雷州半岛东北部铁质地下水成因及分布特征研究

雷州半岛东北部是广东湛江地下水资源较为丰富的地区之一,也是生产生活用水的主要供水水源,区域地下水中铁离子含量较高给开发利用带来不利影响。本文在对该区域地质构造及水文地质条件进行分析的基础上,对铁质地下水的危害、成因和分布特征进行研究。结果认为:在生活饮用水中,含铁量过高对人们的健康会有一定影响,也增加了造纸、纺织工业的漂白处理成本,而雷州半岛东北部地下水中铁质的来源大体有四种主要途径;铁离子含量随含水层位埋藏深度的增加而增多。无论是潜水、浅层水还是承压水,其总铁含量在水平方向的变化特征与区域地形地貌和水文地质条件关系密切;针对该区域地下水中铁含量较高的实际情况,在今后地下水开发利用中应采取必要的除铁措施和动态监测手段,及时掌握地下水水质的动态变化及发展趋势,确保饮水安全,为区域地下水资源合理开发利用提供科学依据。     

福建省晋江市浅层地下水硝酸盐含量特征及其水化学指示意义

地下水中硝酸盐的含量不仅对水质产生影响,也会显著影响地下水的水化学分类,本文以福建省晋江市为例,对浅层地下水中硝酸盐含量特征及与其他水化学指标的关系进行了分析。结果显示:地下水中硝酸盐绝对含量总体偏高,在阴离子毫克当量百分比中所占比重已超过硫酸盐,对地下水水化学类型产生显著影响。NO3–相对含量较高的样品,往往具有低矿化度,低pH值,高r(Na+)、r(Cl–)比,且属于氯化物型水的特征。利用r(NO3–)/r(Cl–)可判别地下水在天然条件下的浓缩或稀释效应,亦可结合目标污染物的绝对含量变化,判断其是否属于人为污染抑或天然水动力条件下的浓缩稀释效应。     

黑河流域地下水“三氮”污染现状研究

通过调查黑河流域地下水中的硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮等离子含量,分析了黑河流域地下水中硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮等含量的空间分布特征,并依据地下水供水适宜性划分表,通过叠加计算,对黑河流域地下水"三氮"进行质量区划。结果表明:黑河流域地下水硝酸盐污染呈现出线状和面状污染的趋势,亚硝酸盐氮和氨氮呈点污染特性,污染不具有区域性和连续性。黑河流域可以直接饮用(Ⅰ—Ⅲ类水)的地下水资源占91.1%、经适当处理可以饮用(Ⅳ类水)的地下水资源占7.19%、不能直接饮用的地下水资源(Ⅴ类水)占1.71%。     

福建厦门市硝酸型地下水特征、成因及其治理措施建议

地下水硝酸盐污染是世界性水环境问题。地下水硝酸盐绝对含量的增加，引起水质恶化，而其相对含量的增加，改变了地下水的水化学特征。在某些地区NO₃^-成为地下水中的主要阴离子之一，用"硝酸型水"命名这种新的地下水化学类型，目前正在逐渐被学者所接受。本研究通过分析厦门市平原区地下水中硝酸型水分布特征和影响因素，探讨了硝酸型水的水化学指示意义。结果表明，厦门市地下水已受到硝酸盐氮污染。在全区采集的87组地下水样品中，硝酸型水占比36.8%，主要分布于风化残积平原区，东部翔安区和同安区已形成较大面状分布，西部集美区和海沧区分布较少，且呈点状或局部小面积分布。硝酸型水主要存在于氧化沉积环境，具有低pH、低TDS和低硬度特征。风化残坡积含水层的酸性土壤、地下水径流缓慢和浅层地下水埋深浅等特征为地下水NO₃^-富集提供了有利的环境条件。人类生活污水、垃圾渗滤液下渗、农业施肥等是地下水硝酸盐污染的主要来源。建议开展地下水硝酸盐污染源识别研究，针对不同污染来源采取完善污染管网建设、农村改厕、科学施肥等措施，从源头上防治污染。     

浅谈地下水硝酸盐污染

地下水不仅是水文循环的一个重要组成部分,还是人类的一种重要淡水资源,尤其是对于郊区和农村地区的用水.现在,地表水水源普遍受到污染,人类对地下水的依赖程度不断增加.目前我国的地下水资源污染严重.全国多数城市的地下水都不同程度的受到了点源和面源污染,多种元素超标,"三氮"污染最为严重[1].通过对地下水硝酸盐污染现状、危害和来源的分析,提出地下水硝酸盐污染的控制对策.     

