宁夏固原地区地下水同位素特征研究

文中通过分析研究区内稳定同位素氘(D)和氧(18O)以及放射性同位素氚(3H)和碳(14C)的空间分布特征,讨论了地下水的补给来源和补给特征,计算了本区地下水的年龄。结果表明:大气降水和地表水对清水河上游平原地下水的补给作用不明显,清水河平原地下水主要接受西部山区侧向径流的补给;研究区地下水年龄在2.03ka～23.81ka之间,并表现出以下两个显著特点:1)深层承压水年龄显著大于潜水年龄;2)东部清水河平原地下水年龄较中西部山区地下水年龄要老。总体上,清水河上游平原地下水更新速率较为滞缓,更新能力较差,该结论对当地地下水水资源的可持续开发利用和科学管理具有重要意义。     

关中盆地地下水硝酸盐含量的空间变异特征

通过对关中盆地225个潜水样点进行采样分析,应用地质统计学方法中的变异函数和克里格插值工具对盆地地下水的硝酸盐含量的空间变异和分布特征进行研究。研究结果表明:关中盆地地下水硝酸盐含量的空间相关性属中等程度,随机性因素对于该区地下水硝酸盐含量分布的影响较大,人类活动在该区造成的硝酸盐污染已是区域性的;关中盆地地下水的硝酸盐含量普遍较高,总体分布特点为东部高于西部,由南至北有逐渐递增的趋势;盆地中东部的礼泉-兴平-武功一带和三原-富平-蒲城一带的阶地及黄土台塬区是地下水硝酸盐含量超标最为严重的区域。由于是关中重要的农灌区,施肥灌溉等农业活动是造成这两个区域地下水硝酸盐激增的主要原因。     

基于环境同位素的陇东盆地地下水分析

目前同位素技术在水文水资源领域应用非常广泛,也取得了较大的成果,研究地下水同位素对于有效开发利用水资源和预测地下水环境的变化具有重要的意义.根据陇东盆地同位素测试结果,分析盆地地下水同位素分布特征,追溯地下水的来源及运移过程.结果发现:陇东盆地地下水均来源于大气降水,地下水循环具有浅层循环与深层循环两种模式.浅层地下水积极参与现代水循环,可更新能力较强,地貌对地下水径流控制作用明显.深层地下水为古地质时期补给形成的,水交替径流缓慢,可更新能力弱,地下水径流受地质构造控制,从向斜两翼向核部汇集在盆地中部排泄于河流基准排泄面.     

滹沱河上游区地表水和地下水同位素特征

在滹沱河上游区采集了河水、地下水、泉水、水库水样品,分析了各类水的氢、氧、氮同位素和化学特征,并将氢氧稳定同位素与平原区大气降水进行了对比,分析了沿流程的变化,识别了硝酸盐来源。结果表明:滹沱河源区河水、地下水和泉水与平原区大气降水的同位素组成差别明显;滹沱河水进入水库以后,水库水受到明显的蒸发浓缩作用,也可区别于平原区大气降水;水样的NO3-含量变化在1.68~87.4 mg/L之间,大部分样品的1δ5N值大于8‰,指示水中NO3-来自污水或粪便。     

关中盆地浅层地下水氮污染的时空变化规律及其防治措施

在研究区采集和测试了232个水样,采用单因子污染指数法对浅层地下水氮污染进行了评价,剖析了浅层地下水氮污染的时空变化规律。结果表明：浅层地下水中氮污染以硝态氮为主,呈面状分布;铵态氮和亚硝态氮污染以点状形式存在。渭河以北地区氮污染程度高于渭河以南地区;渭河北部的漆水河-洛河地段、渭河南部西安城区和户县-长安及华县的黄土...     

苏干湖盆地地下水氢氧稳定同位素特征及其意义

苏干湖盆地位于疏勒河流域西端,是西北干旱区独立的内流盆地.文中利用盆地内不同水体的氢氧稳定同位素样品,分析了盆地内不同水体氢氧同位素特征,揭示了盆地内水资源形成与水环境演化规律,对干旱区水资源研究有重要意义.盆地中部泉水及地下水接受出山河水大量入渗补给,地下水循环交替迅速,氢氧同位素组成与出山河水相似,是地下水的主要径...     

