黄河下游大堤外侧地下水涌水机制研究

针对黄河下游艾山段秋汛期间大堤外侧水井涌水现象,整理研究区内的地下水位动态监测资料与地下水位统测资料,采集相关水样,结合黄河径流与当地降雨情况,综合分析研究区内第四系孔隙水井涌水机制。通过地下水位统测查明,持续高强度的降雨造成区域水位平均抬升幅度达3 m以上,减少了地下水的径流排泄量,是水井涌水的基础原因;黄河下游艾山段秋汛期间持续高水位运行,导致黄河水强烈补给地下水,是造成水井涌水的直接原因;经分析,黄河下游艾山段的水井涌水警戒水位为39.5 m,持续高水位(39.5 m及以上)运行导致水头压力显著增加,进而使大堤外侧水井涌水;涌水范围在大堤外侧500 m内。该研究阐明了黄河大堤外侧地下水的涌水机制,为预防黄河下游大堤外侧水井涌水,汛期提前排查涌水隐患提供了依据,有助于黄河下游大堤安全防护。

南襄盆地地下水污染对水化学类型变化的指示意义

地下水水化学分类是按一定的规则将地下水中的化学成分归类,是认识地下水形成的重要途径。然而,在地下水受污染的条件下,污染质将成为地下水化学组分的一部分,指示着区域地下水化学类型受污染质影响。针对该问题采用了在舒卡列夫分类法中加入NO3-指标的方法,发现计入NO3^-后水化学命名发生改变的点占17.2%,水化学类型新增了NO3、Cl·NO3、HCO3·NO3型水3种;原舒卡列夫分类中HCO3型水所占面积略有增加,其它3种水化学类型面积有所减少。常规水化学分类法主要用于判断地下水的自然成因,而人类活动使浅层地下水的原生环境发生了较大变化,在进行与人为污染组分有关的地下水化学分类工作时,并不适用。因此,水化学分类中计入NO3-这一典型污染指示因子,有助于从污染角度研究地下水。

污水灌溉条件下砷在土壤中的分布特征──以石家庄污灌区为例

通过对石家庄污水灌溉条件下土壤样品的采集与分析,研究As在土壤不同深度的分布特征。研究结果显示As在土壤中的垂向分布受土壤黏性的影响较大,在土、砂交界处As的含量发生突变,在黏性土中含量相对沙层中较高;在土壤剖面垂向含量分布图中,As在埋深为1.5～3m的土壤中形成高值区。包气带具有一定的吸附能力与环境容量,研究区包气带主要为黏性土,其渗透能力降低,具有较强的吸附性。因此,其防污性能也相对较高,地下水受As的污染风险也相对较低。

滹沱河典型场地土壤污染状况研究

对滹沱河流域某污灌场地垂直于河流布置了钻探剖面。通过土壤样品的采集与分析,研究了土壤不同污染物的污染概况。地表水测试结果显示水质为Ⅴ类水,地下水部分无机指标超标,多项有机指标检出。土壤中的重金属分布受土壤质地的影响较大,在土、砂交界处含量发生突变,在黏性土中含量相对沙层中较高。

水位回升对超采区地下水污染风险评价的影响研究

南水北调受水区地下水压采方案正在实施,南水北调客水入河道生态回补地下水工程也已启动,这必将引发石家庄超采区地下水水位逐渐回升。数据显示:原水位降落漏斗没有形成封闭的等水位线,2019年底原漏斗中心上升了5.66 m;滹沱河补水河段下段回升6.1 m。地下水污染风险评价结果显示:污染风险变化主要体现在地下水漏斗区和滹沱河河道带,漏斗区污染风险由低变为较低。风险区面积变化较大的为低风险区,面积减少了14.02%,其次为高风险区,增长了8.45%。地下水污染具有隐蔽性和难以治理的特点,因此,进行水位回升后的地下水污染风险评价,查明地下水污染风险区分布特征,对地下水污染治理的“以防为主,防治结合”方针具有实际的指导意义。