鲁中山丘区地下水硝酸盐污染状况研究

地下水中硝酸盐污染是人们高度关注的问题,本文通过大量的水质测试分析资料,对位于鲁中山丘区的临朐县、沂源县、沂水县及莒县境内浅层地下水中硝酸盐污染状况进行了评价。评价结果显示,研究区浅层地下水中硝酸盐污染严重,硝酸盐含量(以氮计)大于20 mg/L的Ⅳ、Ⅴ类水水样占总水样的35.17%,Ⅳ、Ⅴ类水分布面积约2 655 km^2,占研究区总面积的33%左右。地下水中硝酸盐污染多呈面状分布特征,农业生产中化肥、有机肥的施用是引起地下水中硝酸盐含量升高的主要原因。     

井下钻孔注浆治理奥灰水技术

肥城矿区水文地质条件极其复杂,奥灰水水位高,水量大,严重制约着煤矿开采的正常进行。通过肥城矿区井下施工奥灰孔进行奥灰水治理的经验及技术,认为井下施工奥灰孔,建立井下水文观测网以及对奥灰表层进行注浆改造,是行之有效的防治奥灰水的途径。     

岩溶水锶元素水文地球化学特征

通过对桂林地区地下河系统不同类型岩溶水水样Sr2+ 含量和87 Sr /86 Sr 值分析,得到如下结论: ( 1)桂林地区岩溶水中Sr2+ 含量普遍较低,流经不同岩层的地下水Sr2+ 含量不同,岩溶水中Sr2+ 含量随着Ca2+ 含量的增大而增大,随着Mg2+含量的增大而减小;地下河水中的Sr2+ 含量始终介于表层岩溶带水、饱水带裂隙水、地表坡面流和外源水(如果存在外源水补给)的最大、最小值之间。( 2)流经不同岩层地下水的87 Sr /86 Sr值不同,流经砂岩层地下水87 Sr /86 Sr 值较高,其次为流经白云岩层和灰岩层的地下水;地下河水87 Sr /86 Sr 值也是介于表层岩溶带水、饱水带裂隙水、地表坡面流和外源水(如果有外源水补给)的最大、最小值之间。因此Sr2+和87 Sr /86 Sr能反映岩溶水形成的信息,是较理想的天然示踪剂,在岩溶水研究中具有很广阔的应用前景。      

淮南市凤台县地下水资源调查评价

通过野外调查、试验、计算等手段,全面分析淮南市凤台县浅层地下水和中深层地下水资源量、可开采量及现状水质状况。凤台县境内河流、湖泊广泛分布,地表水资源丰富;地下水含水层发育,补给条件较好,地下水资源相对丰富,开采潜力较大,但浅层孔隙水水质较差。不同用水户可分情况合理取用地表水和地下水。     

利用~(15)N和~(18)O识别地下水硝酸盐污染源——以博茨瓦纳东南部拉莫茨瓦为例

硝酸盐污染是博茨瓦纳地下水最严重的问题之一,严重影响了饮水安全。以博茨瓦纳东南部的拉莫茨瓦地区为例,采用水化学和同位素技术,对拉莫茨瓦地区12个地下水样品和2个地表水样品中的氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的含量和分布特征以及~(15)N和~(18)O同位素进行了分析,研究拉莫茨瓦地下水中的硝酸盐的来源和形成机理。结果表明拉莫茨瓦地下水以HCO_3-Mg型为主,硝酸盐含量较高的地下水主要来自于拉莫茨瓦白云岩含水层内,南部地下水中NO_3~-浓度小于北部地区。研究区的地下水主要来源与大气降水,北部地区蒸发作用较强。拉莫茨瓦村子地下水中的硝酸盐主要来源于粪便污染,受硝化与反硝化作用和蒸发作用的影响,墓地也对地下水中硝酸盐也存在一定影响。     

