贵州普定陈旗岩溶泉水化学响应研究

[目的]了解岩溶泉的水化学动态变化,并探讨降雨过程中岩溶作用的机理。[方法]采用仪器自动记录、现场滴定和样品的室内测试相结合的方法研究了陈旗岩溶泉的水化学动态变化。[结果]HCO3-及Ca2+是陈旗岩溶泉水中的主要阴阳离子,分别占到80%以上。陈旗岩溶泉的水化学类型为HCO3--Ca型。Ca2+和HCO3-的浓度和泉水的电导率存在良好的线性关系([Ca2+]=0.225 8 Cond+0.8076,R2=0.983 8;[HCO3-]=0.469 7 Cond+8.698 6,R2=0.999 3)。泉水的季节性变化和昼夜动态变化趋向于与温度同变(夏季白天pH值低,冬季晚上pH值高)。暴雨期间,其水化学变化以稀释效应为主。[结论]陈旗岩溶泉的水化学动态变化反映了该区岩溶作用的强弱,该研究为探究大气中CO2的库源关系及全球环境变化提供了一种新的方法。     

重庆南山老龙洞地下河出口水化学特征的水热相关性研究

岩溶地下河是岩溶系统的主要组成部分,是岩溶作用最直接的场所.通过对老龙洞地下河出口处水体的主 要水化学指标进行连续检测,并与气温、降水量数据进行对比,发现各项水化学指标的变化规律与气候温度无关, 但与降水量变化关系较大,其中变化最明显的Ca2 和HCO- 3 ,与降水量呈负相关性.     

表层岩溶泉水化学特征环境敏感性分析——以重庆金佛山水房泉为例

通过对金佛山水房泉泉水的水温、pH值、电导率、Ca2+和HCO3-进行监测发现:旅游活动高峰期人流量大会对泉水中离子的变化产生明显的影响.国庆节和五一劳动节期间,降水量和人类活动共同对泉水中离子产生影响,而冰雪节期间,泉水中离子的变化主要受人类活动的影响.Ca2+,HCO3-,SIc和Pco2受水温、降水和人类活动的交替影响,在不同的时间段内,其受影响的程度不一.泉水中CO2的来源与土壤CO2有一定的关系,深层土壤CO2较表层土壤CO2更多地进入泉水,参与了岩溶作用的进行.     

水城盆地空间城镇化对浅层岩溶地下水特征的影响

为研究水城盆地空间城镇化对浅层岩溶地下水的影响，以六盘水市水城盆地为研究对象，通过分析地下水采样点的氢氧同位素和水化学组分、地下水长期监测点的水位资料，研究了地下水补给来源和空间城镇化对岩溶地下水水化学特征、水位动态产生的影响。结果表明：研究区内地下水主要来自大气降水补给，水化学类型主要为HCO₃-Ca和HCO₃·SO₄-Ca型；空间城镇化影响下土地利用类型的空间差异与浅层岩溶地下水诸多离子的富集具有空间一致性，Cl^-和NH₃-N主要富集在建筑用地区，NO₃^-和SO₄^2-主要富集在耕地、林地和裸地等非建筑用地区，而Mn和As则主要来自工业建设产生的点源污染。研究区年内和年际地下水水位变幅均趋于稳定，结合该时期的降雨量与地下水水位变幅面积的关系，证明空间城镇化发展导致不透水面的增加，降低了地下水水位对降雨的响应程度，地下水补给条件变差，地下水开采量的变化成为影响地下水水位的主要因素。研究表明：空间城镇化建设的大力推进，改变了盆地内的土地利用方式，严重影响了地下水补给径流条件和地下水水质，造成局部地区有害离子的富集。     

