煤矿矿井水水化学形成作用与灌溉适宜性评价

矿井水的综合利用方式取决于其水化学特征.以地处我国典型干旱区的新上海一号井田为研究区,从不同含水层采集55组矿井水样品分析其水化学形成作用,采用电导率(EC)、钠吸附比(SAR)、钠百分含量(SC)的3个指标对不同含水层的矿井水进行了灌溉适宜性评价.结果表明,各含水层矿井水均呈碱性,总矿化度(TDS)普遍较高.新生界含水层水化学类型较为多样,由白垩系至三叠系含水层水化学类型由SO_(4)·Cl-Na逐渐过渡为Cl·SO_(4)-Na.矿井水TDS的主要来源为K^(+)+Na^(+)、SO_(4)^(2−)和Cl^(−).矿井水的化学组分主要受蒸发浓缩影响.各含水层矿井水均存在不同程度的阳离子交替吸附和脱硫酸作用,由新生界至三叠系含水层,随着阳离子交替吸附作用加强,Ca^(2+)、Mg^(2+)含量不断下降.研究区内新生界和白垩系含水层的矿井水基本适宜农田灌溉,而直罗组、宝塔山和三叠系含水层的矿井水不适宜直接用于农田灌溉,提出矿井水“分层分质综合利用方法”.

硫酸盐还原菌对煤系地下水水质的影响

我国黄淮平原地区的煤田中，矿井井下揭露的地下水矿化度多在2～4g／L，优势离子一般为SO42-，但有些矿井充水地层SO42-含量却很低。SO42-含量低的潘北矿煤系地下水中含有硫酸盐还原菌（sulfate-re—ducingbacteria，SRB），地下水在SRB作用下能发生脱硫酸作用。文章以实验的方法研究发现SRB能利用煤作为碳源，使地下水水质发生变化。脱硫酸作用后矿井水pH值升高，矿化度降低，硬度降低，SO42-、Ca2＋及Mg2＋质量浓度降低，CO32-和HCO3-质量浓度升高，Cl-、Na＋、K＋质量浓度不变。

鸳鸯湖矿区地下水化学特征与成因分析

为了查明鸳鸯湖矿区地下水化学特征与成因,给矿区内矿井水害防治工作提供依据,对矿区内第四系、白垩系、直罗组、2~6煤间、6~18煤间、18煤以下含水层的水文地球化学进行分析。结果表明:地下水阳离子以K^(+)+Na^(+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)和Cl^(-)为主,并且这4种离子也是TDS的主要来源;第四系含水层地下水主要受到岩石矿物的风化溶滤作用的控制,其他含水层地下水均受到不同程度蒸发浓缩的作用;由地下水氯碱指数可知各含水层均存在不同程度的阳离子吸附作用,由深部18煤以下含水层至浅部第四系含水层氯碱指数逐渐减小,阳离子吸附作用不断加强,Ca^(2+)和Mg^(2+)含量不断下降,各含水层地下水均受到不同程度脱硫酸作用的影响;通过离子比值分析,各含水层地下水水化学成分主要来自岩盐的溶解,其中Ca^(2+)和Mg^(2+)来自硅酸盐和蒸发岩的溶解;从同位素分析可以发现第四系水的补给来源主要为大气降水,蒸发导致直罗组和2~6煤间延安组地下水中富集重同位素,各含水层之间存在不同程度的相互转化,并且接受其他水源的补给。

干旱、半干旱地区高砷地下水形成机理研究:以中国内蒙古河套平原为例

干旱、半干旱地区高砷地下水形成机理,是一较为复杂的地球化学和环境水文地球化学过程。通过多年来的实地调查、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了中国西部地区,特别是中国内蒙古河套平原,高砷地下水的分布特征及地质环境背景。研究并阐述了地下水中砷的来源,地层中砷的来源、聚集、溶出的地球物理、地球化学过程,提出了河套平原地层中砷聚集的3种模式,即断裂运移聚集模式,河、湖水胶体作用聚积模式和蒸发浓缩再聚集模式。研究表明:河套平原地下水中的砷,主要来源于地层,而地层中的砷主要来源于3个方面:周边的山区特别是存在高矿化带的西部山区、黄河上游和构造运移深部地下水;地层中砷的溶出主要与3个因素有关:地下封闭的还原环境、脱硫酸作用和大量灌溉水的入渗。

龙须菜多糖脱硫酸化及免疫活性研究

考察了Miller等和Nagasawa等报道的脱硫酸方法对龙须菜多糖硫酸基脱除效果,并比较了脱硫酸前后多糖的免疫活性变化。实验结果显示,采用Miller等报道的方法时,以草酸作为催化剂对硫酸基脱除效果最好,脱除率达到71.4%,远好于其他种类酸催化,但多糖回收率却只有36.4%;采用Nagasawa等报道的方法时,向二甲基亚砜溶液中加入10%甲醇比加入2%吡啶或2%吡啶+2%三甲基氯硅烷具有更好的脱硫酸基效果,硫酸基脱除率达到72.9%,回收率48.9%,是本次实验中效果最好的。免疫活性实验表明,当降低龙须菜多糖硫酸基含量时,免疫活性相应降低。

宝珠寺水电站廊道析出物中钙质成因分析

大坝廊道排水孔析出物的产生是一个普遍现象,正确认识析出物的成因,是评价坝基渗透变形、坝基灌浆帷幕的工作状态的基础。析出物中的钙质一般有两个成因,其一是渗透库水自身的化学反应形成,其二是渗透库水对渗透途径上的岩体中的钙质成分或是对灌浆帷幕的溶蚀形成。若是后者,则标志着渗透库水对坝基、帷幕产生了溶蚀作用,这对坝基的稳定、帷幕的防渗作用将产生不利的影响。通过对析出物、坝前后不同深度库水取样的化学分析鉴定,坝基渗水通道的研究,以及对电站运行至今扬压力监测资料的分析,认为大坝廊道中钙质析出物是由于渗流库水脱硫酸作用促使HCO-3浓度升高而引发的渗流水中所含钙质析出的结果,而与坝基或帷幕的溶蚀无关,坝基以及灌浆帷幕中没有或基本没有发生渗透变形,钙质析出物的排出未损坏防渗帷幕体。

内蒙古土默川平原地下水化学季节性变化特征

通过水文地质调查并结合采样分析,研究了内蒙古托克托县地区地下水水质随季节变化的特征机理。结果表明:大气降水的偏酸性导致丰水期地下水pH值降低;季节变化对本区地下水TDS影响主要表现为丰水期的稀释淋溶作用和枯水期的蒸发浓缩作用。丰水季节随降水进入地下水中的CO2促使含水介质中的硅铝酸盐发生水解,使部分区域HCO3-浓度明显升高。雨季溶解氧随降水补给地下水,氧化富含硫化物的矿物或有机质,会使地下水中的硫酸盐浓度升高;在枯水季节,随着溶解氧的消耗,部分硫酸盐参与有机物的氧化分解,本身被还原,导致其浓度降低。在地下水位埋深浅、农牧业活动剧烈的区域,地表的污染物容易随降水进入含水层,使地下水的CODMn浓度分布随季节发生明显的改变。