干旱半干旱地区地下水水化学特征及成因

以内蒙古乌拉盖地区地下水为研究对象,综合利用水化学计量分析、多元统计分析、空间统计分析及氧化还原分析等,开展区域地下水水化学特征及成因研究。结果表明：研究区地下水水化学特征存在显著的空间变异性;水岩作用是控制水化学演化的主要因素,蒸发浓缩及离子交换作用次之;硅酸岩风化是主控的水岩作用,碳酸盐岩溶解次之,蒸发岩影响较为微弱,这与区域地质背景相匹配;部分地下水存在硝酸盐污染,空间分析表明区域分散的农牧业及生活污水排放成为地下水硝酸盐污染的重要来源,氧化还原分析表明区域存在潜在的反硝化趋势。研究结果可为干旱及半干旱区地下水资源可持续开发利用提供科学依据。     

鹤壁矿区奥陶系灰岩地下水水文地球化学特征及反向模拟

为探讨采矿活动对岩溶地下水水质的影响,以鹤壁矿区奥陶系灰岩地下水为研究对象,基于不同时期岩溶地下水水化学资料,采用Piper图结合离子组合比例分析法,分析矿区岩溶地下水主要组分的物质来源和水岩相互作用过程,并借助PHREEQC软件对其进行了反向水文地球化学模拟。结果表明:研究区岩溶水水化学类型主要为HCO_3-Ca·Mg型、HCO_3·SO_4-Ca·Mg型和SO_4·HCO_3-Ca·Mg型。主要水岩作用为碳酸盐岩、石膏和岩盐的溶解与阳离子交替吸附作用。煤矿区的岩溶水水质受采煤活动影响,水中SO_4~(2-)、Cl~-与TDS的含量较高,且采矿活动对水质的影响随时间增强。     

二塘沟流域地下水化学组分来源及空间分布特征

地下水是二塘沟流域居民生活饮用、农业灌溉的主要水源,对地下水的水化学特征的研究有助于了解地下水水化学环境与可再生能力,以便科学有效地管理和利用地下水资源,保护和改善地下水水质。采用数学统计方法、三线图解法以及Gibbs图分析了二塘沟流域地下水水化学组分的空间分布规律。结果表明:地表水水化学类型是HCO_3~-—Ca~(2+),北盆地浅层地下水由地表水补给,经过硫酸盐矿物溶滤,水化学类型为HCO_3~-+SO42-—Na++Ca~(2+),再经过南盆地平原绿洲区含氯化物矿物溶解及蒸发浓缩作用水化学类型为SO42-+Cl-—Na++Ca~(2+),最终排向艾丁湖附近形成Cl-—Na+型水。北盆地地表水水质较好,而地下水有变差趋势,即在火焰山北部山前有明显上升;南盆地地下水在山前及灌区四周水质较差。     

花岗岩带状热储水化学与锶同位素地球化学特征

江西省明月山地区位于宜春市西南部,地热资源丰富,揭示其水化学特征有利于地热资源保护和合理开发利用。收集并检测了39个水样本,采用水化学分析方法、相关分析法、水化学特征系数法分析了不同类型水样水化学组分含量特征及相关关系、水化学类型、钠氯系数、γMg/γCa系数和脱硫系数,同时根据锶同位素比值及浓度特征探明不同类型水的区别,阐明了研究区内水岩作用。结果表明：(1)不同类型的水样水化学组分之间存在一定的差异,TDS、pH、K~+、Na~+、HCO3~-、SO42-、F~-在地下冷水与地热水中均有不同程度的升高,地表水主要为Ca(HCO3)2和NaHCO3型水,地热水以NaHCO3型水为主,泉水以Ca(HCO3)2为主,地下冷水两个样品均为NaHCO3型水。(2)γNa/γCl和γMg/γCa的比值表明研究区地下水成因主要受大陆溶滤水演化的影响,脱硫系数表明研究区内地下水含水层封闭性较差,控制研究区内地热水水化学演化的主要因素为岩石风化作用。     

