博斯腾湖流域氢氧同位素特征研究

[目的]明确博斯腾湖流域不同水体氢氧同位素特征差异。[方法]测定2014年博斯腾湖流域不同水体的氢氧同位素值,并与前人各期数据进行时空上的对比。[结果]湖水δ~(18)O均值为-0.36‰,δD为-15.98‰,存在δD=2.99δ~(18)O-14.91的数量关系;河水δ~(18)O均值为-9.23‰,δD为-61.81‰,其关系:δD=6.10δ~(18)O-5.43;地下水δ~(18)O均值为-8.11‰,δD为-57.01‰,其关系:δD=4.61δ~(18)O-19.68。经与Craig(1961)全球大气降水线(GMWL)及根据全球降水同位素观测网GNIP数据与乌鲁木齐大气降水线方程(LMWL)对比,地下水、湖水与河水氢氧同位素组成均大致落在当地大气降水线和全球大气降水线附近,显示受降水补给为主。与2001、2008、2011年数据对比显示,各年间各水体(地下水、地表水)氢氧同位素数据存在一定差异,该差异或由各期采样点空间分布不同引起。[结论]研究结果为博斯腾湖流域的可持续发展提供了理论依据。     

氢氧稳定同位素在森林雾水研究中的应用及展望

雾水是森林生态系统中水平降水的重要组成之一,利用灵敏度高且可定量化测定的稳定同位素技术,分析雾水在森林生态系统水循环中的作用,是目前森林水文研究的热点。从林冠截留雾水、森林对雾水的利用情况以及雾水对森林土壤水、地下水的补给等方面进行综述,以期为运用氢氧稳定同位素技术研究多雾山地生态系统和海滨生态系统中的森林生态水文效应提供参考。     

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。     

氢氧稳定同位素示踪旱区植物水分来源与利用策略

植物吸收和利用水分的模式决定了生态系统对环境水分的响应,示踪不同条件下植物水分来源,可以为植物水分利用策略研究提供科学依据。在土壤-植被-大气连续体系统水分传输研究中,传统方法越来越不能满足学者对水分传输机理的了解,而稳定氢氧同位素示踪技术因其高灵敏度和示踪性等特点已成为研究水分运动机制的重要手段。国内外相关学者已从多时间尺度、不同层次方向来研究,但对不同区域植物水分来源的定量区分、不同植物的水分利用策略及叶片水同位素分馏机制尚未达成共识。在简述氢氧同位素示踪原理的基础上,系统阐述了定量区分植物水分来源的方法,讨论了不同生境、不同季节、不同生长期、降雨前后的植物水分利用策略和植物叶片水同位素动力分馏过程及其影响因素,旨在为区域生态用水研究提供新的研究手段和理论依据。     

羊卓雍错湖水稳定同位素空间变化特征研究

通过分析西藏南部羊卓雍错湖水表面及垂直剖面氢氧同位素的空间变化以及氢氧稳定同位素的关系,讨论 了羊卓雍错湖水蒸发过程中稳定同位素的空间分布特征以及湖水的内循环过程.根据取得的587个水样的同位素 分析结果,发现羊卓雍错湖水中稳定同位素存在有规律的空间变化,虽然变化的幅度不大,但反应了湖水的内循环 过程.羊卓雍错湖水中的δ18O 及过量氘表现出一致的空间变化,有河流注入的周边区域δ18O 低,而中部偏东侧湖 水中的δ18O 最高而过量氘最低.这种空间差异表明湖水在循环过程中存在从河流入湖口到湖泊中部的缓慢流动, 并最终完全在湖中心蒸发掉.湖水西北部的同位素较低值与来自冰川融水的卡鲁雄曲河水的注入有关,而西南部 的低值表明普莫雍错的湖水流入了羊卓雍错.湖水垂直剖面δ18O 的变化很小,接近仪器测量精度,说明湖水的垂 直混合较充分.     

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。     

青藏高原东南部冻土区夏季降水及河水氢氧同位素的变化特征

基于青藏高原2019年7月31日至2019年8月10日采集的5个降水样品、25个河水样品、1个湖水样品,结合气象资料,进行青藏高原东南部冻土区冻融期夏季降水和河水同位素方法与海拔、降水量、气温相关关系分析,同时采用克里金插值分析了δ18O和δD的空间分布特征。结果表明,夏季河水水量受气温影响显著,冻土融化水与河水交互作用更加密切,表明土壤冻融过程在多年冻土区径流过程中起到重要影响。     

