155~48.800 mg/L,平均含量为11.359 mg/L;而丘陵区地下水锰含量相对较低,为0.000 3~0.309 mg/L,平均含量为0.0433 mg/L,仅少量锰含量高点位于珠海市香洲区和斗门区的丘陵、台地边缘的地下水系统径流区或排泄区,地下水锰含量分布与所处区域补、径、排条件关系密切。平原区高锰含量的地下水主要为原生环境形成的,后期人类活动影响地下水的锰含量;地下水锰的迁移和富集受多因素控制,包括氧化还原条件、含水层介质与上覆土层性质、咸水区的"盐"效应、酸碱条件、地下水径流条件和环境污染等;该区地下水锰含量与矿化度、COD和氨离子呈显著的正相关关系,而与p H值呈较明显的负相关关系。     

江汉平原东北部地区高铁锰地下水成因与分布规律

肖港地区位于江汉平原东北部,属于大别山连片贫困区和贫水区,地下水资源较贫乏,且地下水水质不佳,水中铁锰离子含量普遍超过了国家饮用水标准。为查明高铁锰地下水成因及空间分布规律,服务区内地下水开发利用及安全供水问题,系统采集区内岩石、土壤和地下水样品,测试岩土与地下水中铁锰的含量,分析地下水中铁锰含量与含水层沉积物的铁锰含量、地下水的氧化还原条件和酸碱度之间的关系。结果表明:江汉平原东北部地区地下水中铁锰超标现象普遍存在,其中锰的超标率大于铁,第四系孔隙潜水超标最严重,铁锰最大浓度分别达到44.88 mg/L和19.21 mg/L。研究区岩土中铁锰氧化物为地下水中铁锰提供了物质来源,弱酸性、强还原环境为沉积物中铁锰的溶解释放提供了有利条件,总体上从研究区东西两侧（补给、径流区）向中部第四系孔隙潜水含水层（排泄区）,沿地下水流向Eh值、pH值逐渐减小,铁锰含量逐渐增大,形成北北东向带状分布的高铁锰地下水区。     

汉江下游河水-地下水侧向交互带中溶解态锰的分布特征

江汉平原浅层地下水中锰含量普遍较高,探究锰在河流交互带中的分布特征有助于认识交互带中锰的生物地球化学过程,对水质的保护具有重要指导意义.通过监测汉江下游侧向交互带河水、地下水中溶解态锰含量及其相关指标,分析不同河水-地下水交互作用方向下溶解态锰的时空分布规律,并探讨其成因.结果表明:研究区侧向交互带中靠近河岸带区域存在溶解态锰的富集,且在有局部反向流的地方锰含量较高;该局部富集的现象在河水补给地下水的交互带中更加明显;泄洪后该富集区域随水流方向发生迁移;研究区地下水中锰的含量与HCO₃-、Ca2+、Mg2+呈极显著正相关,与NO₃-、Fe2+显著负相关,但与交互带地下水中Eh和pH不相关.交互带溶解态锰的时空分布受地形条件、水动力和水化学的共同影响.      

河北省邯郸、邢台东部四县地下水越流问题的同位素分析

深层地下水的属性、深浅层地下水的水力联系(越流)是水文地质工作者一直研究和争论的问题。在对邯郸、邢台东部四县深、浅层地下水的氢、氧同位素样品的采集与测试中,发现该区地下水中氚同位素含量较高(15～30 TU,最高达51.1 TU)。本文利用区域大气降水中氚同位素衰减规律与特征,结合研究区地下水的水位和水质动态特征、含水层及隔水层的岩性特征,对特定水文地质条件下浅层地下水向深层地下水越流的可能性进行了分析研究,认为:本区存在浅层地下水越流至深层地下水的可能,在深层地下水中出现的高氚含量是其重要的证据。     

华北平原深层地下水14C年龄的TDIC校正与对比

用14C确定地下水年龄需要进行多种校正。在系统测定华北平原深层地下水14C含量的基础上,应用TDIC(Total Dissolved Inorganic Carbon,即总溶解无机碳)校正地下水14C年龄。将补给区地下水样的14C和TDIC含量作为"初始14C活度"和"初始TDIC"含量,对其他样品进行"初始TDIC"的14C活度校正,并用CAL-IB5.0分别计算了样品校正年龄(14C校)和TDIC校正后的校正年龄(14CTDIC校)。华北平原深层地下水14C校正年龄变化比例达-27.5%~44.4%,TDIC校正对14C年龄影响明显,地下水样品进行14C定年时需要先进行TDIC校正。根据华北平原地下水14C校正年龄和Cl-含量分布,华北平原深层地下水受到明显的海水入侵的影响,衡水—河间—任丘一线西侧地下水14C校正年龄代表了其真实年龄,而衡水—献县—天津一线东侧地下水14C校正年龄不能代表其真实年龄,只是海水和地下水混合后的表观年龄。     

新疆塔城盆地地下水中铁锰分布特征及人类活动的影响

以新疆塔城盆地80组地下水样品水化学组分测试结果为依据,结合区域地质、水文地质调查资料,研究塔城盆地地下水中铁、锰分布特征及其成因。结果表明,研究区浅层地下水中铁、锰浓度总体较低,局部超标,其空间分布特征基本一致。对比2017年发布的地下水质量标准,地下水中铁、锰超标率依次为25%和5%,深层承压水铁、锰含量均未超标。地下水中铁锰离子浓度受原生地质环境所控,同时叠加人类活动影响,城镇周边人口密集区尤其是排污沟渠附近地下水中耗氧量、溶解性总固体、铁、锰含量明显升高。地下水中铁锰超标连片区域呈条带状或斑块状分布于塔城盆地北部山区、中部冲积平原区以及南部低山丘陵区的铜钼成矿带,受人类活动影响,在塔城市、额敏县及其周边的地表水和地下水重污染区分布有地下水铁、锰重污染点,污染物特别是有机污染物排放所引起的还原环境促使地层中难溶的铁锰矿物的溶解释放。地层中,尤其是矿床及周边地层中高含量的铁锰是地下水中铁锰的重要来源,沉积层中富含丰富的有机质同时叠加人类活动输入所形成的还原条件是研究区地下水中铁、锰迁移和富集的主控因素。     

