陕西“二华”地区浅层地下水水化学特征及水质评价研究

【目的】对陕西华县、华阴(简称"二华")地区地下水的水化学成分空间分布特征及水质进行研究,为保护和改良该地区地下水的水质提供指导。【方法】于2008-11在"二华"地区采集具有代表性的27个地下水水样,对水样中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO24-、CO32-、NO3-N、CODMn、Cr6+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、总硬度、总溶解固体(TDS)含量和pH值进行分析测定,在此基础上,通过水化学分析软件AquaChem V4.0及水质综合指数评价法,对"二华"地区地下水水化学特征及水质级别进行分析与评价。【结果】陕西"二华"地区浅层地下水水化学类型变化按地下水补给→径流→排泄变化依次从HCO3.SO4-Ca.Mg型经SO4.HCO3-Na.Ca型过渡到SO4.Cl-Na型;研究区内水质良好水样占25.0%,水质较差水样占54.2%,水质极差水样占20.8%。【结论】陕西"二华"地区浅层地下水接受秦岭山前地下水的补给,地下水从南向北流向渭河,其沿岸地下水接受渭河河水的侧向补给,河水水质对沿岸地下水的水质有直接影响。     

玉溪市红塔区飞井海水库饮用水源地水环境健康风险评价

【目的】研究玉溪红塔区饮用水源地水环境特征和人体健康风险,为玉溪地区城市饮用水源地生态环境保护提供参考。【方法】结合2014—2018年飞井海水库水环境质量检测数据,运用美国国家环保局(US EPA)推荐的水质健康风险评价模型对9项水质指标进行健康风险评估。【结果】2014—2018年,飞井海水库水质状况良好,除NH_3-N外的其余监测指标均符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》I类水标准。水环境总健康风险为4.1×10~(-5)～1.3×10~(-4)a~(-1),高于或接近国际辐射防护委员会(ICRP)和US EPA推荐值,但整体呈逐年下降趋势;化学致癌物(Cr~(6+)、As和Cd)的风险值远高于非化学致癌物(F~-、Cu、NH_3-N、NO_3~-、Mn和Fe),主要致癌污染因子为Cr~(6+);各非致癌物健康危害风险的数量级均为10~(-9)～10~(-13),其风险值可忽略不计。Pearson相关性分析表明:Cu和F~-、Mn、Fe、Cd、Cr~(6+)之间、Cr~(6+)和Cu、F~-、Fe、Mn、Cd之间均呈极显著正相关(P0.01),其中Cr~(6+)和Cd的相关性极其显著(R~2=0.832),说明Cr和Cd含量之间影响较大。【结论】飞井海水库人体健康危害总风险以化学致癌物风险为主,主要化学致癌物为Cr~(6+),非化学致癌物中F-最高,应予以优先关注和重点管控。     

新疆和田河流域绿洲区地下水质量现状与分析

以2014年地下水污染调查数据为基础,依据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017),采用单指标评价方法对新疆和田河流域绿洲区43组潜水样进行地下水质量评价。结果表明,绿洲区地下水质量总体很差,无Ⅰ类水和Ⅱ类水,72.1%的水样为Ⅴ类水,决定地下水水质类别的关键指标有溶解性总固体、总硬度、Cl-、SO2-4、Na+、Fe和F-等。水平方向上,浅层潜水质量差别不大;垂直方向上,浅层潜水水质劣于中深层潜水。绿洲地下水质量差主要与气候条件、地层岩性、水文地质条件等自然条件及人类活动有关。     

