南太行山前冲积平原潜水水化学特征及控制因素分析

南太行山前冲积平原地下水分带性明显，区域内人类活动频繁导致地下水化学组分来源复杂。为明确位于南太行山前冲积平原区水文地球化学特征及影响因素，获取了潜水水样109组以及44组氢氧同位素样品。通过水化学特征分析、离子比例系数法及水文地球化学模拟等手段，明确潜水在南太行山前冲积平原地区水化学类型表现为HCO₃·Cl·SO₄-Ca·Na及Cl·SO₄·HCO₃-Ca·Na,浅层地下水位降落漏斗区转变为HCO₃·Cl·SO₄-Ca·Na;研究区内主要受控因素有水岩作用、蒸发浓缩作用、离子交换作用以及人类活动的影响。区内沿地下水流向，平原区内方解石、白云石及石膏等矿物均溶解，浅层漏斗区内方解石过饱和沉淀，白云石和石膏溶解程度增强，同时浅层漏斗区具有强烈的Ca²⁺与Na⁺的阳离子交换作用。平原区主要受控因素为蒸发浓缩作用，浅层漏斗区内受控因素主要以水岩作用、阳离子交换作用为主，其中部分地区受控于工业化活动影响。该研究对南太行山...     

河西堡化工园区地下水化学特征与高氟水成因机制

为促进河西堡化工园区的高质量建设和当地经济发展,通过野外调查、水化学样品采集测试、统计分析、Piper图、Gibbs模型、氯碱指数、反向水文地球化学模拟等方法,分析了园区地下水化学特征与高氟水成因机制。结果表明,园区地下水水化学类型主要为SO₄·Cl-Na和SO₄·Cl-Ca·Mg型水,劣质组分主要为TDS、F^-、SO■、Cl^-。地下水中F^-含量为0.23～5.23mg·L^-1,呈东北高、西南低的分布格局。高氟地下水占比达76.5%,主要分布于pH为7.56～8.25的弱碱性地下水中,水化学类型为SO₄·Cl-Na型。高氟地下水的成因主要受控于含氟矿物的风化溶解与阳离子交换作用,次要控制因素为吸附解吸作用、蒸发浓缩作用及含钙矿物的沉淀,人类活动对高氟地下水的形成影响较小,研究成果对园区地下水开发利用和饮水安全具有指导意义。     

煤矿开采影响下岩溶地下水化学特征及演化机制研究

黑龙洞泉域位于邯郸市西南部,是北方主要的岩溶泉群之一,也是重要的煤炭开采区,其地下水化学特征是影响邯郸地区水环境质量的重要因素。为充分了解煤矿开采条件下地下水化学特征及演化机制,利用多元统计分析、水文地球化学分析等方法对不同区域(西区、东区)地下水化学特征进行深入分析,并探讨控制地下水化学演化的主导因素。结果表明：研究区地下水中主要阴阳离子组分为HCO₃^-、Ca²⁺,且东区地下水主要化学组分含量普遍高于西区。西区和东区地下水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型,而东区地下水SO₄^2-含量较高,部分水样为SO₄·HCO₃-Ca、SO₄·HCO₃-Ca·Mg型。岩石风化作用是控制研究区地下水化学成分的主导因素,且以碳酸盐岩的风化溶解为主,过高的SO₄^2-含量源于含煤地层中硫化物的氧化、石膏的溶解;离子...     

新疆玛纳斯河流域地下水砷氟分布及共富集成因

砷(As)、氟(F)污染水体及其共存问题是环境领域的热点问题，长期暴露其中对公众的身体健康存在巨大威胁。以新疆玛纳斯河流域为研究区，分析高As、高F地下水的水化学及空间分布特征，结合地质条件、赋存环境和人类活动的影响进一步阐明地下水As和F的来源、迁移与富集的水文地球化学过程。结果表明：研究区地下水整体为弱碱性、还原环境的淡水，地下水As、F质量浓度变化范围分别为1.13～41.35μg·L^-1、0.06～8.02 mg·L^-1，高As、高F地下水水样占总水样的62.9%、45.7%，砷氟共富集占总水样的37.1%。砷氟共富集地下水主要分布在平原区北部靠近沙漠边缘，水化学类型主要为HCO₃·Cl型和HCO₃·SO₄·Cl型。研究区南部山区高As、高F岩层是地下水As、F的原生来源，区域地质构造与水文地质条件是影响地下水砷氟富集的重要因素。玛纳斯河流域高As地下水具有高pH值、低γSO₄^2-/γCl^-比、低Eh等特...     

