贵阳市大气总悬浮颗粒物（TSP）中水溶性无机离子的化学特性及季节变化特征

2005年1月到12月,在贵阳市区采集TSP样品,分析了其主要水溶性无机离子的化学性质及其季节变化规律。结果显示,TSP浓度年均值为106.60μg／m^3;各离子摩尔浓度的大小顺序为：SO4^2-＞NH4^＋＞Ca^2＋＞NO3^-＞K^＋＞Na^＋＞C^-＞Mg^2＋＞F^-。TSP及其组分存在明显的季节变化,TSP、Cl^-、SO4^2-、NO3^-、NH4^＋、K^＋、Na^＋、Ca^＋和Mg^2＋浓度的冬／夏比值分别为1.29、5.23、1.35、2.37、1.73、1.22、1.84、1.23和1.02。影响TSP、Ca^2＋、Mg^2＋和F^＋的气象参数主要是相对湿度和风速,影响SO4^2-、NO3^-、NH4^＋,和Cl^-的是温度。TSP大多呈微酸性,可能是高含量的SO4^2-所致。NH4^＋与SO4^2-的相关性最好（R为0.85）,NH^＋与SO4^2-的摩尔比值为0.8,说明NH4^＋主要以（NH4）2SO4的形式存在。     

浅层地下水化学成分特征及成因分析

以淮南市浅层地下水为研究对象,采集样品130个样品,利用多种方法测试了21种水样指标。统计其化学组分,划分了水化学类型,分析了硬度与Ca^2＋／Na^＋,Mg^2＋／Na^＋,TDS和ES之间关系,并对地下水中重金属元素与常规组分的相关性进行了探讨。最后得出,淮南市区浅层地下水属于弱酸-弱碱性淡水,水体硬度大,水化学类型以Na^＋ - Ca^2＋ - HCO3^- - Cl^-为主;Cl^-、F^-、SO4^2-和氨氮超标不高,重金属超标高于其它组分,是影响地下水水质主要因素之一。另外随着TDS增加,Cl^-、SO4^2- 含量增大等。     

淮北平原东部孔隙潜水水质参数因子分析探讨

利用因子分析方法,对淮北平原东部的蚌埠市、亳州市、阜阳市、淮北市和宿州市浅层潜水水质为研究对象,对其实测的11个环境要素——K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、HCO3^-、SO4^2-、Cl^-、NO3^-（以N计）、总硬度、溶解性总固体、游离二氧化碳进行因子分析。结果表明,该地区实测的11个环境要素可提取3个主因子,第一主因子包括NO3^-（以N计）、Ca^2＋、Cl^-、Mg^2＋、K^＋、SO4^2-,共6个环境要素,主要反应了与水的硬度相关的几个参数以及Ca^2＋、Mg^2＋和K^＋的主要存在形式;第二主成份包括Na^＋和SO4^2-,反应了该地区钠盐的主要存在形式;第三主成份包括游离二氧化碳和HCO3^-两个要素。     

西藏扎布耶盐湖夏季卤水盐田晒制研究

本文以西藏扎布耶盐湖卤水为研究对象，在夏季的大面积盐田中，记录了天然日晒蒸发过程中的卤水组分演化过程，分析了Li、B、K等组分的集散行为，为该湖卤水的综合利用提供了工业化参考数据。通过实验发现，扎布耶盐湖夏季卤水Li^ 富集较低，Li^ 浓度最高达到1.8g/L。Li^ 的析出较分散，在实验末期，固相Li2CO3析出达到高峰期，但Li2CO3的含量不超过4%。在实验后期，卤水中CO3^2-离子的浓度和卤水温度迅速升高，这是导致卤水中Li^ 快速析出的主要因素，蒸发后期，卤水中K^ 和B2O3迅速富集，母卤适于提取硼砂和钾石盐或硼钾盐。     

太原市西山岩溶水系统水文地球化学特征分析

岩溶含水系统的水化学特征能够反映地下水补径排关系、含水介质特征及水岩相互作用等。本文通过分析太原市西山岩溶含水系统地下水中TDS、Sr2+ 、HCO-3 、SO2-4 的分布特征、相互关系及指示意义,得出以下结论: 从补给区到径流排泄区, TDS 随着径流途径、径流时间及循环深度的增加而逐渐增加。Sr2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 浓度沿着地下水径流方向具有同步增加的趋势,但Sr- Mg 的变化斜率小于Sr- Ca ,这主要是碳酸盐岩中白云石与方解石含量及溶解度不同造成, CaO与MgO比值越大,相对溶解度越大。沿地下水径流方向,水化学类型由HCO3 型过渡为HCO3· SO4 型、SO4· HCO3 型、SO4 型, SO2-4 离子浓度逐步增加,总体来看,Ca2+ 、Mg2+ 离子总含量与HCO-3 、SO2-4 离子总含量达到平衡,说明在西山岩溶区,水中离子的主要来源除碳酸盐外,硫酸盐的溶解也是一个重要途径,且受煤系地层及煤矿开采活动的影响强烈。      