水文地球化学方法在煤矿水害研究中的某些应用——以平顶山、肥城矿区研究为例

矿井防治水的理论和工程实践表明，水文地球化学方法是矿井水害预防和治理工作中较为有效的一种方法，以平顶山矿区、肥城矿区为例，阐述了水文地球化学方法在水害研究中的某些应用，在平顶山矿区、环境同位素（氢、氧）和统计分析（聚类分析）技术的研究结果，进一步证实和校正了以往对该区水流系统的概念模型，即局部水流系统和过渡水流系统（或西南部和东北部子系统）的划分仅适于寒武系灰岩含水系统；砂岩含水层在矿区中、北部低山区接受大气降水补给，并有可能补给薄层灰岩含水层。在肥城矿区，地下水示踪试验结果表明，该区的GF9，F7－1、F7－3断层在试验段内具有较强的导水性，奥灰水可通过上述断层并以不同特征的通道和速度继续径流并补给各井下出水点，因而是该区煤矿安全的主要威胁。     

骆驼山煤矿不同含水层水中荧光性DOM分布特征

结合骆驼山煤矿不同含水层水文地质条件,通过检测分析各含水层水中天然有机质三维荧光光谱、总有机碳TOC和无机阴离子,研究了荧光性溶解有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的分布特征,结果表明:TOC和有机物在254 mm波长紫外光下的吸光度UV₂₅₄整体上随着含水层层位加深而减少,奥灰水中TOC和UV₂₅₄比其他水体分别低2~3.3倍和2.4~4.7倍;有机物芳香度也逐渐降低,紫外吸光度SUVA值在地表水、第四系水、砂岩水和奥灰水中分别为3.28、2.27、2.24和1.96。地表水和第四系水的三维荧光光谱(3DEEM)图存在5个指纹区域,随着地层层位的加深,水中有机物总体上呈递减趋势,最深层的奥灰水中没有酪氨酸、疏水性有机酸和海洋性腐植酸,而色氨酸的荧光强度比其他水体都高,表明地下水中有机物会反应生成色氨酸类有机物。奥灰水中TOC随着地下水流向逐渐减少(从0.27 mg/L减少至0.22 mg/L);有机物反应生成色氨酸,导致色氨酸FI随着水流而逐渐增加;根据3DEEM光谱图,骆驼山煤矿区奥灰水中有机物比较稳定,能够明显区分出其作为突水水源的特征离子。      

煤炭开采后峰峰矿区奥陶系岩溶水硫酸盐演化过程研究

文章运用水化学和同位素水文学等手段,寻求奥陶系岩溶水硫酸盐演化过程的“指纹”,通过不同含水层间水化学、稳定同位素差异的比对,分析其与上覆含水层间的水力联系和硫动力分馏过程,阐述采矿活动影响下峰峰矿区奥陶系岩溶水硫酸盐的演化过程。研究结果表明:煤矿开采后,峰峰矿区奥陶系岩溶水硫酸盐含量普遍增高,演化特征呈现多样性,存在多种硫动力分馏过程。分馏动力主要来自矿坑水和孔隙水通过导水裂隙的渗漏（越流）补给,以及脱白云石化过程中自身蒸发岩矿物（石膏）的溶解。      

Optimization and rationalization of karst groundwater resource in Feicheng Basin,China

Feicheng Basin is an important energy base in Shandong Province, China. The Ordovician limestone is the main aquifer for water supply in the basin. As a result of the current practice in which individual water users control the exploitation of the karst water, the regional groundwater level has dropped more than 30 m over the last 20 years. The groundwater is overdrawn in approximately 300 km² because of the poor management from 1981. A numerical model with distributed parameters is developed for the karst aquifer to help properly manage the water resource and sustain its utilization. The responding matrix method is used to couple the prediction model and the management model. The objective of the modeling exercises is to obtain the maximum amount of water while keeping the water level drawdown within an acceptable level. The optimum management scheme is selected among two proposed designs. The recommended measures from this study include (1) improvement of water use efficiency in industries, (2) comprehensive utilization of the water pumped from the mines, and (3) improvement of the irrigation practice. When the domestic water supply and corporates water demand take the top priorities, the numerical modeling provides a useful tool to help with the rational distribution of the karst water resources among different water users.     