新疆昌吉州东部平原区地下水水文地球化学演化分析

为探究新疆昌吉州东部平原区地下水水质演化过程，采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比法对昌吉州东部平原区2016年63组地下水水质取样点及54组2012—2015年地下水水质监测数据进行分析。结果表明：昌吉州东部平原区2012年地下水阳离子平均含量总体为Ca²⁺>K⁺+Na⁺>Mg²⁺，阴离子平均含量总体为HCO^3->SO₄^2->Cl^-；从2013年开始，SO₄^2-逐渐增大，Ca²⁺逐渐减小；到2016年阳离子平均含量总体为Ca²⁺>K⁺+Na⁺>Mg²⁺，阴离子平均含量总体为HCO₃^->SO₄^2->Cl^-。水化学类型由2012年HCO₃—Ca·Mg（Ca·Na、Ca·Na·Mg）型向2016年HCO₃·SO₄—Ca·Na·Mg（Ca·Mg、Ca·Na）演化，这主要与含水介质的风化作用和蒸发浓缩作用有关，而蒸发浓缩作用更加体现在承压水区的上部潜水中。地下水中Na⁺、K⁺、Cl^-主要来自岩盐的溶解；Ca²⁺、Mg²⁺主要来自蒸发岩溶解；SO₄^2-主要来自石膏（CaSO₄·2H₂O）和芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）的溶解。Cl^-、SO₄^2-除来自岩盐的溶解外，还受到人类活动的影响。     

沙漠腹地达理雅博依绿洲浅层地下水水化学特征分析

为了评价塔克拉玛干沙漠腹地达理雅博依绿洲地下水水化学特征与演化规律及对当地生态环境的影响。在研究区的生态井位观测点采集了19组地下水样品进行检测。综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型、Schoeller图和离子比等方法,分析地下水水化学特征和克里雅河尾闾绿洲的水化学演化规律。研究表明:研究区地下水阳离子以Na⁺、Mg⁺离子为主,阴离子以Cl^-、SO₄^2-,为主,Mg⁺、Cl^-、SO₄^2-表现为强变异性,K⁺、Ca⁺、Na⁺、HCO-3表现为中等变异;TDS介于1000mg/L-18620mg/L范围内,平均值为4366.408mg/L,矿化度较高;水化学类型以Cl^--Na⁺为主;地下水样品主要分布于Gibbs图的右上部分,表明研究区地下水主要受蒸发浓缩作用控制,岩石风化和大气降水影响较小;主要离子比表明碳酸盐、蒸发岩和硅酸盐是离子的主要来源,且处于沙漠腹地的独特地理因素,地下水中的离子交换作用较弱。     

博尔塔拉河上游河谷地区水化学特征及水质评价

为了解博尔塔拉河上游河谷地区地下水和地表水水化学特征及水质状况,以36组水样数据为基础,运用Piper图、相关性分析、Gibbs图和离子比值等方法研究水化学特征及其影响因素,采用熵权-贝叶斯水质评价模型、Wilcox图和USSL图等方法进行水质评价。水化学分析结果显示：（1）研究区机井水、泉水和河水均为弱碱性淡水,总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）、F^-和NO₃^-整体表现为：机井水>泉水>河水,HCO₃^-和Ca²⁺分别为优势阴、阳离子,博尔塔拉河上游水中各组分含量沿程呈增加趋势;（2）区内机井水和泉水水化学类型以HCO₃-Ca型为主,河水水化学类型主要为HCO₃-Ca型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型,水化学特征主要受控于岩石风化作用,水化学组分主要来源碳酸盐岩风化,且存在蒸发盐岩溶解,同时也受阳离子交换作用和人类活动的影响。饮用水水质评价显示,82.6...     