水化学和同位素示踪卫宁平原地下水沿河排泄

定量评价地表水地下水转化关系是管理和利用流域水资源的基础。通过在卫宁平原沿河采集36组地表水、地下水样品,基于水化学和氢氧稳定同位素特征分析了地下水和黄河的转化关系。建立了一维溶质对流运移方程并运用有限差分法求解,以Cl-和EC为拟合指标计算了地下水沿河排泄强度。结果表明:枯水期地下水以向黄河泄流为主,总排泄量为7.48m3/s,占黄河流量的2.13%。地下水排泄具空间变异,存在两段地下水强排泄区。水化学示踪模拟方法可以有效评价地下水沿河排泄及其空间变异,地下水样品的代表性、水量均衡要素的完备性和取样密度是影响评价精度的主要因素。     

基于地下水更新能力的黄河下游豫北平原地下水脆弱性研究

豫北平原地处黄河中下游,地下水污染问题随着大发展愈加严重,地下水脆弱性评估是度量潜在地下水污染的有效工具,是管理地下水资源和预防地下水污染的前提。目前传统的DRASTIC模型已成为地下水脆弱性评价最为广泛的手段,但其评价结果需要有充分的地下水化学、同位素相关分析的证据,因此研究采用DRASTIC与地下水更新能力相结合的方法,在传统DRASTIC模型评估豫北平原区地下水脆弱性的结果上,形成“层次分析框架-GIS”地下水易污性分布图,采用氢氧稳定同位素、地下水年龄和更新速率来建立的地下水更新能力指标,分析验证地下水脆弱性结果,研究表明：极高和较高脆弱性区域主要分布在靠近南太行山前和黄河两侧的地区,分别覆盖研究区面积的13%和18.5%,同位素发生明显的富集(²H:-65～-53SMOW‰,³H:16.6～29.1TU,¹⁸O:-8.9～-7.4SMOW‰),地下水年龄较小(2～6.6年),地下水的更新速率较快(4.3%～15%a^-1);而极低和较低脆弱性区域主要分布在研究区中部和北部,分别覆盖17.9%...     

雅鲁藏布江中游地区地表水、地下水同位素特征及其指示作用

为了解雅鲁藏布江中游地区不同水体的补给来源以及相互补给关系,对该地区降水,地表水,地下水中的氢、氧稳定同位素进行了分析,以便对今后该地区的水资源评价和水污染研究提供科学依据.本研究共采集地表水、地下水水样57个.由于不同水体的稳定同位素组成受蒸发的影响,当地大气降水线的方程为δD=8.08δ18O+12.37,与全球大...     

原位测定滴灌棉田土壤硝态氮和铵态氮的运移特征

氮素对作物生长有着重要的作用。氮肥的施用量逐年增长,自20世纪90年代后,中国的氮盈余量保持在3.60×10~6~5.46×10~6t·a~(-1)。氮肥的利用不但决定作物的长势,同时对环境也带来了较大的影响。采用离子交换树脂法,对土壤中的硝态氮和铵态氮进行原位测定,较为准确地反映了土壤硝态氮和铵态氮的迁移、淋溶和转化等动力特性。研究表明:1埋置土壤中的离子树脂解吸液中各养分的含量均在合理的常规化学检测范围内。2在棉花生育期内,施肥和棉花生长对土壤硝态氮影响较大,施肥会显著提高土壤硝态氮的含量,而在棉花出苗80 d前后土壤硝态氮有明显亏缺。3滴灌棉田土壤铵态氮的含量较低,其时空变化较为复杂,无明显规律,作为施肥参考作用不大。     

陇东盆地白垩系地下水运移研究

陇东盆地气候干旱、降雨稀少,盆地内分布着复杂的地下水含水层,如何有效的评价地下水资源量,怎样合理的开发利用地下水资源成为亟待解决的问题。因此,以白垩系环河组地下水为例,在研究区沿泾河和马莲河共采集水化学样25组,同位素样30组,通过对比分析地下水与地表水水化学样和同位素样的测试结果,来探讨陇东盆地白垩系地下水的控制因素和运移规律。陇东盆地白垩系地下水水化学、同位素特征表明:地下水源于大气降水,向斜两翼为现代降水,向斜核部多为古地质历史时期大气降水;地下水从东西两翼顺层汇集到天环向斜核部,在盆地中部地区河流下游地段排泄于河流或流出盆地;盆地西翼地下水径流交替较东翼快。受陇东盆地地层结构的影响,白垩系地下水向斜核部运移缓慢。     

农业发展对黄河水质和氮污染的影响--以宁夏灌区为例

通过对黄河流域宁夏灌区段河水水质和氮污染物含量的研究发现 :40年来黄河水中各主要离子和总离子浓度不断升高 ,同时无机氮污染物 ( NH4- N、NO2 - N和 NO3 - N)含量也呈不断上升趋势。本文以宁夏灌区为例 ,利用灌区上下游控制断面的水质数据及其它相关资料分析了引起上述变化的原因 ,认为灌区的农业发展 ,即大量的灌溉用水和氮肥的施用所产生的面源污染是导致黄河水质产生这些变化的主要因素 ,并由此认为科学的利用黄河水资源 ,提高化肥利用率是实现该地区可持续发展的必经之路     

