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闭坑铅锌矿区地下水-矿坑水水化学特征及成因分析 被引量:1
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作者 杨秋 曹英杰 +3 位作者 张宇 陈建耀 王诗忠 田帝 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期361-371,共11页
矿山关闭后,水位迅速回弹升高,区域水动力场发生改变进而影响到水化学场的演变,并伴随着严重的区域水环境问题。为研究闭坑矿区水体水化学特征和成因,系统采集丰水期、枯水期背景点、地下水和矿井水样测定现场参数、δ^(18)O和δD值、... 矿山关闭后,水位迅速回弹升高,区域水动力场发生改变进而影响到水化学场的演变,并伴随着严重的区域水环境问题。为研究闭坑矿区水体水化学特征和成因,系统采集丰水期、枯水期背景点、地下水和矿井水样测定现场参数、δ^(18)O和δD值、主量离子等,综合利用多元统计分析、同位素示踪和水化学计量分析等分析方法开展不同水体的水化学特征及成因分析。结果表明,(1)δ^(18)O和δD组成说明研究区地下水和矿井水主要来源为大气降水,且受到了不同程度的蒸发影响;同一季节内背景点、地下水、矿井水同位素组成具有分区聚集性,丰水期同位素相对亏损,枯水期相对富集,表明不同水体水力联系密切;分层聚类分析和水化学同样揭示了不同含水层之间存在密切的水力联系。(2)研究区水化学具有较大差异。背景点、地下水、矿井水TDS取值范围分别为44.18—138.86、43.39—6917.6、3329.22—4174.20 mg·L^(−1),从淡水到咸水均有分布;pH取值范围分别为4.39—8.2、2.75—7.9、2.87—2.92,呈酸性、弱酸性、中性、弱碱性。水化学类型沿补—径—排路径发生系统性演化,背景点、地下水、矿井水水型依次为Ca-Mg-HCO_(3)型、Ca-SO_(4)型、Ca-SO_(4)型。(3)水岩作用是控制研究区水化学演化的主要因素。背景区地下水受制于硅酸盐的溶解,水岩作用较弱;矿区地下水水岩作用增强,受硫化物氧化和硅酸盐、碳酸盐岩的溶解的共同影响,形成中性或偏碱性地下水;矿井水主控水岩反应为硫化矿物的氧化溶解,形成典型低pH、高SO_(4)^(2−)的酸性矿山排水。矿山闭坑后水文地球化学特征及主控因素的研究对区域水环境重金属污染防控具有重要意义。 展开更多
关键词 水化学特征 水化学形成作用 环境同位素 水岩作用 地下水 闭坑矿区
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涡河流域中部地区地下水化学特征及其成因分析 被引量:39
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作者 郑涛 焦团理 +3 位作者 胡波 龚建师 侯香梦 王赫生 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期766-775,共10页
地下水是涡河流域中部地区重要的供水水源,但普遍面临着污染及水质异常等问题.本文在调查采样的基础上,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比值等方法对不同深度地下水的水化学特征及其形成机制进行分析和探讨.结果表明:(1)... 地下水是涡河流域中部地区重要的供水水源,但普遍面临着污染及水质异常等问题.本文在调查采样的基础上,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比值等方法对不同深度地下水的水化学特征及其形成机制进行分析和探讨.结果表明:(1)研究区地下水总体为弱碱性水,不同深度地下水中的优势阴、阳离子均为HCO_(3)^(-)和Na^(+).浅层地下水的水化学类型以HCO_(3)^(-)Ca·Mg和HCO_(3)^(-)Na·Mg型水为主,中层和深层均以HCO_(3)·SO4·Cl^(-)Na型水为主.(2)基于含水层沉积环境差异及水-岩作用强度不同,地下水化学成分出现明显的垂向差异.随着深度的增加,地下水中TDS、Na^(+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-)平均质量浓度均呈现先增大后减小的趋势,Ca2+平均质量浓度呈逐渐降低趋势.(3)地下水水化学特征的形成受水-岩相互作用、阳离子交换作用和人类活动的共同影响,以水-岩作用为主.水-岩作用以含钠硅酸盐溶解作用为主.人类活动普遍对浅层地下水影响较大,对中层和深层地下水影响较小.(4)区内深层地下水水质明显优于浅层和中层地下水,为避免增加地面沉降及中层微咸水向深层淡水越流的风险,建议合理布局深层地下水开采井,并合理调控取水量. 展开更多