硝酸盐污染氮氧同位素溯源及贡献率分析——以南阳地区为例

南阳盆地地下水硝酸盐污染形势不容乐观,但是其成因尚不清楚。为了识别该地区浅层地下水中硝酸盐的污染来源,系统采集了28组样品,基于稳定同位素质量守恒定律和线性混合定律,通过分析硝酸盐中氮氧同位素组成(δ15N、δ18O),定量计算出了不同污染源对地下水硝酸盐的贡献程度。研究结果表明:该地区浅层含水层地下水NO-3-N的浓度均值为23.25 mg/L,以地下水质量Ⅲ类水为标准,超标率达39.29%;污水及粪便是造成硝酸盐污染的主要原因,其平均贡献率为73%;其次为化肥的施用占23%;该地区地下水环境受人类活动影响强烈,而自然因素对硝酸盐污染的贡献程度可忽略不计。

华北平原某集约化种植区地下水污染探讨

以华北平原某集约化种植区为典型研究区域,通过对采集的8个地下水样品及11个土壤样品分析,探讨集约化种植区地下水的污染程度,解析其污染影响机制。结果表明:该集约化种植地区土壤中残留物主要为有机氯农药,多环芳烃及邻苯二甲酸酯类有机化合物。地下水中硝酸盐含量显著增加;重金属中以Cr含量最高,但均未超标;地下水并未受到有机氯农药的污染,但仍显示有多氯联苯的输入;半挥发性有机物检出种类较多,其中残留农膜释放的邻苯二甲酸酯类有机化合物浓度最高;地下水已受到较为严重的污染。集约化种植区大量施用化肥、农药和覆盖农膜,污染负荷严重,灌溉频繁且量大,污染质运移驱动力大是地下水污染的根本原因;当地包气带中黏性土厚度不均以及井孔止水不严等因素也成为了地下水受到污染的直接原因。

福建省2010-2019年水资源生态足迹与生态承载力

[目的]对福建省水资源生态承载力进行研究,为该区水资源可持续利用提供科学依据。[方法]以水资源生态足迹作为理论基础,叠加水资源生态足迹三维模型,并以福建省2010—2019年数据为主,分析福建省水资源生态足迹、水资源生态承载力以及水资源空间格局。[结果]福建省2010—2019年水资源生态足迹总体呈下降趋势,变化范围为0.696~0.928 hm^(2)/人;水资源生态承载力受降水影响,年际变幅较大,变化范围为2.602~10.944 hm^(2)/人,为水资源生态盈余。万元GDP水资源生态足迹呈现明显下降趋势;福建省西部地区水资源承载力明显好于东部沿海地区。水资源足迹深度为1,水资源足迹广度波动范围在1以下,并呈下降趋势。[结论]福建省水资源比较丰富。目前条件下,该省水资源承载力能够满足当地经济发展。但福建省水资源承载力年际变化较大,空间分布差异较大,随着经济的发展,水资源还是存在一定风险。

