三江平原沼泽湿地和农田的演替过程对地下水的影响

三江平原是我国重要的商品粮基地和沼泽湿地集中分布区。60 a来,随着农田面积持续增加和种植结构调整,湿地退减和地下水水位下降备受关注,地下水是否超采争议不断。文章选取1956—2019年7期遥感影像数据,采用单一土地利用动态度进行沼泽湿地和农田的演变进程特征分析;以1980年、2019—2021年4期同期统测数据和国家地下水监测工程数据为基础,探讨了湿地农田化对地下水水位的影响。结果表明:(1)1956—2019年沼泽湿地呈现减少态势,旱田呈现先增加后减少的态势,水田呈现先增加后稳定的态势,在1956—1996年具有“沼泽湿地变旱田”的特征,2.36×104km^(2)的沼泽湿地变成旱田,在1996—2019年具有“旱田改水田”的特征,1.15×10^(4)km^(2)的旱田变成水田;(2)三江平原1980—2021年36 546 km^(2)的区域地下水水位降幅小于5 m,3 669 km^(2)的区域地下水水位降幅大于10 m,建三江垦区存在超采地下水现象;(3)与1980年枯水期地下水水位相比,以降深10 m计算,2021年地下水降落漏斗面积为3 669 km^(2),较2019年面积增大269 km^(2),向北东方向略有扩张;(4)2019年建三江垦区在强降水的条件下地下水仍难以实现“以丰补欠”的自然调节,地下水储量减少5.81×10^(8)m^(3)。此研究成果为区域水平衡研究奠定了基础,对科学认识水土资源合理开发利用具有重要意义。

黑龙江省黑河市地下水脆弱性评价及地下水资源保护区划

在黑河市地下水环境开发利用状况及污染情况调查的基础上,开展了该市地下水污染特征及分布规律研究.根据研究区的具体情况,选取影响地下水脆弱性的地下水埋深、地下水净补给量、含水层介质、土壤介质、地形坡度、包气带介质和水力传导系数7个参数作为评价因子,建立黑河市地下水脆弱性评价DRASTIC指标体系和评价标准,并结合MapGIS软件实现了地下水脆弱性等级分布图及地下水保护防治区划的定量化及数字化.结果表明:该区地下水脆弱性等级为Ⅲ-Ⅳ级,表明地下水容易受到污染.根据评价结果对该区进行地下水资源保护分区,并提出了防治措施.

安固里淖流域地下水水化学特征与水质评价

安固里淖内陆河流域为严重缺水区,多年来,该区域的地下水研究集中于水资源量及其开发方向,地下水水化学特征和水质情况受到了忽视,其中硝酸盐污染、原生氟化物超标、排泄区TDS过高是安固里淖内陆河流域最突出的水质问题。该研究采集流域地下水样品共258组进行全分析检测,分析水化学特征并评价水质。结果表明,流域补给区水化学类型以HCO3-Ca为主,阴离子类型沿流向向HCO3·SO4、HCO3·Cl、Cl·HCO3、Cl型过渡;受土地利用类型影响,部分地区硝酸盐超标严重,超标率达44.3%,来源主要为农业化肥;排泄区蒸发浓缩和原生地质环境共同导致流域部分地区氟化物超标片状分布,威胁当地居民饮水安全并有地方病风险;流域下游地下水埋深浅,且内陆河流域蒸发量大,导致排泄区TDS普遍较高。

安固里淖内陆河流域地下水硝酸盐污染时空分布特征及成因分析

安固里淖内陆河流域为严重缺水区,多年来,此区域的地下水研究集中水资源量及其开发方向,含水层遭受的污染受到了忽视,其中硝酸盐污染是安固里淖内陆河流域最突出的水质问题。本研究采集流域雨季前和雨季后地下水样品共258组进行全分析检测,分析流域硝酸盐分布及成因。结果表明,流域补给区水化学类型以HCO_(3)-Ca为主,阴离子类型沿流向向HCO_(3)·SO_(4)、HCO_(3)·Cl、Cl·HCO_(3)、Cl型过渡;部分地点硝酸盐超标严重,超标率达44.3%;降雨期结束后流域硝酸盐浓度升高,且污染羽沿地下水流向扩大呈条带状分布;流域地下水处于弱碱性氧化条件,适宜硝酸盐的积累。硝酸盐主要受土地利用类型影响,来源主要为农业化肥和人畜生活用水排放。