关键词 涡河流域 地下水 水化学特征 水化学成因 形成机制
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宿州市城区地下水化学特征及成因机制研究 被引量:13
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作者 袁利 蒋少杰 +1 位作者 汪定圣 李婷 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1555-1566,共12页
为深入研究宿州市城区地下水化学特征及其控制因素,在调查采样的基础上,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法对水样测试结果进行分析研究。结果表明:(1)浅层地下水优势阳离子为Ca^(2+),中深层地下... 为深入研究宿州市城区地下水化学特征及其控制因素,在调查采样的基础上,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法对水样测试结果进行分析研究。结果表明:(1)浅层地下水优势阳离子为Ca^(2+),中深层地下水中Na^(+)为优势阳离子,二者优势阴离子均为HCO_(3)^(-)。浅层地下水溶解性固体总量的质量浓度(TDS)均值为790.65 mg/L,有3组为微咸水,其余均为淡水;中深层地下水TDS均值为585.67 mg/L,均为淡水。(2)浅层地下水化学类型复杂,以HCO_(3)^(-)—Ca^(2+)·Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)—Na^(+)·Ca^(2+)·Mg^(2+)型为主,其次为HCO_(3)^(-)—Na^(+)·Mg^(2+)型;中深层地下水化学类型相对简单,以HCO_(3)^(-)—Na^(+)·Ca^(2+)·Mg^(2+)型为主。(3)地下水水化学特征受岩石溶滤作用、阳离子交替吸附作用和人类活动的共同影响,水化学成分多数来自于硅酸盐岩和碳酸盐岩矿物的溶解。浅层地下水受人类活动影响较大,而中深层地下水受其影响不明显。 展开更多
关键词 地下水 水化学特征 水化学成因 宿州市
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店埠河流域地表水-地下水水化学特征及其成因分析 被引量:2
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作者 郑涛 秦先燕 吴剑雄 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期813-825,共13页
巢湖是我国水污染防治的重点水体,但近年来一直处于较高的富营养化水平.以巢湖二级支流店埠河流域内的地表水和地下水为研究对象,测试不同水体水化学组成和氢氧同位素值,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比值等方法,分析... 巢湖是我国水污染防治的重点水体,但近年来一直处于较高的富营养化水平.以巢湖二级支流店埠河流域内的地表水和地下水为研究对象,测试不同水体水化学组成和氢氧同位素值,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比值等方法,分析其季节性和空间变化特征,探讨地表水和地下水的水化学特征和形成机制.结果表明,①大气降水是店埠河流域地表水和地下水的主要补给来源,地表水的蒸发分馏效应比地下水更显著.不同时期,地表水比地下水更富集氢氧稳定同位素.地表水和地下水中氢氧稳定同位素均呈季节性变化特征,丰水期相对富集,枯水期相对贫化.②店埠河流域地表水和地下水均为弱碱性水,地表水中各离子浓度明显小于地下水,地表水中阳离子以Ca^(2+)和Na^(+)为主,地下水中阳离子以Ca^(2+)为主,水体中的优势阴离子均为HCO_(3)^(-).地表水的水化学类型以HCO_(3)·Cl-Na·Ca型水为主,地下水以HCO_(3)-Na·Ca型水为主.③地表水和地下水主要水化学指标浓度具有一定的时空差异性.