甘肃梨园河流域地下水来源及其水化学特征

通过分析水化学与氢氧稳定同位素的关系,研究梨园河流域地下水的补给机理和水化学演化规律。地下水总溶解固体（TDS）自西南向东北递增,最大值为1 258 mg/L。沿流程方向,深层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Ca-Mg-HCO₃、Mg-SO₄→Na-SO₄型。浅层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Mg-HCO₃-SO₄→Mg-SO₄型。地表水的水化学类型无分异,主要为Ca-HCO₃型。深层和浅层地下水沿途均发生了水岩融滤作用。Na⁺含量沿程增大,一是地下水中Ca²⁺与岩石中Na⁺发生阳离子交换作用,二是硅酸盐矿物的风化作用产生Na+。Phreeqc软件模拟显示,深层地下水中方解石先沉淀后溶解;CO₂、石膏、白云石和岩盐溶解。浅层地下水中,方解石由不饱和逐渐变为饱和;石膏、岩盐一直溶解。地下水的δ²H和δ¹⁸O值大部分位于大气降水线上方,反应了山区现代降水或雪冰融水通过出山地表径流补给,交替更新快,且深层地下水向上补给浅层地下水和地表水。地表、地下水相互转化是该区水循环的主要特征。     

河套灌区西部土壤盐渍化分异特征及其主控因素

由于长期引黄灌溉,河套灌区土壤广泛次生盐渍化,严重影响了区域经济和生态良性发展。通过对河套灌区西部临河区土壤盐渍化现状进行系统调查分析,查明了研究区内土壤盐渍化程度、类型及其分布特征,讨论了区域土壤盐渍化的主要影响因素和成因。结果表明：（1）研究区内50%以上的土壤发生了不同程度次生盐渍化,呈斑块状分布,北部及东南部土壤盐渍化较严重,尤其是总干渠和黄济渠两侧的洼地;土壤主要盐分类型为SO₄-Na和SO₄·Cl-Na型。（2）研究区浅层地下水的总溶解固体（TDS）含量平均值为2.13 g·L^-1,属于微咸水,平均水位埋深为4.65 m,65%的调查点埋深小于3 m。（3）长期地表漫灌和冬季压盐引起的地下水位抬升和强烈的蒸发浓缩作用是形成高TDS地下水的直接原因,而较高的地下水盐度、浅层地下水位抬升和强烈的潜水蒸发引起的盐分上升是冲积平原土壤盐渍化的主要控制因素。     

内蒙古伊敏盆地地下水水化学特征及其成因

采矿活动强烈地改变了区域水文循环特征并对地下水化学特征产生明显影响,揭示煤矿开发影响下的地下水系统演变特征,可为煤矿区的生态环境保护和可持续发展提供理论支持。本文以内蒙古伊敏盆地为例,在水文地质调查的基础上结合地下水流动系统理论、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数、矿物饱和指数等分析方法探究煤矿开采活动干扰下的地下水化学变化特征。结果表明：研究区水环境整体上呈弱碱性,采矿显著影响区和非影响区内检测指标存在着不同程度的超标情况。盆地内煤矿开采疏排地下水加速了区域水文循环速度,使显著影响区水质向淡化方向演化。露天煤矿的开发使得原本封闭的地下水系统变得开放,含硫煤以及硫铁矿氧化产酸激发的一系列水-岩相互作用是区域地下水化学特征发生变化的主因。盆地地下水的水化学成分受蒸发浓缩作用和水-岩相互作用的影响。沿着地下水的流动方向,显著影响区内水化学类型是从HCO₃-Ca·Na型向HCO₃-Ca型变化,TDS和Cl-浓度呈现出下降趋势;在非影响区内是从HCO₃-Ca·Na型向Cl-Ca·Mg型转变,TDS和Cl-浓度表现为上升...     

石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及其成因

为系统研究石羊河流域中下游浅层地下水水化学特征及主要离子来源,于2018年6-8月采集地下水水化学样品62组。综合运用数理统计、Gibbs图、离子比例关系和水文地球化学模拟等方法,分析了石羊河流域中下游浅层地下水的水文地球化学特征,探讨了水化学演化过程及主要离子来源。结果表明:研究区浅层地下水在水平方向上呈现明显的水化学分带,从中游至下游地下水水化学类型由SO4·HCO3-Na·Ca型过渡为SO4·Cl-Na·Mg型,TDS含量也随之升高,流域中游为TDS含量小于1g/L的淡水,至下游演化为TDS含量高于1g/L的微咸水和咸水。该区浅层地下水水化学组分主要受水岩作用和蒸发浓缩作用控制,Ca²⁺、Mg²⁺主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩的溶解,碳酸盐岩以白云石风化溶解为主,部分水样点存在方解石的风化溶解,阳离子交换作用是影响研究区地下水化学组分的重要过程。模拟结果表明沿地下水流向,地下水离子组分浓度呈递增趋势,岩盐、白云石和石膏发生溶解,方解石沉淀;从中游到下游地下水中阳离子交换作用越来越强烈,且阳离子交换作用强于溶解沉淀作用。     

