九甸峡水库地表水水化学特征研究

九甸峡水库承担着众多人口的饮水任务,研究其化学特征、驱动因子和影响水质主要指标,对九甸峡水库水资源的合理开发,所处流域的生态环境保护都有重要的意义。通过利用Piper三线图、Gibbs图、离子比例关系图、单因子评价法,分析了九甸峡水库水体的化学特征、水质类别及控制因素。结果表明:研究区水体属于低矿化度、弱碱性的微硬水,水体的其它化学指标含量较低,但总氮值比较高,为了防止潜在的水库营养化风险,建议对含氮量指标持续监测关注。经多年数据研究,分析区化学类型属于重碳酸盐类钙组水,按舒卡列夫分类法可记为:HCO_(3)-Ca-Mg型,水化学控制因素主要为岩石风化,岩石风化中主要以碳酸盐岩、石膏、钾长石和钠长石为主。结合水体中离子的变化关系,除了岩石风化外,人类活动对水体离子的组成也有较大影响。

海河流域大清河平原区地下水化学特征及演化规律分析

地下水超采引发大清河流域范围内一系列生态环境负效应,地下水与地表水关系密切,厘清大清河流域平原区地下水化学特征及演化规律,对大清河流域水资源合理开发利用具有重要意义,然而目前尚缺乏对大清河流域地下水化学特征特别是其历史以来的演变规律作系统的分析。本文以海河流域大清河平原区地下含水系统为例,采集浅层含水层组47个水样和深层含水层组32个水样,测试了主要阴离子(Cl^(-)、SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3))和阳离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))等指标,利用水化学类型、吉布斯模型、离子比值关系等方法,研究其水化学特征及演化规律。测试结果显示:浅层含水层组受到气象和人为因素影响较大,浅层和深层含水层组pH值(7.35~8.92)差异不大,偏碱性;浅层含水层组由于农业活动等影响,造成局部地区的硝酸盐和硫酸盐污染。水岩相互作用分析显示:硅酸盐矿物风化是研究区主要的矿物来源,硅酸盐矿物溶解、阳离子交换为主要的水化学作用。研究区浅层地下水水化学特征总体上受地形和水文地质条件的影响,由山前平原-中部平原呈规律性分布。现状地下水化学类型为沿地下水径流方向由山前的HCO_(3)-Ca·Mg(Ca)型,经HCO_(3)-Mg·Ca、HCO_(3)-Mg·Ca·Na、HCO_(3)-Na·Mg·Ca向HCO_(3)·Cl^(-)Na·Ca、HCO_(3)·Cl·SO_(4)-Na至平原中部冲湖积平原的Cl(SO_(4))-Na转变。水化学演变分析显示中部平原地下水由以Cl·HCO_(3)-Ca·Na、HCO_(3)·Cl^(-)Ca·Na型为主,转变为当前条件下以Cl·HCO_(3)-Ca·Na、SO_(4)·Cl^(-)Na·Mg型为主。总体上,研究区现状水化学类型复杂多样,且分布上虽然仍受地形与地质条件的控制,但越来越多地受到以开采为主的人类活动的影响,应重视人类活动对该区域地下水的影响,合理布置开采方案。本文利用水化学方法研究了大清河流域平原区地下水化学特征及演化规律,厘清了大清河流域平原的水化学特征以及水化学类型演变规律,初步分析了演变趋势造成的原因,特别是指明地下水化学演变越来越受到人类活动的影响,后续将在水化学未来的演变预测上进行相关的研究。

新建成自铁路地下水特征分析及侵蚀性研究

文章介绍通过对成自铁路川中“红层”段落地下水取样分析,从Cl^(-)、Na^(+)、K^(+)、pH值、侵蚀性CO_(2)、SO_(4)^(2-)的含量来分析地下水侵蚀性环境作用等级。结果表明:DK66-DK82里程段落,侏罗系晚期沉积的蓬莱镇组(J3p)、遂宁组(J3s)地层,受古地理环境影响,主要为浅水湖相沉积,地下水多具有侵蚀性。沿线地下结构工程应按规定进行抗腐蚀性设计。

多源光谱信息融合在地下水水化学成分分析中的应用

为了提高地下水水化学成分分析精度,满足实际水质分析工作需要,研究多源光谱信息融合地下水水化学成分分析方法。采用荧光光谱仪与紫外光光谱仪,采集地下水水化学成分数据,并通过双重ICA操作分别提取紫外光谱与荧光光谱样本数据特征,采用Boosting集成的最小二乘支持向量机(LS-SVM)水样多源光谱融合建模方法,建立水化学成分分析模型,将提取到紫外与荧光光谱样本数据特征融合形成的特征数据集作为模型输入向量,将LS-SVM作为基础学习器,通过Boosting算法,以迭代停止判据为迭代终止条件,寻求水化学成分分析模型最优解,预测地下水水化学成分。实验结果表明,该方法利用多光谱信息融合进行地下水水化学成分分析的预测值与实际化学分析值更接近,分析效果显著高于应用单一光谱数据的水化学成分分析方法,能够满足实际地下水水化学成分分析需要。