Cr3+污染黄土压缩变形特性试验研究

【目的】研究受Cr~(3+)污染黄土的压缩变形特性,为黄土衬垫应用提供依据。【方法】采用陕西省杨凌区Q3黄土作为研究对象,在土中掺入不同质量的九水合硝酸铬,人工制备Cr~(3+)质量分数分别为0%(CK),0.1%,0.2%,0.5%和1.0%,含水率分别为14%,18%,22%的Cr~(3+)污染黄土,对其进行压缩固结试验,分析Cr~(3+)含量和含水率对污染黄土的压缩曲线、压缩模量和应力-应变曲线的影响。【结果】Cr~(3+)污染黄土的压缩曲线随Cr~(3+)污染程度的加剧出现变化,压缩模量较未污染黄土(CK)增大,压缩竖向变形量较未污染黄土减小,并且随着Cr~(3+)污染程度的加重呈减小趋势。在描述应力-应变关系时,幂函数比双曲线函数更能准确地反映Cr~(3+)污染黄土的变形特性。含水率变化对未污染黄土的压缩变形影响较大,对Cr~(3+)污染黄土的压缩变形影响随污染程度的加剧而呈减小趋势。【结论】随着Cr~(3+)污染程度的增大,污染黄土的压缩性较未污染黄土降低,压缩变形减小,且应力-应变曲线符合幂函数模型。     

玛纳斯河流域典型地区地下水质量现状评价与变化趋势分析

依据2010年地下水水质统测数据,采用单因子评价法对玛纳斯河流域石河子市-新疆生产建设兵团150团地区地下水现状质量进行了评价;依据2001-2010年地下水水质监测数据对石河子市-石河子总场地区地下水水质变化趋势进行了分析.地下水质量现状评价结果显示：石河子市-新疆生产建设兵团150团地区2010年Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水所占比例分别为0,12．5％,12．5％,62．5％,12．5％;影响地下水质量的关键项目是总硬度（以CaCO3计）、矿化度（TDS）、pH 值、氯化物（Cl-）、硫酸盐（SO2-4）以及“三氮”（NO-3、NO-2、NH＋4）.地下水水质变化趋势分析结果显示：石河子市-石河子总场地区总硬度（以CaCO3计）、总矿化度（TDS）、氟化物（F-）、氯化物（Cl-）、硫酸盐（SO2-4）以及“三氮”（NO-3、NO-2、NH＋4）等呈上升趋势,说明玛纳斯河流域冲洪积平原区中下部及溢出带地下水水质呈逐年恶化趋势,应及时采取有效措施遏制地下水水质不断恶化态势.     

安阳县集中式饮用水源地水质评价研究

监测了安阳县饮用水源地珍珠泉、濮阳水泥厂、水冶炼铁厂和安阳县一中4个监测点地下水的11个水质指标,分析了各监测点水质指标的污染情况,评价了各监测点的水质等级,并分析了安阳县饮用水源地地下水水质年际变化规律.研究结果表明,安阳县地下水中总硬度和硝酸盐氮为重度污染,硫酸盐为中度污染,氰化物和亚硝酸盐为轻微污染.除总硬度和硝酸盐氮明显偏高外,其他水质指标均能达到Ⅲ类标准.与2012年相比,2013年安阳县饮用水源地地下水质整体上趋于好转.     

基于水化学的南水北调中线干渠水与地下水水力联系指标识别

从一般水化学角度研究了南水北调中线源头地表水、干渠水及其周边地下水的差异。结果发现,钠离子在地下水与干渠水和源头地表水中的浓度差异最为明显,其次是总溶解固体(TDS)浓度,其他主要离子以及pH差异均不明显,说明钠离子浓度可作为识别南水北调中线干渠水及其周边地下水水力联系的备选指标。利用聚类分析和水化学类型的相似性,剔除了与干渠水可能存在水力联系的地下水样钠离子浓度,初步确定南水北调中线沿线与干渠水没有水力联系的地下水钠离子浓度大于9.8 mg/L,且该数值是干渠水钠离子浓度的1.6倍以上。因此,可将钠离子浓度及其参考范围用于快速判断南水北调干渠周边地下水与干渠水是否存在水力联系。     

典型农业活动区浅层地下水地球化学特征及成因分析

以常州市为研究区域,采用现场调查和实验室分析相结合的方法,对常州市浅层地下水HCO3-、Cl-、SO42-、F-、Na+、K+等10种指标进行检测,并分析浅层地下水的水质状况、地球化学特征和成因机理。在常州市浅层地下水样中,第四系松散岩类孔隙潜水有2个水样总硬度超标,微承压水和第Ⅰ承压水各有1个水样总硬度超标。常州市浅层地下水化学类型主要为HCO3-Ca.Na(Na.Ca)和HCO3-Ca.Mg,在常州的东南和西部少部分地区出现几种类型的地下水。这与常州全区地势平坦、地下水径流微弱具有一致性。常州市孔隙潜水、微承压水和第Ⅰ承压水中,各种离子存在一定的分布规律,且在各含水层的分布规律不同。常州市浅层地下水化学特征主要与地下水离子间的交换吸附作用、人类生产生活活动和浅层地下水的酸碱性有关。     

