山西岩溶大泉近50年的流量变化过程及其对全球气候变化的指示意义

山西岩溶为中国北方岩溶之典型代表, 岩溶水是当地最重要的供水水源之一. 20世纪50年代以来, 该区各岩溶泉的流量大都以衰减为主要变化特征. 本文以娘子关泉、辛安泉、郭庄泉、神头泉、晋祠泉、兰村泉、洪山泉等7个岩溶大泉为例, 将岩溶泉的流量变化过程划分为天然波动阶段与人类活动影响叠加阶段, 其流量衰减主要受气候因素与人类活动因素控制, 其中前者的贡献约为60%, 后者的贡献约为40%; 而根据气候与人类活动的影响程度的差异, 又可将泉流量衰减模式初步划分为天然衰减为主型、开采衰减为主型、混合衰减型三类. 7个岩溶泉总还原流量的变化与同期全球气温变化存在良好的对应关系, 对近几十年来的全球变暖与干旱化过程具有指示意义, 表明岩溶泉的流量演化过程分析可以作为全球变化研究的一种新手段.     

指示娘子关泉群水动力环境的水化学—同位素信息分析

本文依据宏量组分、微量元素和氢氧同位氧组成监测资料，分析了娘子关泉群水动力环境及其水文地质演化趋势。除国家和城西泉主要排泄局部流动系统的地下水外，其它各泉均为不同空间尺度流动系统地下水混合、排泄之产物。在人类活动影响下，娘子关泉群水质恶化，流量衰减，水帘洞、程家泉断流，城西、坡底泉也面临断流之危险。目前抽取的水帘洞泉的水资源量组成已与五龙泉和苇泽关泉相似，以区域和中间流动系统地下水为主。     

运用地下水动力学分析金属矿床形成与分布规律

本文评述了国外近年来应用地下水动力学的原理、方法分析金属矿床形成与分布规律的研究现状及其成果,其中包括压实水流与沉积矿床成因,区域地下水运动与层控矿床的形成与分布,水动力弥散与蚀变带,构造裂隙及其围岩的水动力条件对脉状矿床的成矿控制等.文中提出了一些初步设想和建议,强调了在我国开展金属矿床古地下水动力学研究对于丰富成矿理论,指导找矿实践的重要现实意义.     

武汉市墨水湖沉积物重金属污染特征与防治对策

武汉市墨水湖重金属污染严重,其污染特征在我国城市湖泊中具代表性。在对墨水湖不同湖区沉积物中重金属污染物空间分布特征进行分析的基础上,应用地积累指数法探讨不同重金属元素含量随深度变化的规律和原因,并对墨水湖沉积物中重金属的污染程度进行评价表明:墨水湖沉积物中重金属元素锌和汞污染最为严重,污染程度由高到低依次为:Zn>Hg>Cu>C r>Pb>A s;从整个湖区来看,分布有排污口的周边湖区污染严重,湖心污染程度较低;沉积物中主要重金属元素含量随深度增加而降低,其变化规律主要受污染状况的影响,沉积物颗粒粒径的变化和早期成岩作用的影响不大。为了改善墨水湖水质条件和重金属污染严重的现状,必须在截污、疏浚和引水工程等基本治理措施保护下,重建和恢复沉水植物系统,才能从根本上改善湖泊水质。     

鄂东阮家湾矿床钨矿化过程的古水文地质—地球化学研究

在对阮家湾铜-钼-钨矿床白钨矿矿化进行野外及室内矿床地质工作的基础上,作者从古水文地质学和地球化学角度探讨了钨矿化机制。该矿床钨矿化具层控性,在沉积-成岩过程中,含矿地层中奥陶统碳酸盐岩中即有钨的初步富集,这主要和与含矿地层相邻的泥质岩所经历的水交替过程及地球化学作用有关,燕山晚期阮家湾岩体侵入后,钨得以再次富集,形成矿体。     

放射性核素地在下介质中迁移机理与模型研究

介绍了铀尾矿库的物理、化学概念模型和其中重金属、放射性核素迁移的一般过程;论述了沉淀作用、络合作用和胶体作用对放射性核素迁移的影响;重点讨论了描述吸附作用的离交换模型和表面络合模型的建模机理;对定量模拟放射性核素迁移行为的Ｋｄ模型、表面络合模型及“反应－运移模型”的应用进行了评述。     

湖底地下水排泄与湖泊水质演化

湖泊富营养化是当前全球范围内最为典型且严重的水环境问题之一,但过去偏重营养盐向湖泊的点源和面源输入评价,常常忽视地表水-地下水相互作用在湖泊水质形成与演化中的作用.总结了地下水-湖水相互作用模式,重点评述了地下水排泄过程对湖泊水文与水质影响的研究进展,对比了渗流仪测量、水量平衡、氡质量平衡、温度示踪、数值模拟等量化方法...     

CO2地质储存的纳米尺度流体-岩石相互作用研究

大气中持续增长的CO_2是引起.温室效应.的主要原因.并给全球带来越来越严重的环境问题.消减CO_2是人类共同而临的生存挑战,也是技术难题.在全球碳循环过程中.有多种调节方法可以减少大气中CO_2含量.但目前只有地质储存被认为是可快速实施、见效明显的CO_2减排方式.CO_2流体-岩石相互作川是地质储存的核心科学问题,...     

大同盆地地下水中砷的形态、分布及其富集过程研究

为查明大同盆地高砷地下水的分布规律及其主要控制因素,对大同盆地典型高砷区35件地下水样进行了水化学特征及形态分析研究。结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]主要存在于20~50 m的浅层地下水中,总砷质量浓度为0.56~927μg/L,主要以As(Ⅴ)形态存在。该区高砷地下水以Na-HCO3型水为主,具有明显的高pH值,高HCO-3、Fe2+、HS-质量浓度及低Eh值,低SO2-4质量浓度特征。这可能与微生物催化氧化有机碳的同时还原含铁矿物和硫酸盐的过程有关。PHREEQC模拟矿物饱和指数结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]中菱铁矿均为过饱和,而低砷地下水[ρ(As)50μg/L]中均不饱和,且菱铁矿饱和指数与地下水中总砷质量浓度呈显著正相关性,该现象表明微生物还原含铁矿物生成FeCO3(菱铁矿)的过程可能是控制本区地下水中砷富集的主要因素。     

多元统计方法在地下水环境研究中的应用——以山西大同盆地为例

运用快速聚类法和因子分析法对大同盆地原生高砷、高氟地下水的16个水化学指标的空间变化进行了分析。结果表明,采用快速聚类法结合实际地下水性质可将研究区地下水分为6类具有不同水化学特征的地下水。从山前到盆地中心河间洼地,地下水中的砷质量浓度逐渐升高,盐碱化程度逐渐加重,水环境呈恶化趋势。因子分析法解释了研究区81.6%的水化学数据,分别提取出反映地下水盐分、砷、氟和硝态氮、Fe和Mn及微量组分Sr的5个公共因子。结合当地水文地质条件及水化学类型特征分析发现,研究区地下水经历了较强的水-岩相互作用、蒸发浓缩作用、离子交换作用,同时受人为活动影响,最终形成了现有的地下水水化学特征。两种统计方法均发现高盐分、高砷及高氟地下水分布有一定的重叠性,水化学特征相似。利用因子得分判断地下水水质特征,划分出各公共因子高值区分布情况与快速聚类法结果基本一致。