青海东部地区浅井气氡值浅析

对青海东部地区34口浅井进行实地调查,使用DDL-1型测氡仪对符合观测条件的26口井中的浅井气氡含量进行了测量,并观测结果进行了初步分析。结果显示,青海东部地区浅井水中氡含量呈现出不均匀分布特征,整体氡含量水平偏低。浅井氡含量与井的深度和温度没有明显的相关性。井水中氡气的含量,应该与井水的来源、流经的通道、井温、矿化度、环境压力等原因有关。此项研究为气氡异常的核实工作积累了背景观测资料。

锍镍试金富集-电感耦合等离子体质谱法测定铜阳极泥中微量元素铱铑

铜阳极泥富集了矿石、精矿或熔剂中绝大部分贵金属(如铱和铑),具有很高的综合回收价值。目前尚无铜阳极泥中铱和铑检测标准,而对其中铱和铑检测方法的开发是铱铑回收提取工作的重要前提。本文建立了锍镍试金富集结合电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铜阳极泥中铱铑的检测技术。实验中通过锍镍试金捕集试样中的贵金属铱和铑,用50%盐酸溶解锍镍扣,使得含铱和铑的沉淀物与银及其他杂质元素有效分离,趁热过滤,铱铑沉淀物和滤膜转入封闭消解罐中以50%王水为介质溶解。试液采用ICP-MS直接测定铱和铑含量。实验优化了样品预处理条件,镍硫比为4∶1,时,熔渣为酸性,熔渣流动性和渣扣分离效果好且能有效捕集试样中铱和铑;锍镍扣溶解酸度为50%盐酸时,锍镍扣溶解反应合适且溶解完全,趁热过滤,其中银、镍、铜等杂质元素大部分被盐酸除去,达到了分离含铱和铑沉淀物与银及其他杂质元素的效果;密封消解温度和时间分别为160℃、2~3h时,铱和铑消解完全;选择合适的测定同位素可以消除可能存在的质谱干扰,以193 Ir和103 Rh为测定同位素、203 Tl和185 Re分别为铱和铑的内标时消除了信号漂移基体效应的影响。在优化的实验条件下测定铑和铱混合标准溶液系列,结果表明,铑和铱在10~100μg/L质量浓度范围内和铑及铱质谱强度与内标质谱强度之比呈线性关系,铱和铑的线性回归方程分别为y=36674.6 x+8264.7和y=45686.7 x+288.6,线性相关系数均大于0.999,方法检出限分别为0.007μg/L和0.011μg/L,定量下限分别为0.024μg/L和0.038μg/L。按照实验方法测定8个实际铜阳极泥试样中铱和铑,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)为1.40%~4.57%,加标回收率为95.00%~103.65%。该方法能够满足铜阳极泥样品的检测要求。

太白山主峰冰川湖泊水化学特征

2021年,对太白山山顶大爷海,二爷海,三爷海和玉皇池四个冰川湖泊进行水样采集。通过Gibbs图、Piper三线图、主要离子比值法得出太白山冰川湖泊水化学成分的特点、水化学类型及其成因。结果表明:四湖泊水体均呈弱碱性,大爷海、三爷海和玉皇池湖泊的阳离子组成主要成分为Ca2+,阴离子组成的主要成分为-HCO3-,水化学类型为Ca(Mg)-HCO3型湖泊;二爷海阳离子组成主要是Na+,阴离子组成的主要成分为-HCO3-,水化学类型为Na-HCO3型湖泊。Gibbs图分析得出二爷海化学离子组成同时受岩石风化和大气降水的双重控制;而其余三湖泊主要受岩石风化作用控制。

西藏纳木错东部湖水及入湖河流水化学特征初步研究

对西藏纳木错东部湖区中不同点位的湖水和周边不同位置的入湖河流进行取样,水化学分析结果表明:在主要阴阳离子组成中,Na+和Ca2+分别是湖水和河水的主要阳离子,分别占其阳离子总量的72.4%和71.9%,而湖水和河水的主要阴离子都是HCO3-,分别占其阴离子总量的71.9%和91.2%。从水化学的控制影响因素来看,纳木错湖水主要受蒸发-结晶作用控制,而河水则主要受岩石风化作用影响,其中碳酸盐和硅酸盐的风化影响最为重要,其次是部分蒸发岩的溶解,而区域内湖水蒸发与大气海盐传输也有一定的贡献。