从丰水期到枯水期,地表水中TDS、K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)浓度整体呈现上升趋势.地下水中Na^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度整体变化不大,略有增加趋势,Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)浓度整体呈上升趋势.从上游到下游,地表水中主要水化学指标浓度呈现先减小后增大的趋势,NO_(3)^(-)浓度增幅最大.地下水在径流方向上主要水化学指标浓度整体变化不大,但呈现出排泄区大于补给区的规律.④水体水化学特征的形成主要受水-岩作用控制,同时还受到人为因素影响.水-岩作用主要为硅酸盐岩、盐岩和碳酸盐岩等矿物的风化溶解.污水处理厂污水、生活污水和粪肥等污染物已明显改变了局部水体的水化学特征.⑤与2016年相比,地表水中的NO_(3)^(-)浓度已有不同程度地减少,当地政府进行 展开更多
关键词 店埠河流域 水化学特征 水化学成因 离子来源 氢氧稳定同位素 巢湖
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新疆喀什河流域水化学时空变化特征及灌溉适应性评价 被引量:4
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作者 张勇军 杨余辉 +2 位作者 胡义成 冯先成 杨景燕 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第4期583-594,共12页
喀什河是伊犁河的三大支流之一,了解流域水质状况对于伊犁地区生态保护具有重要意义。通过分析喀什河流域水化学组成及其成因,并以此为基础对河流进行灌溉适宜性评价。通过2018年7月—2021年7月期间采集喀什河河水水样289组、泉水水样5... 喀什河是伊犁河的三大支流之一,了解流域水质状况对于伊犁地区生态保护具有重要意义。通过分析喀什河流域水化学组成及其成因,并以此为基础对河流进行灌溉适宜性评价。通过2018年7月—2021年7月期间采集喀什河河水水样289组、泉水水样5组、井水水样30组,应用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例关系等方法,探讨了喀什河流域水化学的时空变化特征和控制因素,并采用USSL图、Wilcox图对河水进行灌溉适宜性评价。结果表明:(1)喀什河流域各水体均呈现弱碱性,井水和泉水的溶解性总固体及电导率(EC)略大于河水,各水体水化学类型均为Ca2+-HCO3-型。(2)岩石风化是流域内各水体离子来源的主要控制因素,且各水体离子来源主要受碳酸盐岩风化作用的影响。(3)河水离子质量浓度短时间序列平缓变化表明,2018—2021年干流离子浓度因冰雪融水和降水的稀释作用强弱而变化,4—7月较低,8月—次年3月较高;空间变化上离子质量浓度随海拔的增加而降低。(4)河水的水质为优秀,可直接用作灌溉用水,但2021年的EC略有上升的趋势。研究结果可为喀什河谷水资源可持续利用、科学开发治理提供依据。 展开更多
关键词 时空变化特征 水化学成因 灌溉适宜性 喀什河
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北京潮白河冲洪积扇中下游地下水铁锰来源解析及成因分析 被引量:1
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作者 陈吉吉 陶蕾 +4 位作者 席玥 田颖 徐蘇士 刘保献 荆红卫 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5016-5025,共10页
为了查明高铁锰地下水来源及其水化学成因,运用主成分分析方法和绝对主成分-多元线性回归模型,解析地下水中铁锰来源及主要环境影响因素,量化各来源贡献率;基于Durrov图和矿物饱和度指数等揭示各来源铁锰的影响范围、水化学特征及成因.... 为了查明高铁锰地下水来源及其水化学成因,运用主成分分析方法和绝对主成分-多元线性回归模型,解析地下水中铁锰来源及主要环境影响因素,量化各来源贡献率;基于Durrov图和矿物饱和度指数等揭示各来源铁锰的影响范围、水化学特征及成因.