东濮凹陷西部斜坡带油田水特征及其油气地质意义

基于实际测试资料,统计分析了东濮凹陷西部斜坡带沙河街组油田水的水型、矿化度、盐类离子组分和化学系数的纵、横向变化特征,并探讨了油田水特征对油气聚集与保存的指示作用。研究表明,研究区油田水以CaCl2型为主;矿化度随埋深增大而增大,Ⅱ台阶发育高矿化度区;常规离子组成中阳离子为Na^＋ ＋K^＋、Ca^2＋、Mg^2＋;阴离子为C1^-、SO4^2-、HCO3^-,并以Na^＋＋K^＋和Cl^-占绝对优势,在深层高矿化度区存在阳离子交替吸附现象;由浅至深、自Ⅲ台阶到Ⅰ台阶,钠氯系数、脱硫系数、碳酸盐平衡系数和钠钙系数呈减小趋势,而变质系数和钙镁系数则逐渐增大;油田水分布特征指示着研究区深层的油气保存条件优于浅层,从西部斜坡带顶部到洼陷中心油气保存条件越来越好,Ⅱ台阶是重要的油气聚集区带与勘探对象。     

柴达木黑北凹地早更新世新型砂砾层卤水水化学特征与成因

柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8~24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl-、Na+、Cs+、B₂O₃、Ca2+、Mg2+、Sr+、NO₃-、Rb+在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO₄2-的变化幅度大,分布极不均匀;Br-、I-、Li+、K+变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na+、Cl-、Ca2+、Sr2+、TDS呈正态负偏高峰态,K+、SO₄2-、Li+呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K+、SO₄2-、Li+首先聚为一亚类,Cl-、TDS、Na+聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na+、Cl-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B₂O₃的变化趋势相同.K+、SO₄2-、Mg2+三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li+的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数C_Na/C_Cl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na+、K+、Mg2+//Cl--H₂O四元体系和Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO₄2--H₂O五元体系25 ℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙(淡)水相互作用有关.      

新疆塔木—卡兰古铅锌矿床成矿流体地球化学特征

新疆塔木-卡兰古铅锌矿产于塔里木板块西南缘晚古生代碳酸盐岩沉积台地中，矿体受碳酸盐岩中的角砾岩带控制。对塔木，卡兰古，乌苏里克，卡拉牙斯卡克等矿区的流体包裹体化学成分的研究表明，成矿流体具有低温，中高盐度，高密度富含有机物质及硫化氢气体的特征。流体气相成分中H2O和CO2占主要成分，盐水中阳离子以Ca^2 ,Mg^2 为主，含Na^ ,K^ ,Li^ ，阴离子含Cl^-,HCO3^-,SO4^2-,F^-等。流体的δD值于-114‰--70‰间，δ^18O值在-1.7‰--15.2‰间。流体来源于大气降水参与的盆地热卤水，矿床成因属密西西比河谷（MVT）型。     

冀东北地区中低温对流型地热系统的氟指示意义研究

为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。结果表明:研究区地热流体F^-含量为1.36~23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3^-—Na^+和SO4^2-·HCO3^-—Na^+等Na型水中富集程度高于HCO3^-—Ca^2+和HCO3^-—Ca^2+·Mg^2+等Ca型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。     

丰予井田地下水化学特征分析及意义

了解地下水化学特征及其形成作用对于快速识别矿井突水水源、防止矿井突水具有重要意义。在系统分析丰予井田水文地质条件的基础上,运用各常规离子与TDS（溶解性固体总量）的二次拟合曲线、Piper三线图、离子浓度变异系数、地下水Stiff图、TDS等值线图、Gibbs图以及离子比例系数图对各含水层的地下水水化学特征及形成作用进行分析。研究结果表明:各含水层的离子浓度变异系数均小于1,离子的分布比较稳定;山西组和太原组的水化学类型均为HCO₃·Cl-Na+K·Ca,且Na++K+与TDS浓度均较大,山西组和太原组是相对封闭的含水层,新生界和奥陶系的水化学类型为HCO₃-Ca·Mg;水岩作用是影响各含水层化学成分的主要作用,碳酸盐岩溶解、硅铝酸盐溶解以及蒸发岩溶解是影响地下水化学成分的主要因素。      