珠江口水域化学耗氧量(COD)的分布特征

2002年5月和8月对珠江口伶仃洋水域水质化学耗氧量(COD)进行了调查研究,结果表明:该水域近期COD含量变幅在0.41～2.72mg/L之间,平均值为1.21mg/L;区域分布呈北部向南部水域逐渐递减以及近岸水域含量大于远岸的变化趋势;夏季COD的含量高于春季;以我国Ⅰ类海水水质COD含量≤2mg/L标准评价,超标率为15%;COD含量与同期(春、夏季)的悬浮物含量呈正相关性,与无机氮和活性磷酸盐含量在夏季呈负相关性。

乌鲁木齐河源径流电导率和TDS的变化特征

利用2003—2006年冰川消融期(5-8月)对乌鲁木齐河源1号冰川、空冰斗和总控3个水文点逐日定时(14:00时)的径流及电导率和TDS监测资料,分析河源区不同下垫面流域径流电导率和TDS的差异特征及各影响因素的控制作用.结果表明:观测到河源区不同断面径流的电导率和TDS的低值出现在高水期;峰值出现在低水期,而且1号冰川水文点的高值远超过空冰斗和总控水文点的高值,且变化幅度最大.河源区不同水文点径流的电导率及TDS变化主要与径流量大小关系密切,空冰斗融水径流主要受大气降水、季节性积雪融水和冻土活动层融水等影响,相应与土壤相互作用影响更大.总控水文点则明显地体现了1号冰川和空冰斗两水文点混合作用的影响特点.

青藏工程走廊热融湖塘水理化特性分析

为查明青藏工程走廊热融湖塘水理化特性及其理化特性与湖塘分布之间的关系,选取青藏工程走廊楚玛尔河至风火山段为研究区域,沿青藏公路从北向南依次选取19个热融湖塘进行水深、面积等几何特征调研并取水样,进行阴阳离子等理化参数测定。分析了热融湖塘水的理化特性,并结合调研资料探讨了热融湖塘理化特性与区域环境及湖塘分布之间的相关性。结果表明在3个研究亚区湖的水理化特性有较大差别,楚玛尔河高平原从北向南湖水矿化度逐渐升高,水质由淡水向咸水再到强咸水过渡,主要与该区域"碟"状湖的分布特征和寒旱多风及蒸发量大有关;可可西里山区和北麓河盆地的湖水矿化度较低,水质以弱咸水或淡水为主。这两个亚区湖较深,地形以丘陵盆地为主,降低了湖面的蒸发量。

改进的AGA在河流水质模型参数优化中的应用

河流水质模型一般具有非线性、非凸等不规则特点 ,若能找到一种优化方法平衡各参数的相对重要性 ,并能使其达到足够的精度 ,这是合理运用水质模型的关键。文章提出通过设置断点对 AGA加以改进 (称改进的 AGA) ,并成功地应用于多参数多宾斯 BOD-DO河流水质模型参数优化中 。

运用SPOT数据进行河流水体悬浮固体浓度的研究——以台湾淡水河为例

根据含沙水体的光谱特征，通过对比分析认为ＳＰＯＴ影像是河流水质遥感的理想数据源，其中１ 波段和２ 波段对反映水体悬浮固体比较敏感。根据遥感影像灰度值与水中悬浮固体含量之间的相关关系，运用ＳＰＯＴ影像的１、２ 波段和实测数据将淡水河悬浮固体含量分为４ 级，并对结果进行了评价。通过对悬浮固体污染等级图的分析，得出淡水河１０％ 以下的水体悬浮固体含量较高。悬浮固体含量从上游向下游递增，流经城市的河段悬浮物含量高，说明水体悬浮物含量受植被覆盖和人为作用影响。

慕士塔格卡尔塔马克冰川作用区的水文与水化学特征

利用2003年6月1日～8月25日实测的水文数据，分析了慕士塔格峰卡尔塔马克冰川融水径流的变化特征．卡尔塔马克冰川融水径流主要集中在6～8月，其存在着明显的日变化过程，融水径流受控于温度及降水要素．同时，对8月10～23日采集的冰川径流样品及部分降水样品的pH、EC（电导率）和主要离子（Na^＋，K^＋，Ca^2＋，Mg^2＋，Cl^-，NO3^-，SO4^2-，未检测降水样品的离子含量）的测定结果进行了分析讨论．径流样品略偏碱性，pH和EC呈正相关关系．SO4^2-和Ca^2＋是所测离子中主导的阴阳离子．除NO3^-外，样品中各离子含量具有一致的变化特征；各离子浓度与流量或水位具有相反的变化趋势．初步讨论了离子的来源，结果表明冰川融水中化学物质组分主要来源于地表．