玛纳斯河流域山前平原地下水水化学特征与补给来源

山区-山前平原地下水是干旱区重要的供水水源,以西北玛纳斯河流域为例,利用水化学和环境同位素示踪,揭示了山前平原地下水水化学特征与补给来源及其局部差异的原因.结果表明:山前平原地下水多为HCO3·SO4-Ca、HCO3·SO4-Na·Ca型水,TDS介于300mg/L左右,水化学特征的局部差异受控于不同的地下水径流条件,...     

中国西北中小型盆地天然地下水水化学特征——以公婆泉盆地为例

研究分析干旱气候条件下甘肃北山公婆泉盆地天然地下水水化学成分特征,结合水文地质条件与水化学特征Piper三线图表明:研究区存在4种类型地下水,白垩系深层水中钙镁离子含量相对高于其他类型水.地下水氚同位素结合水化学特征较好地区分了水源点的水文地质属性.氢氧同位素表明,该区地下水来源于大气降水,第四系浅层水受到强烈的蒸发作用,发生了一定程度的氧漂移,并影响"混合水"的同位素组成.最后分析了地下水主要离子的来源,以及地下水形成过程中所受到的溶滤、沉积和蒸发等水文地球化学作用.     

新疆伊犁河谷地下水化学特征及其形成作用

在野外水文地质调查工作基础上,对伊犁河谷潜水进行取样分析测试,采用Arc GIS空间分析功能,piper三线图,Gibbs图等方法,重点对两条典型剖面的地下水化学特征及其成因进行了分析。结果表明:1)区域水化学组分阳离子以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,阴离子以HCO_3-、SO_42-为主。水化学类型以HCO_3-Ca、HCO_3-Ca·Mg、HCO_3·SO_4-Ca以及HCO_3·SO_4-Ca·Mg型为主,TDS以<1g/L为主,水质优良。2)"1号剖面"主要阴、阳离子自北向南呈现同步变化规律,自北向南水化学类型依次为HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca·Mg、HCO_3·SO_4-Ca·Na。"2号剖面"由东向西水化学类型依次为HCO_3-Ca·Mg、HCO_3·SO_4-Ca·Mg、HCO_3·SO_4-Ca·Na。地下水化学类型与所处地貌单元紧密相关。3)研究区地下水水化学特征的形成与岩石溶虑作用、蒸发浓缩作用、混合作用等密不可分,但以岩石溶虑作用为主。人类活动对研究区地下水化学组分产生的影响较小。     

许家沟泉域岩溶地下水硫同位素特征及硫酸盐来源解析

硫酸对碳酸盐岩的溶蚀作用影响着岩溶碳汇效应,确定其分布特征及来源对估算区域岩溶碳汇量至关重要。北方太行山前岩溶泉域地下水中的硫酸盐受多因素影响,其来源及控制机制尚不清晰。为此以许家沟岩溶泉域为研究对象,利用水化学和硫氧双同位素示踪技术,分析了硫酸盐和δ¹⁸O_SO4、δ³⁴S_SO4值的分布特征,解析了硫酸盐的来源,并借助IsoSource软件量化了各来源的贡献率。结果表明：泉域岩溶地下水硫酸盐含量为4.17～129.24mg·L^-1,平均值为27.55mg·L^-1,从裸露区到深埋区硫酸盐含量呈增大趋势;δ¹⁸O_SO4、δ³⁴S_SO4值分别为4.95～7.64‰、3.60～14.02‰,平均值为6.12‰和7.27‰,δ¹⁸O_SO4<...     