自然降雨条件下岩溶区土壤钾、氮流失及其对泉水水化学的影响--以广西马山弄拉为例

为研究自然降雨条件下我国西南脆弱岩溶环境区在未受人类活动干扰时土壤元素流失情况,国土资源部岩溶动力学重点实验室于2003年8月5日至7日在广西弄拉岩溶动力系统观测站以表层岩溶泉为介质,通过利用U-20多离子参数仪和CDTP300雨量自动记录仪监测不同降雨强度下泉水中的钾、氮动态变化,来考察土壤钾、氮流失情况及其对泉水水化学的影响。结果表明:在降雨过程中,泉水中的K 和NO-3含量均出现急剧升高的现象,并且泉水内的K 和NO-3含量与降雨强度密切相关。从而说明降雨是导致岩溶区土壤元素流失的主要原因。而泉水内NO3-含量呈现出持续升高的现象,可能是由于岩溶区土壤中氮主要以硝态氮(NO-3-N)形式存在,在降雨停止后的一段时间内仍能通过淋滤作用进入水体。     

伏旱条件下表层岩溶泉水理化性质变化特征研究——以重庆金佛山为例

以重庆南川金佛山山顶表层岩溶泉——水房泉为例,分析表层岩溶泉对伏旱天气的响应过程。通过多参数自动记录仪器CT-DP300对表层岩溶泉水的物理化学变化进行研究,结果表明,在正常伏旱（2005年）条件下,表层岩溶泉水理化变化规律受气温效应和水动力效应控制,在无雨条件下,气温控制水中CO2的浓度,从而控制岩溶作用,小雨条件下,岩溶作用强度与流量变化同步。在极端干旱（2006年）条件下,当有少量降水时,土壤CO2效应占据主导位置,降水带来的CO2影响pH值和岩溶作用;当高温干旱进一步发展,土壤CO2效应消失,pH值上升,Ca2＋维持在50 mg/L,出现异常的干旱效应。     

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。     

北京市通州区浅层地下水水化学特征时空变化分析

为分析通州区线层地下水水化学特性的时空分布特性,在19个监测站位采集了2007—2013年的丰、枯水期的浅层地下水样品进行监测。结果表明:丰水期和枯水期地下水水化学组分差别较小,地下水阴离子中HCO-3占绝对主导地位且含量相对稳定,枯、丰水期的浓度均值分别为423和452mg/L,而SO2-4和Cl-受环境影响浓度变化较大;阳离子则以Na+、Ca2+为主,枯、丰水期的浓度均值分别为82和90mg/L与74和79mg/L,而K+的浓度变异最大。丰水期和枯水期各组分间的相关关系基本一致,2007—2013年研究区内地下水化学类型没有明显的变化,主要为HCO3-Ca·Mg、HCO3-Mg·Ca·Na和HCO3·Cl-Ca·Na·Mg型。各水化学组分的空间分布基本上表现出南部浓度高于北部的,这可能与地下水的流向有关。     

暴雨条件下岩溶槽谷区地下河水化学特征变化分析———以重庆青木关姜家泉为例

为研究岩溶地下河水化学指标在昼夜变化期间对暴雨响应的敏感性,以 Multi3430便携式仪器和 CDTP300 作为基础监测,在暴雨条件、短时间尺度和高精度条件下,对重庆青木关姜家泉物理化学性质对暴雨及昼夜变化的 响应进行监测研究,结果表明:地下河化学指标对环境变化反应敏感.暴雨期间,大量的 Ca2 ,HCO- 3 ,NO- 3 等离 子随雨水汇入地下河引起水质在短时间内变化较为明显,暴雨在一定程度上加速了碳酸盐岩的溶蚀,且 K ,Na , Ba2 等阳离子质量浓度也受到流量的影响;在暴雨结束数小时之后,表层岩溶带的高裂隙率和渗透性发挥作用,水 动力作用和 CO2 效应逐渐占主导地位.Ca2 ,HCO- 3 等离子质量浓度昼夜尺度变化总体表现为昼大于夜.     

佛山市水化学特征分析

根据采集的水样分析,初步研究了佛山市浅层地下水的化学类型分布特征,探讨其成因规律。研究表明,佛山市浅层地下水的化学特征由重碳酸盐型水向氯化物型水进行演变,研究区域上显示出明显的分区,如第四系出现较多的重碳酸盐型水,而在基岩裂隙区,其水化学类型更多的是硫酸盐重碳酸盐型水和氯化物型水。同时在人类活动强烈的地区出现了硝酸型水。     