滹沱河超采区地下水回补的水化学效应研究

由于长期超采地下水,导致滹沱河冲洪积平原地下水位持续下降,水质恶化,为缓解滹沱河超采区水资源矛盾,2018年开始实施了河道回补工程,回补水源为黄壁庄水库水和“南水北调”水.为了研究回补后地下水化学效应变化,应用水文地球化学、水文学和统计学等理论方法,开展了现场动态监测、地下水化学检测工作.结果表明:①实施滹沱河补水后地下水位上升显著,滹沱河沿线地下水位平均回升5.83 m;2019年较2015年滹沱河超采区地下水位平均回升5.93 m,地下水漏斗形状发生改变,地下水向漏斗中心汇集已不明显.②滹沱河多年受上游高硫酸盐水源补给的影响,滹沱河沿岸分布HCO 3·SO 4-Ca·Mg型地下水,并在HCO 3·SO 4-Ca·Mg型水两侧形成了条带状的HCO 3·SO 4·Cl-Ca·Mg型水.与2015年相比,2019年HCO 3-Ca·Mg型水的面积减少了20.6%,HCO 3·SO 4·Cl-Ca·Mg型水和HCO 3·SO 4-Ca·Mg型水的面积增加了13.6%.③河道补给有效缓解了地下水环境恶化,区域地下水中硫酸盐平均含量基本持平,氯化物浓度、TDS(溶解性总固体)浓度、总硬度呈下降趋势;受上游黄壁庄水库补水影响,滹沱河沿岸附近地下水中硫酸盐的浓度升高,高浓度的硫酸盐主要分布在滹沱河、石津灌渠及黄壁庄水库副坝附近,随着补水的不断推进,水位持续回升,在水动力作用下,其有向下游扩散的趋势.研究显示,科学合理地选择补水水源与回补方式是减缓该地区地下水硫酸盐污染及保持地下水可持续利用的有效方式.

南襄盆地浅层地下水质量影响因子解析

在现场调查和地下水样品检测分析的基础上,采用单指标评价和综合评价相结合的方法对南襄盆地浅层地下水质量进行评价:Ⅱ至Ⅲ类占26.27%,Ⅳ类占43.22%,Ⅴ类占30.51%;南襄盆地地下水质量受地质营力作用的原生指标和人类活动的次生指标共同影响,人类生活生产、采油采矿活动是影响该地区地下水质量的主要因素。通过"单指标超Ⅲ类水贡献率"和"人类活动影响度"的计算,来识别影响地下水质量的主要因素。单指标超Ⅲ类水贡献率最大的为硝酸盐,达56.32%,其次为总硬度、铁、锰等指标。南襄盆地浅层地下水人类活动影响度为54.87%,主要影响指标为"三氮"。

蔬菜大棚种植区土壤与地下水中典型有机污染物健康风险评价

在对石家庄某蔬菜大棚种植区进行采样测试分析的基础上,针对其表层土壤及地下水有机污染特征,依托美国环保局(U.S.EPA)所提健康风险评价四步法,以菜农为敏感人群,尝试开展蔬菜大棚种植区的健康风险评价工作。在评价过程中,主要考虑经口摄入土壤和饮用地下水两种暴露途径,而鉴于蔬菜大棚内表层土壤与大棚周围表层土壤中污染物种类和含量存在明显差异这一事实,又将经口摄入土壤途径细分为经口摄入大棚内表层土壤和经口摄入大棚外表层土壤。评价结果显示,菜农的非致癌风险和致癌风险目前均处于可接受风险水平;邻苯二甲酸二正丁酯是最主要的非致癌污染物,其非致癌风险贡献率高达84.2%,狄氏剂是最主要的致癌污染物,其致癌风险贡献率为51.35%;饮用地下水途径是最主要的非致癌风险贡献途径,其非致癌风险贡献率高达94.42%;经口摄入棚外表层土壤途径是最主要的致癌风险贡献途径,其致癌风险贡献率为47.14%。

小浪底水库运行后黄河下游侧渗影响范围及对地下水环境的影响

文章通过对2019年黄河下游平原区地下水流场的刻画,结合黄河水和沿岸地下水的稳定同位素^(18)O和放射性同位素^(3)H的分布特征,分析了小浪底水库运行20年后黄河下游侧渗影响带的范围及变化。结果表明:小浪底水库运行20年后,现状黄河下游影响带在5~25 km,在新乡—开封一带最大,约25 km,在滨州一带最小,约5 km。相对于小浪底水库运行初期,影响带在滨州以西增加0.5~5 km,尤其在新乡—郑州沿线增大最为显著,而在滨州以东影响带略有缩小。黄河影响带主要由介质条件,补给源条件和能量条件等因素控制。小浪底水库运行后,河道下切,河床渗透性增强,降低了河床物质对黄河水的“吸附和净化”能力。黄河水的水质将对沿岸地下水产生更加明显的影响,控制和改善黄河水质是保障黄河下游区生态环境高质量发展的基础。