内蒙古高原内流区土壤水溶盐空间变异特征及其影响因素

内蒙古高原东部处于中国二三级阶梯和半干旱、半湿润区的过渡区。近20年来,农业的快速发展显著改变了流域的地下水循环和土壤积盐条件。笔者选取安固里淖小流域为对象,基于多元统计学对流域土壤水溶盐空间分布特征、影响因素和生态环境变化进行了分析。结果表明:研究区土壤水溶盐阴阳离子以Cl^(-)和Na^(+)为主,处于土壤积盐的早期阶段;多数土壤水溶盐空间变异较为强烈,特别是溶解度高、迁移性强的Na^(+)、Cl^(-)、SO^(2-)_(4)、CO2-3沿地下水流向有明显的积聚效应,Na^(+)、Cl^(-)、SO^(2-)_(4)贡献了全盐量约60%的含量;土壤积盐易发生于地下水位埋深小于1m、地下水矿化度大于1g/L、地下水水力梯度小于3×10-4的区域;受流域径流区地下水超采与农业灌溉影响,排泄区出现了湖淖干涸和生态环境退化问题,同时径流区有土壤次生盐渍化的风险。

安固里淖内流区基岩地下水赋存特征及蓄水构造模式

安固里淖补给区岩性多为玄武岩或花岗岩。受地貌、岩性、构造、多期喷发旋回层、古风化壳和下伏碎屑岩层等多因素制约,玄武岩或花岗岩含水层富水性差异大,整体为贫乏,制约了张北县贫困区人民群众的生产生活。通过大比例尺地面调查、物探解译、钻探验证等手段,基于基岩山区蓄水构造概念,总结分析了安固里淖流域补给径流-侵蚀型、补给径流-接触型、断裂带集水蓄水型、含水岩组蓄水型4种地下水赋存类型。在玄武岩区采取以瞬变电磁法为主,高密度法等为辅的勘探方法,找水的目标层位为砂砾岩和裂隙孔洞发育的玄武岩,二者在视电阻率上相比泥岩反映为次高阻和高阻。在花岗岩区采用电法勘查构造裂隙较为适合,目标层位为电阻率陡降段的线性构造区。通过地下水勘察实例,确定了玄武岩风化裂隙孔洞水、岩浆岩构造裂隙水、风化壳等层间裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙水4个找水方向及适宜的开采方式。可为岩浆岩缺水区应急找水提供找水靶区与勘探方法参考。

某有色冶炼场地浅层土壤重金属空间变异规律与分布特征

以某历史遗留有色金属冶炼堆渣场地为研究对象,按照网格法分别在0～20 cm、20～50 cm深度处采集土样,综合经典统计学与地统计学方法,研究场地周边浅层土壤特征污染物Zn、Cd的空间变异规律与分布特征。经典统计学分析结果表明,浅层土壤Zn、Cd含量普遍远超于当地背景值,均属中等空间变异性,服从对数正态分布,Zn与Cd之间存在极显著的正相关性,推测其迁移影响因素具有相似性;采用地统计学方法并借助Arc GIS与Surfer软件分别预测浅层土壤不同深度Zn、Cd空间分布特征,结果表明,0～20 cm处Zn空间相关性较弱且分布不均匀,其空间变异性主要是由降水淋溶渣堆或携带松散废渣沿西北侧较高地势向东南侧地势较低处流动引起;0～20 cm处Cd空间相关性中等,其空间变异特征是由于Zn与Cd的竞争吸附增强了Cd的迁移性所导致的;20～50 cm处Zn、Cd空间相关性均较强且分布均匀,表明浅层低渗透性粘土的阻滞作用显著降低了Zn、Cd含量,而地层岩性、成土母质等自然环境因素对污染物分布影响更大。上述结论可为场地地下水重金属的污染风险评估与污染控制等提供理论依据。