贡嘎山东北坡地表水地球化学特征及影响因素

【目的】阐明高山地区地表水水化学特征是理解高山地区元素地球化学循环及其对下游水安全影响的基础。【方法】在贡嘎山东北坡采集了27个地表水样和2个积雪样品,采用Gibbs、阴阳离子三角图、元素比值以及主成分分析法,以揭示该地区地表水地球化学特征及控制因素。【结果】研究发现,贡嘎山东北坡地表水水化学类型为Ca-HCO_(3-),总溶解固体(TDS)平均含量为50.2 mg/L,低于其下游的大渡河和长江,表明该地区风化程度较低。尽管该地区基岩以花岗岩为主,但硅酸盐岩风化对水体离子的贡献相对较少,水体主离子组成主要受碳酸盐岩风化的控制。此外,研究还发现高海拔地区降水对水化学特征也有一定的影响。【结论】在风化程度较低的高山地区,碳酸盐岩风化对当地水化学特征具有决定性的影响。     

重庆芙蓉洞岩溶系统中钡元素地球化学特征

通过对重庆芙蓉洞洞穴岩溶系统的基岩、土壤和水(表层岩溶泉水、土壤渗透水和洞穴滴水)中钡(Ba)元素含量的分析,结果表明,洞穴岩溶生态系统中Ba元素含量普遍较低,不同物质中Ba含量不同,不同类型岩溶水中Ba2+含量有较大差别。洞穴滴水和岩溶泉水的Ba/Ca值基本介于土壤和基岩的Ba/Ca值之间,且与当地外界气候变化相关。Ba元素在岩溶洞穴系统中的含量不仅能指示上覆岩-土-水迁移过程中发生分异的特征,还能反映洞穴滴水的形成信息。     

重庆芙蓉洞洞穴滴水地球化学初探

2005年10月至次年4月的6个月内对重庆芙蓉洞滴水地球化学过程的监测发现: 芙蓉洞2个观测点滴水均是矿化度很低的重碳酸盐水型,而地球化学过程受季节变化影响较大,人为影响相对较小;滴水中的pH、电导存在明显的季节变化;而2个观测点水化学组分的差异以及变化趋势的延迟,也可以初步判断出2个观测点可能由于水类型的不同而使其组分有所差异.     

重庆芙蓉洞洞穴滴水地球化学初探

2005年10月至次年4月的6个月内对重庆芙蓉洞滴水地球化学过程的监测发现：芙蓉洞2个观测点滴水均是矿化度很低的重碳酸盐水型,而地球化学过程受季节变化影响较大,人为影响相对较小;滴水中的pH、电导存在明显的季节变化;而2个观测点水化学组分的差异以及变化趋势的延迟,也可以初步判断出2个观测点可能由于水类型的不同而使其组分有所差异.     

桂林会仙实验基地石灰土剖面化学组成分布的研究

西南岩溶地区灰岩风化成土速度慢,石灰土土层浅薄,理化性质分异不明显,但在岩溶动力系统的作用下,石灰土对环境变化有着同样的敏感性,而土壤水恰能反映石灰土的这种敏感性。所以,对石灰土-土壤剖面化学组成的研究应同时将土壤和土壤水加以考虑。为阐述岩溶区石灰土及其土壤水化学组成在剖面的垂直分布特征和地质、环境意义,以及这两个载体之间存在的区别和联系,对广西桂林会仙试验基地的石灰土壤剖面及其土壤水进行了采样分析。结果表明,该地石灰土物理化学性质尚未产生分层分异,成壤改造进行缓慢,土壤成熟度低 土壤水化学组成垂直变异系数远远大于土壤,岩溶作用、生命活动、降水等多变因素对土壤水有着显著的影响 在水的长期作用下,土壤元素分布呈现出和土壤水相同的整体性质。即洼地土壤和土壤水的Ca、Mg含量较坡地低,而K、Na、Fe、Zn、Mn、Cu、B等含量较坡地高,这是地貌条件控制下元素迁移的结果。     

天水曲溪城乡供水工程坝址区环境水腐蚀性评价

坝址区地表水(沟、河水)取水样2组,孔隙性潜水取水样5组,基岩裂隙水取水样7组,水化学类型皆为HCO_3-SO_4-Ca型;地表水、孔隙性潜水、基岩裂隙水的p H值分别为8.27～8.42、7.66～8.03、7.65～7.93。水质化学分析结果表明:地表水、孔隙性潜水、基岩裂隙水对钢结构有弱腐蚀。水库蓄水后,环境水仅对钢结构有弱腐蚀。     