东阿县沿黄区孔隙地下水化学特征及成因分析

基于东阿县牛角店镇、乐平铺镇等地区38组孔隙水样品和3组黄河水样品,采用水化学离子比法和氢氧同位素分析法,系统分析了东阿县沿黄区孔隙水化学特征的形成机理及黄河水对孔隙水的影响。结果表明,研究区孔隙地下水以HCO_(3)-Na型为主,含水层中主要发生硅酸盐岩溶解和碳酸岩溶解过程;黄河水入渗、大气降水的入渗和水-岩相互作用是区内地下水化学成因的主导因素;区内地下水化学与同位素特征反映出研究区内黄河影响带范围在18 km以内,影响带范围内地下水参与外界循环不积极,主要受黄河水的补给,地下水化学组成主要受黄河水和水-岩相互作用的影响,在影响带范围外地下水化学组成受到大气降水的影响程度增大。

降雨对土壤中甲苯运移影响的初步研究

甲苯是最为常见的挥发性有机污染物之一,针对土壤与地下水挥发性有机污染问题日益严重的现状,本文以甲苯为研究对象,采用原位土柱物理模拟试验,通过降雨与土壤参数监测以及土壤和土壤气体取样分析,研究了降雨条件下土壤中甲苯多相运移规律;基于降雨引起的土壤水分动态分布与污染物分布特征的对比分析,初步探讨了降雨对其运移过程的影响.研究发现,甲苯在土壤中的运移受其自身的挥发性影响较大,且存在与水分运移不同步的现象,其固相运移速率小于气相扩散速率和土壤水分运移速度;降雨加快了其运移速度,对甲苯的运移有促进作用.

天津市水资源生态足迹研究

以水资源生态足迹模型为基本结构,根据天津市2008—2019年数据,分析了天津市水资源生态足迹、生态承载力和水资源生态压力变化驱动因素。结果表明:天津市2008—2019年水资源生态足迹呈平稳波动。水资源常年处于生态赤字,最高为0.287 hm^(2)/人。天津市水资源生态足迹仍以农业用水为主,近几年呈明显降幅。天津市2008—2019年万元GDP水资源生态足迹呈波动性下降趋势。天津市历年水资源生态压力指数变化范围为4.284~21.442,远大于1,水资源开采处于非常不利的阶段。天津市常年依靠外调水缓解本地水资源供需矛盾,外调水的补充,对天津市的水资源生态承载力起到一定影响作用。

洗碗给我的启示

今天，妈妈有事要忙：让我把碗洗了。我开始发愁，心想：我从来只知道端碗吃饭。可从没洗过碗．怎么能洗好呢？爸爸看我愁眉苦脸的，便对我说：

黄河下游典型悬河段地表水-地下水对湿地形成条件影响

对比分析黄河下游径流及河道变迁特征、不同时期地下水流场特征,结合遥感解译手段解析地下水和地表水对沿黄湿地条件的影响,为该区湿地生态修复提供理论依据。结果表明:(1)黄河下游典型悬河段人工湿地面积增幅较多,自然湿地仍呈萎缩趋势,滩涂湿地破碎度上升,生态环境稳定性较差。(2)地表水流量和水位整体呈现逐年降低的趋势,且河道的游荡摆动依然明显,直接影响了河流滩涂湿地面积及其稳定性。(3)研究区浅层地下水位十余年最大下降5 m、二十余年最大下降9 m。浅层地下水的持续下降导致北岸堤外湿地面积减少;南岸堤外因引黄水和退水侧渗形成新的背河洼地,湿地面积呈增长趋势,生态环境稳定性相对较好。地表水和地下水连通性较好,较低的地下水位将会削弱河道径流的作用,对沿黄湿地整体发展不利。(4)减少地下水的开采,确保引黄水量充足,对黄河大堤外背河洼地部位湿地的发展有利。