Using stable isotopes (δD, δ<Superscript>18</Superscript>O, δ<Superscript>34</Superscript>S and <Superscript>87</Superscript>Sr/<Superscript>86</Superscript>Sr) to identify sources of water in abandoned mines in the Fengfeng coal mining district,northern China

With depleted coal resources or deteriorating mining geological conditions, some coal mines have been abandoned in the Fengfeng mining district, China. Water that accumulates in an abandoned underground mine (goaf water) may be a hazard to neighboring mines and impact the groundwater environment. Groundwater samples at three abandoned mines (Yi, Er and Quantou mines) in the Fengfeng mining district and the underlying Ordovician limestone aquifer were collected to characterize their chemical and isotopic compositions and identify the sources of the mine water. The water was HCO₃·SO₄-Ca·Mg type in Er mine and the auxiliary shaft of Yi mine, and HCO₃·SO₄-Na type in the main shaft of Quantou mine. The isotopic compositions (δD and δ¹⁸O) of water in the three abandoned mines were close to that of Ordovician limestone groundwater. Faults in the abandoned mines were developmental, possibly facilitating inflows of groundwater from the underlying Ordovician limestone aquifers into the coal mines. Although the Sr²⁺ concentrations differed considerably, the ratios of Sr²⁺/Ca²⁺ and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and the ³⁴S content of SO₄^2? were similar for all three mine waters and Ordovician limestone groundwater, indicating that a close hydraulic connection may exist. Geochemical and isotopic indicators suggest that (1) the mine waters may originate mainly from the Ordovician limestone groundwater inflows, and (2) the upward hydraulic gradient in the limestone aquifer may prevent its contamination by the overlying abandoned mine water. The results of this study could be useful for water resources management in this area and other similar mining areas.     

红岭煤矿水文地质特征及充水因素分析

通过对矿区含、隔水层及断层带水文地质特征的分析和井下水文地质现象的观测,认为目前矿井开采煤层较浅,以二1煤顶板直接含水层充水为主,水量不大;但随采掘的延深,煤层下伏的太原组灰岩和奥灰含水层,会在断层的影响下,与其它含水层发生水力联系,对矿井开采形成威胁。根据对矿井充水因素的分析结果,指出目前矿井的充水强度不大,充水通道主要为断层带,在开拓-800m水平时,应注意构造破坏或隔水层薄弱地段,此地段有可能出现奥灰水突入矿井的危险。为防止矿井突水,提出了建立健全地下水观测系统,加强井下钻探和物探工作,重视邻近矿井老窿水监测等矿井水害防治工作建议。     

淮北青东煤矿深层地热水的水文地球化学特征与水源识别

深层地热水是矿井地质灾害的警示因素,探究其水文地球化学特征及来源,对矿井水害和热害防治具有现实意义。本文以淮北煤田青东煤矿深层地热水为研究对象,采集同水平(-585 m)的13个地热水样和11个非地热水样,对比分析两类水体离子特征差异,探讨地热水水化学成分形成作用及控制因素,同时收集矿井各突水含水层水样共31个,基于Fisher突水识别模型对地热水水源展开识别,结合地下水循环及构造条件,分析地热水成因。结果表明,地热水的TDS、Ca2+、Cl-指标高于非地热水,水化学类型以SO₄ ·Cl-Ca ·Mg为主,呈弱碱性;两类水水化学差异是不同地下水化学成分的综合反映,地热水的水化学成分主要受水岩作用和离子交替作用共同控制,其中水岩作用以硅酸盐溶解、含煤地层黄铁矿氧化、蒸发盐溶解最为显著,地热水的水岩作用和离子交替作用程度相比非地热水强;地热水由深部奥灰水补给,经断裂导水通道至太原组石灰岩含水层混合而成,且奥陶系石灰岩含水层水混合比例高。研究结果对矿井防治水工作提供了指导。     

利用水化学特征识别桑树坪煤矿突水水源

及时准确地找到突水水源,是解决矿井突水问题的关键。通过对桑树坪煤矿主要含水层水样进行常规水质分析,并通过Piper三线图揭示了矿区不同地下水含水层的水化学特征,并通过出水点与背景值的水文地球化学特征对比,正确地判断出了该矿区突水水源为奥灰岩溶水。研究认为,水化学特征分析是一种快速判别突水水源的有效方法。      

山西七元矿岩溶水赋存运移特征及底板突水分析

七元煤矿位于山西省寿阳县东部,主釆煤层为太原组15号煤,煤层底板之下的奥灰岩溶水对釆煤存在潜在危胁。为此对该矿区奥灰岩溶水的赋存运移特征及15号煤层底板突水情况进行分析,结果显示：井田位于区域奥灰水径流区的中部,,径流条件较好;15号煤层的水位线总体特征为北西部高,东南部低,地下水自西北至东南径流。经计算,采区的突水系数为0.047MPa/m,推测该区碱奥灰岩溶水对15号煤层的开釆没有影响。