河南省永城市浅层地下水化学特征及形成机制

地下水是河南省永城市重要的供水水源,浅层地下水水质污染严重制约了该市经济发展和居民生活质量的提高.在实地调查采样分析的基础上,运用水化学图解法、数理统计法、地球化学模拟法等方法综合分析了永城市浅层地下水的水化学特征和形成机制,探讨了该市浅层地下水污染来源和主要影响因素.结果表明:随含水介质和人类活动影响强度的变化,浅层地下水中K+、Ca2+、NO₃-、Cl-、SO₄2-的浓度和COD（chemical oxygen demand）随深度增加而减少,而Na+、F-、Mg2+、HCO₃-的浓度和TDS（total dissolved solids）随深度增加而上升.在煤矿区及煤化工区浅层地下水中SO₄2-浓度大于250 mg/L,远远高于其他区域的SO₄2-浓度,而在农业区浅层地下水中NO₃-浓度大于30 mg/L,远远高于其他区域的NO₃-浓度.综合分析表明:煤矿及其化工业废水和生活污水排放、过量使用化肥农药是永城市浅层地下水污染的主要因素.      

新疆罗布泊富钾卤水矿床异常富集机理

罗布泊是世界上最大的单体硫酸盐型液体钾盐矿床,对于其矿床成因一直存在争议.基于大量盐泉、地下潜水及地表水的化学实测数据,从水文化学的角度探讨罗布泊富钾卤水矿床成因.结果表明,矿区富钾卤水钠氯系数为0.76～1.24,钾氯系数为38.58～60.49,主体表现为溶滤型卤水特征,指示有其他来源卤水混合参与成矿;首次在罗布泊...     

黄土边坡盐蚀剥落病害特征调查及其水盐迁移规律研究

通过现场调查及室内含水量和易溶盐分析试验开展了黄土边坡盐蚀剥落病害特征的研究。结果表明:盐蚀剥落病害按剥落形态可分为条带状、片块状及凹腔状盐蚀剥落;按地层岩性可分为马兰黄土、离石黄土、古土壤层及人工夯实黄土盐蚀剥落。试样含水量随着距边坡表层垂直深度增加而增大,含盐量随着距边坡表层垂直深度增加迅速降低且很快趋于稳定;阴离子CO₃2-和HCO₃-含量随距边坡表层垂直深度增加无明显变化规律,Cl-和SO₄2-含量随距边坡表层垂直深度增加迅速减小且很快趋于稳定;阳离子K+、Mg2+、Ca2+含量随距边坡表层垂直深度增加无明显变化规律,Na+随距边坡表层垂直深度增加迅速减小且趋于稳定;阴离子以SO₄2-和Cl-为主,阳离子以Na+为主,边坡表层易溶盐主要成分为Na₂SO₄和NaCl。边坡表层富集易溶盐Na₂SO₄和NaCl,在气候变化条件下的反复溶解和结晶作用是黄土边坡盐蚀剥落病害的主要诱因。     

华北隐伏型煤矿地下水水化学演化多元统计分析

为了阐明采动影响下华北隐伏型煤矿地下水化学演化规律,选取淮北煤田任楼煤矿为研究示范,运用系统聚类与主成分分析法对任楼煤矿不同时期的四含、煤系、太灰与奥灰含水层地下水水样的常规水化学指标（K++Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO₄2-、HCO₃-与CO₃2-）开展多元统计分析,从而划分不同水化学类型,进而揭示地下水化学形成条件。研究结果表明:地下水"脱硫酸"程度揭示系统逐渐封闭,受采动影响逐渐减弱;"硬化"程度揭示系统逐渐开放,受采动影响逐渐增强;"咸化"作用贯穿于"脱硫酸"与"硬化"作用过程中。而且,地下水因受采动与"咸化"作用影响,"脱硫酸"与"硬化"作用程度表现几乎相反的变化趋势。      