基于GA-BP神经网络的施工区域水质预测及预警模型研究

现有监测手段虽能实时反映水质状况,但无法对水质状况进行预测从而指导施工。基于此,以影响施工区域水质的因素为预测参数并基于监测数据,构建了GA-BP神经网络水质预测模型,并针对不同水质状况提出了应对措施。结合不同施工阶段高速公路施工区域水库水质状况,验证该预测方法和应对措施的有效性。结果表明:GA-BP神经网络模型不仅能准确有效地预测现场水质状况,而且还能基于水质预测结果和水质预警模型及早调整施工方案,减少工程建设对施工区域水环境的影响。

天山哈密榆树沟流域夏季洪水期河水水化学特征及其成因

利用2013年7-8月在哈密榆树沟水文站采集的河水样品,对主要的化学离子、p H值、电导率EC、总可溶性固体TDS进行了系统的分析,阐明了研究区离子的来源及成因.分析结果表明:榆树沟流域夏洪期径流水体呈弱碱性;HCO_3^-、Ca^(2+)分别为最主要的阴、阳离子,Ca^(2+)质量浓度占阳离子总数的69.45%,HCO_3^-质量浓度占阴离子总数的84.18%;水化学类型为HCO_3^--Ca^(2+);径流中所含的水化学物质一定程度上受水量的稀释作用控制;通过Gibbs图、阴阳离子三角图示法以及主要离子比值法的综合分析得出,水化学离子主要来源于H_2CO_3风化碳酸盐岩,同时还伴有少量的H_2SO_4风化碳酸盐岩,岩石风化主要以方解石矿物的溶解作用为主.

黑河流域地下水电导率空间分异特征及影响因素研究

黑河流域是我国西北干旱区的第二大内陆河流域,地下水电导率γ的研究对保护流域地下水资源,减少流域生态环境的破坏具有重要的现实意义.通过对黑河流域地下水γ的空间变化及其与主要离子的关系进行分析,结果表明:1)整体上,上游浅层及深层地下水γ均较低,明显低于中下游地区,中游浅层地下水γ明显高于深层地下水,下游浅层与深层地下水γ差异不大;2)从区域上来看,中游干流地区浅层地下水γ沿流程呈增加趋势,中、下游沿河道附近浅层地下水γ高于距河道较远地区,上游及中游山前平原地区深层地下水γ较低,明显低于中游细土平原地区,下游居延海—中蒙边界地区与狼心山—额济纳旗城河道附近地区的深层地下水γ存在明显差异;3)地下水γ与各主要离子的关系表明,上游山区地下水γ主要受到Na^+、Cl^-浓度的影响,中、下游地区地下水γ主要受到Na^+、Cl^-和SO_4^(2-)浓度的影响.此外,中游距河道较远地区的深层地下水γ以及下游沿河道附近的浅层及深层地下水γ均受到了农业灌溉活动的影响.

四川红层分布区地下水水化学若干问题探讨——以自贡市为例

利用钻孔试验分析了自贡红层分布区地下水水化学的水平及垂直分布特征,探讨了该区地下水的水化学特征及形成原因,进而探讨红层水资源开采等引起的咸淡水混合、水质变化等相关环境问题.

黄河流域马莲河枯水期水化学特征及形成机制

为查明马莲河流域水环境现状,于2016年4月采集河水、支流水和地下水样品37组,运用Piper三线图和同位素分析来探究水体主要阴阳离子、氢氧稳定同位素特征及其空间变化,结合Gibbs图、端元图解和相关性分析等方法揭示河水化学组分的形成作用.结果表明:枯水期马莲河水呈弱碱性,总溶解固体TDS均值2685.1 mg·L-1,离子组成以Na^+、Mg^(2+)、Cl^-、SO_4^(2-)为主,水化学特征和中国主要河流有较大差异.沿着流向TDS和Cl^-、Na^+质量浓度呈降低趋势、水化学类型具分带规律.不同水体δD、δ~18O分布特征不一,地下水沿着当地降雨线分布,河水和支流水沿着蒸发线分布.硫酸盐和岩盐是水体离子的主要来源,河水化学组成由蒸发盐风化、蒸发浓缩和地下水补给3种作用控制.其中,蒸发盐风化是首要因素,决定了河水化学组分的宏观特征,蒸发作用和地下水补给影响了河水化学组成的空间变异.

氮氧同位素在河流硝酸盐研究中的应用

多年来,世界各地河流普遍存在硝酸盐污染问题。为控制河流的硝酸盐污染,确定河水中硝酸盐的来源以及研究氮的循环过程就显得尤为重要。由于在不同成因下,硝酸盐的1δ5N和1δ8O存在着较大差异,因此利用氮、氧同位素方法研究河流硝酸盐问题正日益受到国内外研究人员的重视。综述了用硝酸盐中氮、氧同位素来研究河流硝酸盐的不同来源(大气沉降、化肥、牲畜粪、土壤硝酸盐等)和示踪其地球化学循环过程,特别是反硝化过程,这两方面的研究进展,并对我国河流硝酸盐研究现状进行了讨论及提出今后的研究方向。