塔城盆地北区承压地下水化学特征及其形成机制

基于2015年8月在研究区采集的81个地下水化学和同位素数据,分析了塔城盆地北区承压水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件,采用背景比拟法、Gibbs图、氘盈余模型、离子比值法、氯碱指数及钠吸附比等水化学分析方法,分析了地下水化学形成作用及其演化机制。结果表明:承压含水层普遍赋存水质较好的淡水,水化学类型以HCO_3-Ca型(Ca·Mg型、Ca·Na型)水为主。随地下水径流方向,承压水TDS及水化学类型呈较好的水平分带规律,即从承压水的上游区,沿区域地下水流向,地下水TDS逐渐升高,水化学类型由HCO_3-Ca型水,演化为SO_4·HCO_3~-Ca·Na型和SO_4~-Ca·Na型水。承压水化学特征,主要受水岩作用控制,蒸发作用对其影响有限,而且基本未受人类活动影响。整体上,在上游区,承压水化学组成主要受碳酸盐矿物和正向阳离子交替吸附作用的影响,而在中、下游区主要受石膏溶解影响。在个别径流路径上,正向阳离子交替吸附作用对地下水化学组成的影响超过矿物溶滤作用。     

煤炭资源型城市浅层地下水化学特征及成因分析

在“双碳”目标背景下,地下水化学特征及成因机理对于煤炭资源型城市产业结构演化和转型发展至关重要。山东省济宁市是典型的矿城一体化城市,选取济宁市都市区为研究区,通过对比研究区内浅层地下水水化学特征,对其形成机制和控制因素进行分析。结果表明：研究区地下水整体为偏碱性硬水,水化学类型倾向于由HCO₃-Ca·Mg和HCO₃-Na·Ca向HCO₃·SO₄-Ca、HCO₃·Cl-Ca·Mg、HCO₃-Na·Ca·Mg、HCO₃·Cl-Na·Ca转变。研究区水化学组分的主控因素为水岩作用,其水化学特征主要受碳酸盐岩溶滤作用、农业生产和含氟矿物溶滤作用的影响,浅层地下水化学特征受当地工业制造业和采矿业影响逐渐增强。研究结果可为当地地下水保护和合理开发利用提供借鉴。     

吉林省长岭县浅层地下水水文地球化学演化规律分析

开展地下水水文地球化学形成演化机制的研究,对水质评价和水资源合理利用具有重要意义。本文利用吉林省长岭县1981-2003年间潜水和承压水的水质分析结果,采用水文地球化学方法研究了区内地下水的水文地球化学作用及水质演化规律。选取198个水质监测点进行分析、处理,运用Piper三线图解法、Gibbs图解法、离子比值分析法对吉林省长岭县地下水水文地球化学形成演化机制进行研究。研究结果表明:研究区地下水主要受到阳离子交换作用和岩盐溶解作用影响,其阴离子以HCO-3为主,阳离子以Ca2+和Na+为主,地下水偏弱碱性,硬度较大。研究区潜水水化学类型以HCO3—Ca为主,承压水水化学类型以HCO3—Na为主,地下水水化学类型较稳定,地下水水质受人为因素影响较小。     

抚顺市区域地下水水质评价及水化学类型分析

依据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)对抚顺市2013-2018年平原区浅层地下水水质状况进行评价,以Ⅲ类水作为地下水水质目标,找出主要污染物及超标率。采用"舒卡列夫分类法"分析地下水水化学类型,分析抚顺市监测区域的地下水环境及影响水质和水化学类型的主要因素,为抚顺市地下水合理利用和地下水保护提供依据。     