河南省浅层地下水质量评价

地下水是河南省重要的水资源。采用模糊评价法、国际F值法、一票否决法对河南浅层地下水进行评价。选用Fe、Mn、Cu、Zn、Hg、As、Cd、Cr6 、Pb、Ni等19个指标,按照地下水质量标准GB/T14848-93进行评价。通过对比分析典型地下水样超标组分与各种评价结果的一致性,统计分析各种评价结果的分布特征,确定了适用于河南地下水质量评价的方法是模糊评判法。评价结果表明:河南省浅层地下水中,Ⅱ类水分布面积占全省面积的54%,V类水分布面积占全省总面积的4%;控制河南地下水的关键指标为SO42-、Cl-、Fe、Mn,溶解总固体、总硬度,NO3-、NO2-。文章还对地下水水质的成因作了分析。     

高分子化合物降低盐渍化土壤盐基离子效应研究

【目的】比较3种高分子化合物对盐渍化土壤性质的影响。【方法】本研究在石河子146团进行,通过大田试验向重度盐渍化土壤中加入聚丙烯酸盐类(PAAS)、聚丙烯酰胺类(PAM)和纤维素类(HEC)3种高分子化合物,并测定土壤电导率、pH、盐基离子的变化。【结果】PAAS、PAM和HEC3种高分子化合物均可降低土壤盐分,降低土壤中水溶性Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Cl~-、HCO_3~-某一种或几种盐基离子含量,水溶性Na~+含量降低效果最为突出。【结论】聚丙烯酸盐类、聚丙烯酰胺类、纤维素类高分子化合物改良盐渍化土壤效果显著,对绿洲区盐渍化土壤降盐改盐具有重要意义。     

新疆霍城县地区地下水质量评价

[目的]评价新疆霍城县地下水质量。[方法]利用2014年新疆伊犁河谷地下水资源调查与评价工作所取得的水质数据,采用单因子评价方法对伊犁地区54组潜水、29组承压水进行质量评价。[结果]潜水中Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ类所占比例分别为50.00%、37.04%、7.41%、5.55%,承压水中Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ类所占比例分别为51.73%、41.37%、3.45%、3.45%,地下水水质普遍较好。造成地下水为Ⅵ、Ⅴ类的主要水化学组分是氨氮、SO_4~(2-)、总硬度(以CaCO_3计)及溶解性总固体(TDS)。[结论]霍城县地区地下水质普遍较好,适宜饮用。     

基于非线性PLSR模型的地下水水质预测

【目的】针对地下水水质预测中影响因素的非线性关系,采用非线性偏最小二乘回归技术(PLSR)模型进行地下水水质预测研究,为地下水水质的准确预测提供支持。【方法】运用拟线性方法建立非线性PLSR模型,选用核函数对原自变量进行非线性变换,以陕西咸阳市某观测井2001-2009年地下水资料为研究对象,进行地下水硬度预测,并将其与BP网络模型的预测结果进行比较。【结果】利用咸阳市地下水前8年(2001-2008)的水质资料建立非线性PLSR模型,采用该模型对咸阳市地下水2009年硬度进行预测,与实测值相比,非线性PLSR模型、BP网络模型预测结果的平均相对误差分别为0.944%和1.354%,可知非线性PLSR模型具有更高的预测精度和实用性。【结论】基于核函数变化的非线性PLSR模型,将复杂的非线性问题转化为简单的线性问题,简化了计算过程,提高了预测精度,为地下水水质的预测提供了一种新思路。     