基于氢氧稳定同位素的柽柳水分来源分析

【目的】柽柳(Tamarix)是荒漠和盐碱地的优势灌木之一,研究柽柳水分利用深度可为荒漠化治理物种选择提供科学依据。【方法】利用氢氧稳定同位素示踪法、土壤烘干法、多源线性混合模型IsoSource等方法,测定塔里木河下游英苏断面柽柳生长季茎杆水与不同深度土壤D同位素比率δ值,测定不同深度土壤含水率,计算柽柳对不同深度土壤水分的利用率。【结果】英苏断面柽柳在土壤深度50 cm处平均水分利用率为39.23%,70 cm处水分利用率为19.56%,90 cm处为17.26%,110 cm处为15.21%,130 cm处为14%,150 cm处为4.50%,柽柳更多地利用中层土壤水。【结论】研究区土壤含水量低且差异较大,在0.20%～23.81%间波动;英苏断面柽柳多利用50～100 cm间的中层土壤水;英苏断面柽柳呈现出距河道距离增加,转为逐渐利用更深层次土壤水的现象。     

阿瓦提县地下水化学特征及其形成机理

根据研究区37组样品水化学测试结果,利用SUFFER软件根据样点测试值绘制等值线图分析。由于区内各地段起主导作用的水文地球化学作用不同,地下水水化学特征形成具有在水平与垂直分布上的双重特征。分析结果表明:在研究区平面上,由北向南,地下水矿化度总体由低变高,水化学类型由HCO3.SO4—Mg.Ca型向C l.SO4—Na型过渡。在垂直方向上,地下水在200m勘探深度内存在"上咸下淡"和"上淡下咸"两种类型。     

松嫩平原哈尔滨地区地下水化学特征及污染状况

针对松嫩平原地下水环境日益恶化,制约该区社会经济发展和生态平衡的现状,选择松嫩平原的第一大城市和松花江流经的重要城市——哈尔滨市区及其周边地区作为研究区,依据区内数年第四系潜水、第四系承压水的水样检测数据,综合运用描述性统计分析、离子比例系数法、Piper三线图示法及Kriging差值法,系统分析了该区地下水的水化学特征和农业污染现状。结果表明:研究区地下水以入渗溶滤水为主,HCO3-和Ca2+分别是地下水中较稳定的主要阴、阳离子,HCO3-Ca是主要的水化学类型;部分地区由于总硬度和Cl-、SO42-的明显升高影响地下水水质;地下水系统中离子反应主要来自于碳酸盐和硫酸盐类的风化溶解,且发生着离子交换作用;"三氮"污染超标严重且分布面积广。     

利比亚WadiBay地区地下水水化学特征及成因分析

[目的]分析利比亚Wadi Bay干谷地区地下水水化学特征的形成原因,为地下水资源合理开发利用以及地下水环境保护提供科学依据。[方法]以利比亚Wadi Bay干谷地区为例,运用Piper三线图示法、描述性统计、离子比例系数法、同位素证据,系统研究了利比亚Wadi Bay地区干旱气候条件下浅层地下水特殊的水化学特征。[结果]区域地下水含盐量很高,矿化度(TDS)在3.2～8.4 g/L,地下水类型主要为Cl.SO4-Na.Ca,其次为Cl.SO4-Na.Ca.Mg;地下水中Cl-、Na+、SO42-等在距海70 km处浓度产生突变,而Mn2+、Ba2+、Si2+、NH4+与NO3-并无同样突变现象。[结论]利比亚Wadi Bay干谷地区浅层地下水水化学特征与溶虑作用、蒸发浓缩作用以及人类活动关系不大,主要成因为海水入侵过程中的咸、淡水混合作用。     