快速城镇化进程中典型冲洪积扇地下水化学演变特征及影响因素解析

滹沱河冲洪积扇含水层是石家庄市重要的地下水源,在城市供水安全保障中发挥着重要作用。开展地下水化学演变特征及影响因素分析,可科学的识别人为活动对地下水化学的影响,从而为保障地下水安全提供重要依据。通过水化学方法和多元统计方法,对研究区109组地下水和7组地表水样品的16组化学指标进行分析研究。结果表明,地下水HCO_3和HCO_3·SO_4型水在全区分布广泛,HCO_3·Cl和Cl·HCO_3型水主要分布在滹沱河冲洪积扇顶部的南部区域及滹沱河以北的藁城-无极一带。不同时段地下水化学数据对比分析结果显示,研究区地下水化学类型种类由少变多,呈现复杂化的演变特征,且受人类活动影响的地下水化学类型分布范围呈增加趋势。主成分分析结果显示,研究区地下水化学演化主要受控于地下水超采和水岩作用,其次为污水入渗和粪肥渗滤。     

内蒙古东胜煤田阿不亥普查区地下水水质评价及水化学形成机制

在了解研究区地质、水文地质条件的基础上,对区内15个潜水样品运用基于熵权的密切值法进行了水质综合评价,论述了研究区地下水赋存类型及其水化学特征,分析了其水化学形成机制,并重点利用溶液组分平衡模型计算了方解石、白云岩和石膏的饱和指数,利用质量平衡模型计算并分析了地下水成分沿流程的变化规律,定量分析了溶滤沉析作用对地下水化学成分的影响。结果表明:研究区潜水水质普遍较好,适合人类饮用。地下水水化学成分的形成与演化主要受溶滤沉析作用控制,其中方解石、白云石、石膏的沉淀作用、钾长石的溶解作用以及CO2的逸出是最主要的控制因素,同时地下水水化学成分的形成与演化还受到蒸发浓缩作用、阳离子交换作用、地下水混合作用以及人类活动的影响。     

贵州修文县陶家龙潭水源地水文地质特征

为了研究贵州省岩溶区水源地水文地质特征,以修文县陶家龙潭水源地为研究对象,结合水文地质测绘等调查方法及岩溶地下水的发育规律,得到其地质概况及岩溶发育影响因素、边界条件等特征。划分其隔水边界条件的依据主要为:隔水边界阻水性质、边界沿线岩溶现象发育情况、地下水出露点,并以地形分水岭为依据研究其补给边界。研究表明:水源地发育区域具有独立的水文地质单元的特征;陶家龙潭水文地质单元的发育主要受岩性和裂隙构造的影响;排泄形式主要为岩溶泉和人工开采,并最终排泄于地表河流;水源地地下水水化学类型为HCO3·SO4—Ca·Mg水,适合作为饮用水源。     

哈尔滨浅层地下水污染现状及影响因子分析

为查明人类活动驱动下的哈尔滨市浅层地下水污染现状及主要影响因子,利用松嫩平原地下水污染调查评价项目的数据,对浅层地下水主要化学特征进行了简单的描述。在此基础上,采用单因子污染指数法与内梅罗综合指数法对地下水污染现状进行评价,最后利用统计分析软件SPSS对采样点进行聚类分析。结果表明:研究区浅层地下水水化学类型以Ca-HCO_3、Ca-Cl-HCO_3、Ca-SO_4-HCO_3型水为主,水化学作用以溶滤和人类活动混合作用为主;地下水污染属于区域性污染,以轻度污染为主;除Fe、Mn以外,主要污染指标还有总硬度、TDS、p H、NO_-3、NH+4、Cl-、SO_2-4、As。Fe、Mn含量超标主要是受原生地质环境影响;研究区地下水污染的主要污染源为工业污染、农业污染、生活污染及地表水补给污染,人类活动主要影响水体的总硬度、TDS、p H、NO_-3、NH+4、Cl-、SO_2-4、As、总磷。     