基于灰色聚类法的洮河干流水环境质量综合评价

【目的】为更科学、全面、真实地反映洮河干流水环境的污染状况,解决水质评价过程中存在的不确定性.【方法】应用单因子评价法和灰色类聚法,于2014年对黄河上游的最大的支流洮河的12个监测断面和5个污染因子进行了水质评价.【结果】采用单因子评价法评价洮河干流水质,在调研的12个取样断面中,有9个断面综合水质劣于Ⅳ类水.通过应用灰色聚类法对洮河干流水质进行评价,洮河干流12个监测断面中9个监测断面综合水质类别为Ⅲ类,只有碌曲县上游、勒秀乡下游2个断面综合水质类别为Ⅴ类水,岷县洮珠村下游综合水质类别为Ⅳ类.TP、TN的权重较大,说明氨氮和磷已成为造成洮河干流水环境恶化的最大影响因素.【结论】与单因子评价法相比,灰色聚类法考虑了各个水质监测值的程度和各污染因子的聚类权重,能更全面、科学地反映洮河干流水环境污染程度.     

山西某高校生活用水中常规指标的分析与评价

了解山西某高校南北两校区3个水塔的管网末梢水和地下水水质状况,为提高饮用水卫生质量提供依据。通过调查取样和室内实验分析,测得水中浑浊度、pH、总硬度、氟化物、硝酸盐氮、砷、六价铬、细菌总数、总大肠菌群相关指标,运用内梅罗污染指数和模糊评价法进行综合分析。结果表明,3个水塔的管网末梢水水质均达到Ⅱ级水质标准,符合饮用水要求;地下水水质为Ⅲ级,可用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。山西某高校南北两校区3个水塔的管网末梢水和地下水水质状况比较乐观。     

环鄱阳湖地区浅层地下水化学特征及成因分析

[目的]分析环鄱阳湖地区浅层地下水化学特征及成因。[方法]于2010年对环鄱阳湖地区7个县市的地下水质状况进行调查,从矿化度、硬度、水化学类型等方面对鄱阳湖区域不同地区浅层地下水质状况进行分析对比,揭示区域浅层地下水质现状及其变化特征与原因。[结果]环鄱阳湖地区地下水质指标除pH外均较好,均属Ⅰ类水质标准;其中南昌市矿化度、硬度、电导率、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-为最高值,都昌县pH和SO42-为最高值,鄱阳县Mg2+和pH为最低值,永修县硬度、K+、Ca2+、SO42-、Cl-为最低值,进贤县Na+、矿化度和电导率为最低值。江西整体经济发展水平不高是环鄱阳湖地区地下水质较好的主要原因;南昌市地下水多项水质指标最大,甚至趋于Ⅱ类水质标准,是由于经济发展水平较高,人类活动起决定性作用。[结论]该研究为区域浅层地下水管理对策提供依据。     

临沂地区浅层地下水环境质量评价与分析

[目的]对临沂地区浅层地下水进行质量评价,确定地下水的污染现状。[方法]按每16km2一个采样点的采样密度采集临沂地区的浅层地下水,共分析35项指标,选取其中影响水环境质量的17项指标进行评价。[结果]临沂地区浅层地下水较差和极差的比例达到了42．69％,影响浅层地下水质量的主要指标为Mn、Pb、Cl-、F-、NO2-、总硬度、溶解性总固体和高锰酸钾指数,多分布在居民聚居区、工矿企业及周边地区。[结论]该研究可为临沂地区地下水水质改良提供基本依据。     