重庆南川区不同土地利用类型对表层岩溶泉水水质的影响

以重庆南川木渡河流域为研究区域,对耕地、马尾松林地和石漠化地这3种土地利用类型影响下的表层岩溶泉水的水化学性质进行研究。结果表明,石漠化土地影响下的表层岩溶泉水的电导率及Na＋、Cl-、SO42-、NO3-浓度都高于耕地和马尾松林地影响下的表层岩溶泉水,石漠化地影响下的表层岩溶泉水的水质较差,其中NO3-浓度已明显超标。研究区域表层岩溶泉水的水化学性质与人类活动对土地利用的程度差异表现出明显的对应关系。因此,在岩溶区进行土地利用时应采取更加合理的措施来治理和保护岩溶地区有限的地下水资源,满足人类生产和生活的需要。     

河南鸡冠洞岩溶地下河地球化学特征及控制因素研究

为揭示地下河地球化学的变化特征及其控制因素,从2009年10月至2014年12月对河南西部栾川县鸡冠洞地下河的水化学指标进行了5个完整水文年的的动态监测.从地球化学敏感指数的角度出发,探讨不同条件下主量元素的地球化学敏感性差异,结果表明:1研究区地下河水化学阳离子以Ca~(2+),Mg~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-主.2受农业活动的影响,地下河主量元素地球化学敏感性从高到低依次为HCO_3~-,Mg~(2+),Cl~-,Ca~(2+),NO_3~-,SO_4~(2-),Na~+,K~+,其中NO_3~-,Cl~-敏感性更加突出;受人类旅游活动的影响,地下河主量元素地球化学敏感性从高到低依次为HCO-3,Mg2+,Ca2+,Na+,NO-3,SO2-4,Cl-,K+,可见旅游活动对地下河的地球化学特征影响程度较弱.3将5年主量元素进行对比发现,受农业活动影响更加敏感的NO_3~-、Cl~-质量浓度均出现了增长的现象,说明人类活动尤其是农业活动对地下河水质的影响在逐渐增加.     

四川盆地南缘不同海拔金佛山方竹林(Chimonobambusa utilis)土壤化学计量及笋产量特征

【目的】研究不同海拔梯度金佛山方竹林土壤化学计量、笋产量特征及关系,阐明其对海拔变化的响应规律。【方法】选取四川盆地南缘古蔺县3种海拔梯度(1 400～1 600 m、1 600～1 800 m和1 800～2 000 m)金佛山方竹林为研究对象,测定土壤碳、氮、磷含量及笋产量,计算土壤生态化学计量特征。【结果】①随海拔升高,土壤有机碳、全氮、全磷含量呈增加趋势(13.03～65.35 g/kg,1.63～5.57 g/kg,0.2～1.27 g/kg),全钾含量随海拔梯度升高呈先减少后增加趋势(12.69～19.90 g/kg)。依据全国第二次土壤普查养分分级标准,研究区土壤有机碳、全氮和全磷含量在高海拔地区含量处于高水平,而全钾在不同海拔分布均处于中等水平。②随海拔升高,土壤C/N、C/P和N/P均呈先增加后减小趋势(8.17～13.57,52.99～131.66,4.56～9.77),不同海拔梯度间差异显著(P<0.05),土壤化学计量特征较土壤养分含量对海拔变化的响应敏感,该区主要缺磷区域集中在低海拔地区,相对富磷区域集中在高海拔地区。③笋产量随海拔梯度升高表现为先减小后增加的趋势(496.88～1 966.88 kg/hm~2),笋产量与全磷、有效磷呈极显著正相关,与水解性氮呈显著正相关,与C/P、N/P呈极显著负相关,金佛山方竹林土壤磷含量是影响笋产量的主要因素。【结论】3个海拔土壤养分、土壤化学计量比和笋产量差异明显,1800～2000m立地条件下笋产量较高,土壤磷含量对笋产量影响显著。     

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。