鲁中南泰安纸坊泉域岩溶水强径流带成因及特征

近年来,鲁中南地区岩溶地下水泉水流量衰减、干涸,水源地超采,岩溶塌陷等环境地质问题日益凸显,迫切需要加强研究。以泰安纸坊泉域为例,探讨了泉域内岩溶水强径流带分布、成因类型及典型水文地质特征,以达到合理开发、保护岩溶地下水的可行性。结果表明,岩溶水强径流带是有巨大调蓄功能并发育于浅部地下水积极交替带的网络状强岩溶富水带,其地下水动态稳定,成井率高且识别特征明显,是本区岩溶水水源地开采的理想场所。研究强径流带系统的水文地质条件,掌握其规律,为进一步研究鲁中南地区岩溶地下水提供了一条有效途径。     

冬季沁河(河南段)水化学特征

研究冬季沁河(河南段)的水化学特征为沁河水环境保护以及水资源利用提供依据。采集沿沁河及黄河9个断面样品并对样品的主要阴、阳离子和重金属进行检测,在此基础上运用水化学分析和因子分析法分析了沁河的主要水化学特征。结果表明:沿水流方向沁河取样断面由上到下水化学类型由Ca2+-SO42-+HCO3-型转变为Ca2+-HCO3-型;钙离子占阳离子总量51%,碳酸氢根离子占阴离子总量51%。黄河的水化学离子组成与沁河有较大区别,主要体现在钠离子和氯化物。沁河各点处的硝酸盐含量基本一致,平均为15.34mg/L(以NO3-计);氨氮浓度沿沁河径流路径呈上升趋势,平均浓度为1.42 mg/L(以NH3-N计)。冬季沁河(河南段)的水化学类型主要受控于自然因素,沁河水体中的硝酸盐主要来自地下水,氨氮主要来源于人类排放的污废水。     

Analysis and Assessment of Hydrochemical Characteristics of Maragheh-Bonab Plain Aquifer,Northwest of Iran

The present study aims at assessing the hydrochemistry of the groundwater system of the Maragheh-Bonab Plain located in the East Azarbaijan Province, northwest of Iran. The groundwater is used mainly for drinking, agriculture and industry. The study also discusses the issue of the industrial untreated wastewater discharge to the Plain aquifer that is a high Ca-Cl water type with TDS value of about 150 g/L. The hydrogeochemical study is conducted by collecting and analyzing the groundwater samples from July and September of 2013. The studied system contains three major groundwater types, namely Ca–Mg–HCO₃, Na–Cl, and non-dominant water, based on the analysis of the major ions. The main processes contributing to chemical compositions in the groundwater are the dissolution along the flow path, dedolomitisation, ion exchange reactions, and the mixing with wastewater. According to the computed water quality index (WQI) ranging from 25.45 to 194.35, the groundwater in the plain can be categorized into “excellent water”, “good water”, and “poor water”. There is a resemblance between the spatial distribution of the WQI and hydrochemical water types in the Piper diagram. The “excellent” quality water broadly coincides with the Ca-Mg-HCO₃ water type. The “poor” water matches with the Na–Cl water type, and the “good” quality water coincides with blended water. The results indicate that this aquifer suffers from intense human activities which are forcing the aquifer into a critical condition.     

毕节地区岩溶地下水水化学特征与水质评价

贵州毕节地区岩溶地下水资源丰富。由于母岩碳酸盐岩的特殊地球化学背景,地下水化学特征和水质特殊,为了查明该区地下水资源能否开采作为饮用水资源,开展毕节地区岩溶地下水水化学特征与水质评价研究。根据研究区所取22组水样的水化学测试结果,运用水化学软件AqQA做Piper三线图,分析研究区地下水水化学特征,并对水样进行了舒卡列夫分类。运用单因子评价和模糊综合评价2种方法分别对研究区的岩溶地下水质量进行评价。研究结果表明:①研究区水化学类型主要为HCO₃-Ca·Mg型,主要分布在研究区的西部和南部,且大部分区域碳酸盐硬度>50%;②单因子评价结果显示研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的占59.1%;③模糊综合评价的结果表明研究区的地下水质量能够满足饮用水标准的水样点占81.8%。从总体来看,研究区地下水资源可以开采作为饮用水资源。该研究结果为今后在该区开采岩溶地下水资源提供技术指导。     