清水河干流水质空间分布特征及季节性变化

【目的】探明清水河干流水质空间分布特征及季节性变化特征。【方法】在清水河流域干流设置18个水质监测断面,于2018年平(4月)、丰(7月)、枯(11月)不同来水期采样并检测水体中各水环境因子含量。采用聚类分析,主成分分析和灰色关联法对清水河干流水质空间特征及季节变化进行分析。【结果】水质空间分布特征与河岸线沿线土地利用现状关系较大,将18个水质监测点在空间上聚为3组,G1组为清水河源头和泉眼山入黄口,人为影响程度较小;G2组为受到部分工业和部分扬水灌区农业生产影响的上、中游段;G3组为受大部分工业聚集生产和大部分扬水灌区施肥灌溉影响的下游段。从主成分分析结果看,清水河干流主要水环境污染物指标为总氮、氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数、氟化物(F~-)。从灰色关联法分析结果看,平水期上中游、下游段水质较差,上中游为Ⅳ类水,下游段为Ⅴ类水;丰水期上中游段得到改善达到Ⅲ类水标准,下游仍为Ⅴ类水;枯水期时上中游段达到Ⅲ类水标准,下游也逐渐改善达到Ⅳ类水标准。【结论】清水河污染来源主要是可溶性氟化物污染、农业生产带来的氮元素污染和工业生产的有机污染;清水河干流水质空间分布特征受河岸线土地利用类型影响较大。G1组水流源头附近和泉眼山入黄口处水质较好,G3组下游段水质较差;季节上变化表现为平水期时中游、下游段水质较差,上游较好;丰水期中游段水质变好,下游仍较差;枯水期各段水质变化显著,均有明显改善。     

净六铬对铬污染土壤中小白菜的影响

通过盆栽试验,研究了重金属Cr污染土壤上施用净六铬修复剂对小白菜生长发育、产量以及总Cr和Cr~(6+)积累特性的影响,并研究了试验土壤中总Cr和Cr~(6+)的含量变化。结果表明:施用不同浓度的净六铬能不同程度地降低土壤和小白菜中总Cr和Cr~(6+)含量,从而抑制Cr和Cr~(6+)向小白菜地上部的转移,减少Cr在小白菜植株地上部的积累,改善小白菜的生长和发育,增产效果达到显著水平。总体来看,净六铬浓度达到2 g/kg时效果最好。     

Ca(NO3)2胁迫对黄花菜植株体内矿质离子含量的影响

【目的】分析盐胁迫下黄花菜体内矿质离子含量的变化,为在盐碱地推广种植黄花菜以及利用黄花菜改良盐碱地提供参考。【方法】以山西大同黄花菜为材料,采用营养液水培法,以正常营养液培养为对照,研究不同浓度Ca(NO_3)_2(50,100,150,200,250 mmol/L)胁迫对黄花菜生物量及植株体内矿质离子含量的影响,探讨黄花菜可能的耐盐机制。【结果】随Ca(NO_3)_2胁迫浓度的提高,黄花菜植株生物量显著降低,根系和叶片Ca~(2+)、Na~+、Fe~(2+)、Zn~(2+)及Cl~-含量均呈"升高-降低"的变化规律,Mg~(2+)含量逐渐降低,Cu~(2+)含量无明显变化规律,NO~-_3含量逐渐增加。除Mg~(2+)含量叶片高于根系、Cl~-含量随Ca(NO_3)_2胁迫浓度的提高出现"根叶相当-根低于叶-根高于叶"的变化外,各处理其他矿质离子含量均表现为根系高于叶片。【结论】可在中度(70～150 mmol/L单价盐)以下盐碱地种植黄花菜,扩大其生产规模;通过每年割除地上部逐渐改良盐碱地,使其成为宜耕良田。     

重金属离子对黄土物理化学及工程性质的影响

【目的】研究重金属离子污染条件下黄土物理化学性质和土体工程性质的改变,为污染黄土的工程性质评估提供依据。【方法】以杨凌黄土为研究对象,在土中分别掺入Zn~(2+)、Cr~(3+)和Cu~(2+),对不同重金属污染黄土的颗粒组成、pH值、易溶盐总量、阳离子含量进行测定,并利用直剪试验和压缩试验测试其剪切及压缩特性的变化。【结果】随重金属离子掺量的增大,被污染黄土的黏粒含量明显减少,pH值降低,易溶盐总量及Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na+、K+含量明显增加;杨凌黄土经重金属离子污染后黏聚力下降,内摩擦角增大,并且压缩模量随重金属离子掺量的增加而逐渐增大,压缩系数总体减小,土体的压缩性变小。【结论】随着重金属污染程度的加剧,在黄土中的碳酸盐水解、土颗粒表面离子交换吸附、阳离子含量增加的共同作用下,污染黄土物理化学及工程性质会发生较大变化。