地表水-地下水混合比例对沉积物活化分子氧降解三氯乙烯的影响

沉积物活化分子氧(O_(2))产生的羟自由基(HO^(·))可以有效地氧化氯代烃,然而水文动态过程对HO^(·)氧化去除氯代烃的影响尚不清楚。采用三氯乙烯(TCE,初始浓度为7.6μmol/L)作为代表性氯代烃,在100 g/L沉积物悬浊液体系中,探究不同地表水-地下水混合比例(0∶10~10∶0)对沉积物活化分子氧(O_(2))产生HO^(·)与其降解TCE的影响规律与机制。结果表明:随着地表水-地下水混合比例的增加,24 h内沉积物活化O_(2)产生HO^(·)的累积浓度呈线性增加,但只有地表水-地下水混合比例大于4∶6时沉积物中HO^(·)氧化途径才可有效地降解TCE,并且TCE的降解效率随着地表水-地下水混合比例的增加而增加;当地表水-地下水混合比例为4∶6时,TCE的去除率仅为3%,但是当其混合比例增加至10∶0时,TCE的去除率可达到22.5%;地表水-地下水混合比例对TCE去除的影响机制为:随着两种水体混合比例的增加,一方面促进了HO~·产生,另一方面降低了Cl^(-)、HCO_(3)^(-) 和Fe(Ⅱ)的含量,从而降低了共存组分对HO^(·)的淬灭效应。

利用CFC研究地下水混合作用——以关中盆地浅层地下水为例

从介绍了CFC在识别地下水混合中的应用入手,将此方法实际应用于关中盆地浅层下水研究。理论分析表明CFC浓度比值不受地下水混合作用的影响,利用CFC浓度年龄和CFC比值年龄可分析地下水混合作用,并可估算新水所占的比例。关中盆地下水CFC浓度从山前向渭河谷地有下降趋势,反映地下水以侧向流动为主,山前补给的新水与含水层中的老水有混合作用。地下水中新水所占的比例可达50%以上,表明该区地下水较易接受现代水补给。

氢氧稳定同位素在地下水异常核实中的应用

在地震地下流体研究中,区别地下水是受浅层物质补给还是受深部介质活动的影响,是异常核实的主要任务。氢氧稳定同位素技术能够有效地识别地下水的来源与补给过程。文中概述了氢氧稳定同位素方法在地下水异常核实应用中的基本原理、水样采集和测试技术,列举了应用氢氧稳定同位素技术研究井水位升高和水质浑浊异常现象的实例,就氢氧稳定同位素用于核实地下水水位、水温、化学组分和宏观异常进行了简要讨论。该方法的广泛使用,有助于识别地下水异常的构造与非构造影响因素。

关中盆地混合地下热水化学成分的随机模拟

以水文地球化学理论和水文随机模拟技术为基础,利用水文地球化学模拟方法对关中盆地混合地下热水中主要离子与主要离子总含量TDI的关系进行分析,采用最小二乘法及根据残差的偏态系数进行参数估计以确定最适线性方程定量模拟关中盆地水化学场的混合作用对水化学成分的影响.研究结果表明:关中盆地地下热水中的主要离子矿化度与TDI之间具有良好的相关关系,不同分区与TDI相关程度较高的离子类型有所差异,地下热水混合作用产生的一系列过渡型地下水的化学成分可以利用线性方程y=Ax+B得到较好的模拟结果.

碳酸盐岩水热协同混合溶蚀作用机理的数值试验研究

在封闭岩溶水系统中,当水化学组分或温度不同的饱和地下水发生混合时,将增加地下水的碳酸盐矿物溶解度,产生新的溶蚀能力。为了揭示常见地下水混合情况下的饱和溶液混合溶蚀和温度混合溶蚀协同作用机理,文章采用水文地球化学软件PHREEQC模拟了土壤入渗水与浅层地下水、深循环热水与浅层地下水、深部流体与浅层地下水混合条件下的碳酸钙溶蚀反应,讨论了地下水温度、二氧化碳分压(P_(CO_(2)))以及端元溶液混合比例对水热协同混合溶蚀作用强度的影响。研究结果表明:天然地下水混合条件下的水热协同混合溶蚀作用能够增加已经饱和地下水的溶蚀能力,混合溶液补充溶蚀能力由强到弱依次为:深部流体与浅层地下水混合,深循环热水与浅层地下水混合,土壤入渗水与浅层地下水混合;在土壤入渗水与浅层地下水混合、深循环热水与浅层地下水混合情况下,水热协同混合溶蚀作用以饱和溶液混合溶蚀作用为主,温度混合溶蚀作用为辅,在深部流体与浅层地下水混合条件下,虽然温度变化会使得饱和溶液析出碳酸钙沉淀,但混合溶液整体上仍表现为较强的侵蚀性。岩溶水系统中的水热协同混合溶蚀作用强度受温度和P_(CO_(2))变化同步控制,端元溶液温度和P_(CO_(2))差异越大,其水热协同混合溶蚀能力越强,端元溶液混合比例接近时,最有利于碳酸钙溶解。研究成果揭示饱和溶液溶蚀和温度混合溶蚀的协同作用机理,能够为碳酸盐岩地区水、地热、油气资源储存空间勘探提供理论依据。

泗顶—古丹铅锌矿田铅同位素组成特征及其地质意义

笔者根据泗顶—古丹铅锌矿田矿石铅同位素组成特征,并结合矿田成矿地质背景,探讨其地质意义。研究结果表明:方铅矿的铅同位素组成特征随硫同位素组成特征和矿化场所的变化而变化,铅同位素组成模式年龄依矿田出现的地质事件可分两组(410—600Ma,180—260Ma),并可建立起二源线性混合方程,因此,成矿物质来源具两源性。故认为泗顶——古丹铝锌矿田的硫化物矿床,成矿物质来源于加里东运动褶皱基底轻微变质的寒武系和盖层泥盆系,含矿溶液是赋存于该两个地层中的地下水混合产物,即二源地下水混合成矿作用结果。