巧家县龙洞地下河岩溶水系统及其补给关系分析

基于云南省巧家县荞麦地河流域岩溶水文地质调查之上,主要对整个流域的一个岩溶水子系统即龙洞地下河岩溶水系统的地下水补给关系进行分析研究。首先通过其区域的水文地质特征及实地调查分析,确定其地表水渗漏为地下水补给重要来源,然后对该岩溶水系统的水样数据进行水化学分析,运用Auto CAD软件绘制Piper三线图,使用三线图示法分析该岩溶水系统地表水和地下水水化学特征,进一步验证区域内地表水和地下水的补给关系和联系。     

文安县高氟地下水的分布特征及关键水化学性质分析

为进一步认清河北省文安县高氟地下水的水化学性质,在水文地质调查以及取样分析的基础上,采用水化学特征分析、多元统计分析和水化学成因分析等手段阐明文安县高氟地下水的分布特征和关键水化学性质.结果表明：文安县深层地下水氟化物含量0.56～4.19 mg/L,总体分布是中北部偏高;其关键水化学特征是pH值7.7～8.7、总碱度高于211 mg/L、总硬度低于90 mg/L,水化学类型为典型的Na-HCO3型;在文安县地下水环境条件下,总碱度、碳酸氢根以及钠离子是促进高氟地下水形成的关键水化学因素;当2.0 mg/L＜F-＜ 3.5 mg/L时,地下水中Ca2＋与F-有拮抗作用.通过氯碱指数和饱和指数分析可知,研究区域高氟地下水的形成主要是水-岩间的阳离子交换反应和氟矿物的溶解-沉淀反应.     

云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水补给量分析计算

通过水文地质调查、同位素、水化学等分析方法对云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水的来源补给区进行定性分析,采用降水入渗补给系数法、地下水总补给模数法对补给区的岩溶地下水资源总量进行定量计算,利用水量平衡原理计算岩溶承压水的补给量。结果表明:温泉补给区主要是五角堡,补给源为大气降水,补给区多年平均地下水总量为621万m3,流量为0.20 m3/s。岩溶承压水分析计算为该区域的水资源开发、利用和保护提供依据。     

岩溶洞穴地下水水化学特征及其地球化学敏感性比较——以贵州双河洞和织金洞为例

不同岩性发育下的洞穴,其洞穴地下水的地球化学敏感性具有明显的差异。对织金洞、双河洞系统的大风洞和皮硝洞等不同岩性的洞穴地下水进行地球化学敏感性研究,对比不同岩性的洞穴水化学特征差异及影响因素。结果表明:(1)3个洞穴地下水水化学阳离子以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主;织金洞水化学类型为Ca-HCO_3型,皮硝洞为Ca·Mg-SO_4·HCO_3型,大风洞为Ca·Mg-HCO_3型。(2)白云岩洞穴(双河洞)地下水Mg~(2+)/Ca~(2+)明显高于灰岩洞穴(织金洞),但在含膏白云岩洞穴(皮硝洞)中,地下水Mg~(2+)/Ca~(2+)比值由于受白云岩和石膏的风化溶解的影响,Mg~(2+)/Ca~(2+)变化幅度较大。(3)3个岩溶洞穴地下水地球化学敏感性中,阳离子以Ca~(2+)最强;阴离子在织金洞和大风洞地下水中以HCO_3~-较强,而在皮硝洞地下水中SO_4~(2-)则表现出较强的敏感性,各主量离子的地球化学敏感性总体上表现为皮硝洞织金洞大风洞。因此通过对不同岩性的洞穴地下水进行地球化学敏感性研究,以期为岩溶区地下水环境和保护岩溶水文生态提供科学的依据。