钱营孜煤矿深部地下水水化学特征及来源解析

我国浅部煤炭资源已逐渐枯竭,在煤炭进入深部开采的条件下,来自煤层底板高承压灰岩水的威胁也越来越大,深入理解矿区含水层中水化学组成控制机制是针对性地开展水害防治工作的重要科学前提。为了查明安徽钱营孜煤矿深部地下水中常规离子的定性与定量来源,通过多种数理统计方法(包括相关性分析和R型聚类分析)、离子比值法和Unmix模型对22个灰岩水中常规离子浓度进行了分析。结果表明,地下水呈中至弱碱性,溶解性总固体(TDS)变化范围为1 945~5 292 mg/L,阳离子平均质量浓度由大到小排序为:Na+ (718 mg/L)、Ca2+ (270 mg/L)、Mg2+ (153 mg/L),阴离子平均质量浓度由大到小排序为:SO₄ 2? (2 305 mg/L)、HCO₃ ? (239 mg/L)、Cl? (186 mg/L),95%样品的水化学类型为SO₄-Na型。相关性分析、聚类分析和离子比值分析表明,含水层中水化学组成控制因素主要为硫酸盐和碳酸盐矿物的溶解(源1)以及盐岩的溶解和硅酸盐矿物的风化(源2)。Unmix模型显示源1和源2对地下水中常规离子浓度的平均贡献率分别为56%和44%,其中,源1对Ca2+、Mg2+、Na+和SO₄ 2?浓度贡献率依次为73%、68%、63%和73%,源2对Cl?和HCO₃ ?浓度的贡献率分别为75%和66%。研究成果可为相似条件煤矿突水水源的精准识别提供理论支持。      

系统聚类逐步判别法对皖北矿区突水水源的分析

以Ca2+、Mg2+、K++Na+、Cl-、SO₄2-、CO₃2-、HCO₃-、pH值与TDS的测试结果为指标,对皖北矿区四含、煤系、太灰、奥灰4个主要突水含水层系统分别进行聚类分析。在此基础上,筛选出能代表各含水层水化学特征的水样进行逐步判别分析,并从中选出了SO₄2-与TDS两种标型组分,建立了皖北矿区突水水源的判别模型,该模型具有较好的判别效果。      

淮南煤田地下水水化学空间分布及其形成作用

为探究淮南煤田地下水的空间分布情况及各项水化学作用的强度,将淮南煤田划分为松散层较厚的北部区域与松散层较薄的南部区域,收集了两区域16个矿井主要突水含水层的水化学测试数据,综合采用离子组合法、Gibbs图、氯碱指数等方法研究了各含水层的地下水水化学特征。研究结果表明:地下水总溶解固体与松散层埋藏厚度呈正相关,其均值范围在951.92~2 667.79 mg/L。随着松散层厚度的增大,脱硫酸、浓缩结晶及阳离子交替吸附等水化学成分形成作用得到增强,使SO₄2-不断消耗形成HCO₃-,导致溶解度小的HCO₃-结合Ca2+、Mg2+析出,并最终形成以NaCl主导的高矿化度水体。该结论将为深部煤矿区水害防治、水资源利用等提供一定借鉴作用。      

天山乌鲁木齐河源冰川积雪化学特征及其季节变化

高海拔雪冰可以记录源自于地球表面的各种化学物质信号.从2002年9月到2005年10月3年的时段内,在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集积雪样品,运用比较法、相关分析法等方法,对其中主要离子、不溶粉尘、痕量金属和δ18O等特征及其季节变化进行了分析研究.分析结果表明,积雪离子浓度大小顺序依次为:Ca2+＞SO₄2-＞NO₃-＞Cl-＞NH₄+＞Mg2+＞Na+＞K+,其中Ca2+是主要的阳离子,SO₄2-是主要的阴离子.离子相关性分析表明,除NO₃-之外,其他离子浓度之间均存在较好的正相关.积雪中δ18O值随时间变化表现出与大气温度变化相反的规律.积雪中不溶粉尘和主要化学离子浓度具有明显的季节变化特征,春季期间浓度明显高于其他季节,表明沙尘活动对冰川区化学物质输入有较大贡献;此外,痕量金属(Cd、Pb、Zn、Al、Fe)季节变化特征表明,人类活动的污染物对于研究区雪冰中的化学特征亦有重要影响.      

海水蒸发轨迹线及其应用

利用海水蒸发实验资料，在双对数图上，可以建立Ｃｌ＾－、Ｎ＾＋、Ｍｇ＾２＋、ＳＯ４＾２＋、Ｋ＾＋、Ｃａ＾２＋、ＨＣＯ３＾－、ｓＲ＾２＋、Ｂ＾３＋、Ｌｉ＾＋、Ｒｂ＾＋、Ｃｓ＾＋、Ｉ＾＋含量及矿化度与Ｂｒ＾－含量的关系曲线，称为海水蒸发轨迹线。它们可以和来帮助判断沉积盆地地下卤水的起源。分析沉积盆地蒸发岩卤水在后来的成岩环境中是否发生过成岩反应。