淮南潘集采煤沉陷区地表水与浅层地下水中的氮磷特征

根据2012年11月至2013年9月的9次监测数据,分析了淮南潘集开放型和封闭型采煤沉陷区地表水与浅层地下水中氮磷的时空分布及组成特征。结果表明,氨氮和溶解性总磷的时空差异性较小,KB(开放型地表水)、FB(封闭型地表水)、KD(开放型地下水)、FD(封闭型地下水)中氨氮最大值分别为0.621 mg/L(6月)、0.813 mg/L(6月)、1.45 mg/L(5月)、1.207 mg/L(5月),溶解性总磷最大值分别为0.055 5 mg/L(11月)、0.039 05 mg/L(5月)、0.350 3 mg/L(11月)、0.140 7 mg/L(7月);硝态氮、凯氏氮和总氮的时间差异性较大,空间差异性较小,KB、FB、KD、FD中硝酸盐氮最大值分别为0.635 mg/L(11月)、0.623 mg/L(4月)、1.13 mg/L(4月)、1.258 mg/L(4月),凯氏氮最大值(6月)分别为1.398 mg/L、1.397 mg/L、1.068 mg/L、1.025 mg/L,总氮最大值分别为2.295 mg/L(11月)、2.261 mg/L(1月)、1.309 mg/L(11月)、2.21mg/L(1月);正磷酸盐和总磷的时空差异性较大,KB、FB、KD、FD中正磷酸盐最大值分别为0.103 7 mg/L(11月)、0.029 8 mg/L(6月)、0.367 9 mg/L(4月)、0.389 5 mg/L(9月),总磷最大值分别为0.114 1 mg/L(8月)、0.196 9 mg/L(5月)、0.411 8 mg/L(4月)、0.450 9 mg/L(9月)。氮磷时空差异性主要受降水量、地表径流及农业面源、人为干扰等因素的影响。无机氮与总氮和正磷酸盐与溶解性总磷的比率均大于50%,正磷酸盐是溶解性总磷的主要存在形式,开放型沉陷积水区内溶解态磷的比重更高。     

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。     

淮河流域浅层地下水中Hg·As·Cr^6＋赋存特征及农业用水建议

以地质调查项目为依托,对淮河流域内4 000余组浅层地下水样品测试结果进行评价分析.评价依据为地下水污染调查评价技术要求和地下水质量标准.结果显示,淮河流域浅层地下水中As检出较多,超标严重,超标率9.76％,Hg、CF6＋检出率和超标率稍低.分析认为,Hg、As有原生成因,也有人为活动影响成因,CF6＋主要由人为活动造成.在评价研究基础上,针流域内农村居民饮用水和农业灌溉用水两种用途,提出了开发利用地下水的建议,为区域农业生产、农村经济发展规划提供了依据.     

同位素揭示的洛惠渠灌区地下水盐运动规律

对洛惠渠灌区地下井水和补给源水的氢和氧同位素值进行监测,分析灌区地下水补给情况及其对盐分运动的影响。结果显示灌区地下水从三级阶地流向二级阶地和一级阶地,洛河、黄河水也补给一级阶地东南部分,该区域由于开采低盐的地下井水灌溉形成降落漏斗。盐分资料显示地下水盐分和地表土壤盐量呈正相关关系,三级阶地地下水盐分大部分来自地质沉积物中可溶盐溶解,而一级阶地除地质沉积物中可溶盐溶解外,还有三级阶地的流入盐分和河水盐分。     

彰武县浅层地下水氟污染特征及成因分析

从氟的来源以及迁移和富集的影响因素角度,对彰武县浅层地下水氟污染特征及成因进行了探讨。结果表明：研究区浅层地下水氟含量较高,有32.0%的监测点氟含量超出国家地下水Ⅲ类水质标准。含氟岩石的溶解和土壤水溶态氟的淋溶是区内地下水氟的主要来源;浅层地下水的组成及类型、区内气候干旱、地形平坦、含水层渗透系数低、径流缓慢是形成高氟地下水的决定因素;“三废”排放也加促了地下水氟含量增高。并提出了相应的改水建议。     

陕西渭北地区浅层地下水质量评价及分析

对陕西渭北地区浅层地下水进行了水质监测,采用内梅罗指数法对水质进行了评价.结果显示,该地区浅层地下水水质处于“较差”和“极差”之间.对污染物来源进行了分析,客观评价了该地区浅层地下水的质量状况.     

黄山市浅层地下水中氮污染特征研究

随着工业的发展、人口增多以及农业氮肥的施用,浅层地下水受到的氮污染越来越严重,该试验沿黄山市境内布设了23个浅层地下水采样点,结合单项组分评价与综合评价的方法,对4和9月份两期的水样进行检测分析,结果表明,黄山市4月份水质优良占30％,水质良好的占57％,水质较好的占0％,水质较差的占4％,水质极差的占9％;9月份水质优良的占26％,水质良好的占61％,水质较好的占4％,水质较差的占0％,极差水质的占9％.     

呼和浩特市浅层地下水中氟离子空间变异性及分布特征

运用地质学统计理论分析呼和浩特市浅层地下水中氟离子浓度的空间变异性及其空间分布特征和变化规律。结果表明,呼和浩特市浅层地下水氟离子含量存在超标现象,样本中氟浓度超标率为7%;地下中水氟离子含量呈现强变异性,并呈明显的各向同向性,且空间变异性是由大尺度的区域性因素引起的,随机因素影响不显著;全区大部分地下水中氟离子含量低于国家标准,仅有3%的区域超标,为高氟区。