结果表明:研究区内铁、锰超Ⅲ类标准率分别为45.6%和59.4%,且丰水期铁、锰浓度水平和超标率普遍高于枯水期;主成分分析提取出铁、锰因子载荷较高的3个主成分,分别为导致第一含水层铁锰超标的迁移-富集作用(F1),导致第一、二含水层铁锰超标的铁锰氧化物自然溶解作用(F2),以及水化学作用(F3),主要影响因素分别为水文地质条件、还原环境和p H值;铁、锰易在HCO_(3)^(-)Ca·Mg型地下水中富集(F1和F2),HCO_(3)^(-)Na型地下水中Fe、Mn浓度较低(F3);源解析结果显示F1和F3分别解释了研究区域54.3%和26.3%的铁,以及58.7%和19.4%的锰,F2对铁锰的解释率低于7.50%.综合所述,F1和F2是导致研究区域铁锰超标的主要原因,水文地质条件和pH值是影响研究区域地下水铁锰浓度的主要变量,人为源对研究区域地下水中铁、锰浓度影响有限. 展开更多
关键词 源解析 水化学成因 APCS-MLR分析 地下水
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滇中高原岩溶关键带典型含水系统水化学特征及成因分析 被引量:3
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作者 黄靖宇 许模 +4 位作者 许汉华 刘文连 杨艳娜 唐一格 肖先煊 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期347-356,共10页
岩溶关键带水文地球化学过程的研究对于科学认识其内部的演化环境与结构特征具有重要意义。岩溶水是水-岩作用后主要的信息载体,定量分析其水化学特征及成因是揭示岩溶关键带含水系统介质环境与水动力条件的有效手段。以滇中高原岩溶关... 岩溶关键带水文地球化学过程的研究对于科学认识其内部的演化环境与结构特征具有重要意义。岩溶水是水-岩作用后主要的信息载体,定量分析其水化学特征及成因是揭示岩溶关键带含水系统介质环境与水动力条件的有效手段。以滇中高原岩溶关键带3个典型岩溶含水系统为研究对象,通过对不同含水系统出露的岩溶泉进行野外采样与室内测试,综合采用数理统计分析、水化学图解、离子比例系数与水文地球化学模拟等方法,深入剖析了各含水系统岩溶水水化学组分特征、成因作用和含水层介质特性,并对关键带中水循环与水化学的内在联系及规律进行了探讨。结果表明:①HCO-_(3)、Ca^(2+)是各含水系统岩溶水中含量最高且来源稳定的离子组分,Mg^(2+)是控制各含水系统水化学类型异化的关键因素;②碳酸盐岩类的岩石风化、矿物溶解是各含水系统内岩溶水化学组分特征的主要成因作用,岩溶水对华宁水系统含水层的溶蚀作用仍在发生,阳离子吸附交替与硅酸盐岩类的风化溶解是区域岩溶水中Na^(+)、K^(+)的重要来源;③区域岩溶的发育强度、岩溶含水层的出露条件及含水介质岩性与连通性共同塑造了滇中高原岩溶关键带不同含水系统地下水化学特性。研究成果丰富了对滇中高原岩溶关键带水文地球化学过程的认识,为区域岩溶水资源的开发、利用与保护提供基于水化学的证据支撑。 展开更多
关键词 岩溶关键带 含水系统 水-岩作用 水化学成因 滇中高原
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贵州织金蒙家大坡地下水水化学特征分析 被引量:3
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作者 李水新 闫志为 +1 位作者 唐建生 尹学灵 《工业安全与环保》 北大核心 2015年第3期7-9,13,共4页
通过对贵州织金蒙家大坡地下水水化学指标进行分析。结果表明,研究区地下水Ca2+受环境影响最小、空间变异性最小,Na+受环境影响最大、空间变异性最大;各阴阳离子含量与TDS含量呈显著正相关关系,其相关性依次为:Ca2+>SO2-4>Mg2+>... 通过对贵州织金蒙家大坡地下水水化学指标进行分析。结果表明,研究区地下水Ca2+受环境影响最小、空间变异性最小,Na+受环境影响最大、空间变异性最大;各阴阳离子含量与TDS含量呈显著正相关关系,其相关性依次为:Ca2+>SO2-4>Mg2+>Cl->HCO-3>K+>Na+;TDS含量的增加主要受SO2-4离子的影响,总硬度的变化主要受Ca2+的影响;地下水成分主要来自于碳酸盐矿物的溶解,其次是硫酸盐、含硫矿物、硅酸盐矿物以及盐岩的溶解,地下水类型主要向SO4·HCO3-Ca型和HCO3·SO4-Ca型转化。 展开更多
关键词 地下水 水化学特征 地下水成因 织金县
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