淮北平原浅层地下水中铁和锰的空间差异性及影响因素

通过常规和地统计学分析,查明淮北平原浅层地下水中铁锰含量的空间差异性,得出变异函数图符合指数模型,二者都由结构性因素引起。对其空间分布特征进行分析表明,铁、锰在空间呈现相同的分布趋势,超标区主要分布在地势低洼地和低山丘陵区,其含量与岩土成分、地下水所处的氧化还原环境、地下水径流条件、酸碱性等有关。      

德州市地面沉降成因及防治对策浅析

通过对德州市地面沉降现状及成因综合分析,得出德州市地面沉降的主要原因是长期超采深层地下水,造成承压水位降低,含水层本身及其上、下相对隔水层中孔隙水压力减小,地层压缩导致地面发生沉降;构造因素、工程地质因素是地面沉降的次要原因。德州市已经制定规划,控制深层地下水的开采,还应利用封停的深水井进行深层地下水人工回灌工作,才能控制地面沉降的进一步发展。     

苏锡常地区浅层地下水铁锰离子分布规律及成因分析

苏锡常地区浅层地下水资源较为丰富,但水中铁、锰离子含量一直较高.本文在总结现有水质资料的基础上,结合野外现场Eh测试、矿物及土壤的化学成分等成果,对浅层地下水中铁、锰离子的分布规律及其影响因素进行了研究,认为含水介质及土壤的化学成分、地下水系统中的氧化还原环境是造成该区浅层地下水中铁、锰离子含量较高的原因.在此基础上提出：加大开采力度,改善浅层地下水的循环交替速度有利于浅层地下水水质的改良.     

沧州沿海地区深层地下水化学特征及氟化物分布研究

地下水化学场—水质系统与地下水动力场、介质场有着密切的联系,研究地下水化学场对研究古地理环境和水循环条件,以及完整地认识地下水系统或研究地下水流动系统提供科学依据。以沧州沿海为例,通过采集28个深层地下水样品,结合区域已有水质化验结果,基于综合分析、变异系数分析、氢氧同位素分析、离子相关分析,揭示地下水化学特征及其分布规律,并对氟离子分布与成因进行了专题研究。结果显示:沧州沿海地区受四次大的陆地淡水同海咸水的混合及离子交换等水文地球化学作用影响,形成了氯化物—钠型水或以氯化物为主的混合型地下水类型;深层水氟离子含量以2.0～3.0mg/L为主,最大值5.74mg/L,高氟水区pH值一般介于8.0～8.5;氟离子含量与含氟介质与水长期作用、碱性水环境及地下水过量开采等有关。研究结果可为区域深层地下水开发利用和保护提供技术依据和决策参考。     

北票渗滤取水工程区地下水铁锰离子分布规律及成因分析

辽宁北票渗滤取水工程区的地下水铁锰离子严重超标,在总结现有水质资料的基础上,结合野外现场测试、矿物及土壤的化学成分等成果,对地下水中铁、锰离子的分布规律及其影响因素进行了研究,认为含水介质及土壤的化学成分、地下水系统中的氧化还原环境是造成该区浅层地下水中铁、锰离子含量较高的原因。     

沧州地区地下水碘分布特征及其成因浅析

碘是合成甲状腺激素的重要原料,碘缺乏或摄入碘过量均会诱发甲状腺类疾病,饮水碘含量以及日常配碘对于甲状腺疾病有着重要的影响。已有资料显示华北平原东部地区为地下水高碘地区,然而,具体的分布情况及成因尚不清楚。本研究在沧州地区选择东光-南皮-沧州市-青县典型剖面开展了地下水碘分布及配碘情况调查,共采集了61组地下水样品进行碘化物含量分析,分析显示深层地下水相对浅层地下水碘化物浓度分布有较好的规律性,并且黄骅坳陷区深层地下水中碘含量明显高于沧县隆起区地下水碘含量。结合水文地质条件、构造运动、古气候条件等,分析认为自第四纪以来发生的六次海侵运动导致地层中大量存在富碘的海生动植物,受环境条件变化的影响,碘逐渐由分子态转化为离子态,进入地下水中,使深层地下水中碘化物浓度升高,不同的区域地下水淋滤及聚集条件也成为控制地下水中碘化物浓度分布的主要因素。同时结合配碘调查结果提出在沧州市祝庄子村以北的地下水高碘区,由于以地下水作为主要供水水源,应停止食用加碘盐。该项成果对于保护居民身体健康,防止甲状腺类疾病的发生具有重要的意义。     

多源4He及其积累年龄揭示的深层地下水更新能力——以保定-沧州剖面为例

地下水年龄是重要的水文地质参数,它直接揭示了地下水的循环时间和更新能力.由于不同同位素半衰期不同,导致的测年精度和范围各异,致使华北平原深层地下水年龄存在诸多争议.虽然地下水4He测年方法已经得到应用,但是对地下水中4He多种来源的认识依然不足.通过系统采集和分析华北平原保定-沧州深层地下水中惰性气体含量及其同位素组成...