内蒙古东乌旗地区地下水水文地球化学

以内蒙古东乌旗地区为例,分析地下水化学成分、同位素D,18O和3H以及铀、氡元素含量,研究干旱地区地下水水化学类型、成因、年龄和放射性环境问题。结果表明:①东乌旗地区地下水类型有HCO3-Na型,主要为氧化环境的潜水;SO4.Cl.HCO3-Na、SO4.Cl-Na型,主要为氧化-还原环境混合成因承压水;Cl-Na,Cl.SO4-Na型,为还原环境水化学特征;②同位素D,18O组成特征表明,地下水来自大气降水渗入补给,又表现出不同于大气降水中D,18O的差异性;③放射性同位素3H显示裂隙水、层间承压水可能主要来源于20世纪60年代以前,潜水主要是近期降水结果;④地下水存在一定的放射性危害,作为饮用水水源的砂岩含水层水,应加强对生活水源铀、氡含量检测;⑤地下水中的氡具有两面性。     

疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学演化特征

综合运用水文地球化学技术,研究疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学特征及演化规律。地下水化学类型从无明显特征逐渐向SO2-4-Na+型水演化。岩盐、芒硝、石膏的溶解对Ca+、Na+、SO2-4及Cl-的影响较大,同时决定着地下水的化学类型。反向阳离子交换对Ca2+、Mg2+的浓度起到了重要作用,芒硝与岩盐溶解的Na+促进了地下水与含水层介质的离子交换,随着交换到水中的Ca2+、Mg2+离子浓度增加,碳酸盐沉淀,HCO-3减少。另外,河水和反硝化作用也对地下水的SO2-4、NO-3和K+的含量有影响。该研究可为采用水化学研究地下水资源属性提供一定的借鉴意义。     

盐池内流区地下水水化学特征及其形成作用

对盐池内流区浅层地下水进行取样分析测试,采用描述性统计、Pearson相关性分析、piper三线图、Gibbs图、离子比例系数图等方法对该区浅层地下水的水化学特征及其成因进行了分析研究.结果表明:1)研究区浅层地下水总体呈偏碱性,硬度极大,属于微咸水,并且F-含量普遍偏高.2)研究区浅层地下水常量组分为Na+、SO42-、Cl-,其次是HCO3-、Mg2+和Ca2+,水化学类型以Cl-Na型和SO4-Na型为主.3)地下水化学组分来源于硅铝酸盐矿物,碳酸盐矿物,以及岩盐、石膏等蒸发岩的风化溶解.4)地下水水化学特征的形成与溶滤作用、阳离子交换作用、蒸发浓缩作用、混合作用等有关,并以蒸发浓缩作用为主.     

酒泉东盆地地下水化学特征及成因分析

为研究酒泉东盆地地下水化学特征及其成因,采用描述性统计、舒卡列夫分类、相关性分析、Gibbs图解法及离子比例系数法,对研究区地下水107组水样进行系统的研究分析。结果表明:研究区地下水总体呈弱碱性淡水;阳离子以Mg~(2+)和Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)和HCO_3~-为主;水化学类型由盆地南部山前单一结构平原的HCO_3·SO_4-Mg·Ca型向盆地中部的细土平原区的HCO_3·SO_4-Mg·Na、HCO_3·SO_4-Na·Mg、SO_4-Na·Mg型过渡,最后演变为盆地北部金塔南山前的SO_4·Cl-Na·Mg型;在盆地南部山前的地下水补给-径流区,地下水中的化学组分主要来源于水岩作用下硅酸盐岩、蒸发盐岩及碳酸盐岩的溶解,随着由补给-径流区向盆地北部的排泄区过渡,蒸发浓缩作用及阳离子交替吸附作用逐渐成为地下水化学成分演变的主控因素。     

青藏高原西部狮泉河流域各环境介质中砷含量空间分布特征及成因机制探究

青藏高原西部的狮泉河是当地的主要水源，流域内各环境介质中高砷含量直接影响当地农牧业的发展和居民的生命健康。因此迫切需要查明流域砷含量分布规律及控制因素。通过系统地采集地表水、地下水、底泥、土壤及岩石样品，基于GIS空间分析、离子比例系数、Gibss图、NMDS分析、δ²H与δ¹⁸O同位素等研究方法的综合分析。结果表明：地表水砷含量0.5-333μg/L之间；底泥在3.8-363μg/g之间；土壤在4.7-106μg/g之间；地下水在2.3-76.7μg/L之间；热泉在1160-8920μg/L之间；岩石在0.31-93.4μg/g之间；地表水和地下水化学类型以HCO₃-Ca型为主，主要受岩石矿物化学风化过程控制；热泉水化学类型为HCO₃·Cl-Na型，主要受深部地热影响；流域内的砷源主要来自于：1)含砷矿物的水-岩反应产物。2)汇入地表水的高砷热泉。