西安市蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐污染研究

通过对西安市郊区蔬菜批发市场及生产基地中 1 0种蔬菜 80个样品中硝酸盐和亚硝酸盐含量分析 ,初步摸清了西安市蔬菜中硝酸盐及亚硝酸盐的污染状况。结果表明在检测的80个样品中 ,硝酸盐的超标率为 32 .5 % ,最高超标 3.69倍 ;亚硝酸盐超标率为 1 .2 5 % ,最高超标 6.6倍。     

西安市地下水污染敏感性分析研究

从"污染源排放→包气带传输→地下水污染"的系统概念出发,提出了地下水污染广义敏感性和狭义敏感性的概念,并构建了相应相对完善的评价指标;在广泛水文地质调查和污染源调查的基础上,以GIS空间分析为手段,完成了西安市地下水污染敏感性分析试验。结果显示:从纯水文地质条件出发,西安市地下水污染的狭义敏感性,以主河道、漫滩阶地、一级阶地和人工填土区最为敏感,与中心城区地下水污染的实际分布状况有较大偏离;考虑人类活动及污染源分布,广义敏感性为,西安市地下水污染的敏感性以建城区和北郊污灌区最为敏感,与地下水污染的现实分布格局相一致,但在广阔的农业区,使得敏感性等级不甚明显。进而得出,地下水污染狭义敏感性评价适合大尺度区、人类影响小或影响均一区的评价;广义敏感性评价适合小尺度区、人类影响大、影响不均一区的评价。本研究为地下水污染敏感性分析及西安市地下水污染防治提供了新的信息。     

Groundwater hydrochemistry and isotope geochemistry in the Turpan Basin,northwestern China

The Turpan Basin is located in the arid zone of northwestern China and is a typical closed inland basin surrounded by high mountains. It is one of the most arid regions in the world and, as a result, the groundwater in this area is very important for both domestic and agricultural uses. In the present study, the relationships of major elements（K＋, Na＋, Ca2＋, Mg2＋, HCO3-, SO42- and Cl-） and environmental isotopes（δ18O, δ2H and T） in groundwater were analyzed to investigate the evolution of the regional hydrochemistry within the Turpan Basin. The hydrochemistry results demonstrate that groundwater with high total dissolved solids（TDS） concentration is dominated by sodium chloride（Na-Cl） and sodium sulfate（Na-SO4） type water, whereas that with low TDS concentration（typically from near mountain areas） is dominated by calcium bicarbonate（Ca-HCO3） type water. The evolution of groundwater hydrochemistry within the Turpan Basin is a result of calcium carbonate precipitation, evaporation concentration, cation exchange and dissolution of evaporites（i.e. halite, mirabilite and gypsum）. Furthermore, evaporite dissolution associated with irrigation practice plays a key role in the groundwater salinization, especially in the central part of the basin. Environmental isotopes reveal that the groundwater is recharged by precipitation in the mountain areas and fast vertical infiltration of irrigation return flow. In the southern sub-basin the shallow groundwater and the deep groundwater is separated at a depth of about 40 m, with substantial differences in terms of hydrochemical and isotopic characteristics. The results are useful for decision making related to sustainable water resource utilization in the Turpan Basin and other regions in northwestern China.     

不同潜水埋深再生水灌溉夏玉米氮素运移试验研究

随着再生水灌溉的迅速发展,再生水灌溉对土壤环境及地下水的影响日益受到人们的关注。通过再生水灌溉田间试验,探讨了不同潜水埋深条件下,再生水灌溉对土壤中硝态氮、铵态氮及地下水中硝态氮的影响。试验结果表明:灌水后,土壤中硝态氮含量均显著增加,相同潜水埋深,灌水水平越高,土壤中硝态氮含量增加越多;灌水后,灌水水平B1不同潜水埋深地下水硝态氮分别增加11.71mg/l、15.82mg/l、15.16mg/l;灌水水平B2不同潜水埋深地下水硝态氮分别增加33.881mg/l、30.37mg/l、25.29mg/l。潜水埋深越深,地下水中硝态氮的浓度增加越小;潜水埋深越浅,地下水中硝态氮的浓度增加越大,由于淋溶和硝化作用产生的硝态氮造成浅层地下水污染的风险越大。