“引大入秦”灌溉工程对甘肃秦王川盆地地下水化学组分的影响

为研究“引大入秦”灌溉工程对秦王川盆地地下水化学组分的影响,该文在对该盆地地下水进行系统采样分析的基础上,通过对比“引大入秦”工程运行前后盆地内水化学数据,利用数理统计、Gibbs图、离子比等方法,对盆地内地下水化学组分演化进行了深入分析。结果表明:工程运行前,研究区水化学类型以Cl·SO4-Na、Cl·SO4-Na·Mg和SO4·Cl-Na为主。工程运行初期,在灌溉渗水淋洗作用下包气带易溶盐进入地下水,盆地地下水向盐化和硬化方向演化。随着工程的继续运行,包气带盐分被逐步洗脱殆尽,灌溉淋滤水的含盐量逐渐降低,其中处于盆地汇水区的平原区中部下降趋势最为明显,地下水化学类型由Cl·SO4-Na演化为HCO3·SO4-Na(Na·Ca·Mg)和Cl·SO4·HCO3-Na。盆地周缘黄土丘陵区水资源贫乏,受原生沉积地层中高含量易溶盐影响,Cl·SO4-Na·Mg型水分布范围基本保持不变。盆地南部当铺一带地下水由Cl·SO4-Na型演化为Cl·SO4-Na·Mg型水。在这一过程中,研究区水化学组分受硅酸盐岩风化溶解以及岩盐和蒸发岩盐溶解共同作用,在蒸发浓缩作用下富集。盆地地下水受工矿企业污染影响较小,但化肥的使用导致地下水NO3-质量浓度明显升高。研究结果为秦王川灌区地下水资源的可持续发开利用提供参考。

海南南部沿海地下水水文地球化学及成因

海岸带地下水的水文地球化学特征及其成因研究对海岸带地区地下水合理利用、保护和污染防治等具有重大意义。利用Piper图、矿物相平衡分析、离子比例系数和Gibbs分析,揭示了海南南部沿海黎安港Z1、三亚湾Z2和板桥Z3监测井在大、小潮时段地下水的水文地球化学过程、水岩交互作用、成矿趋势和地下水的成因。结果表明,Z1、Z2和Z3的地下水分别为盐水、淡水和极度咸水。水化学类型分别为Cl-Na型、HCO3·Cl-Na·Ca型和Cl-Na型。硬石膏、石膏和岩盐溶解是该区地下水中的主要离子来源。Z1和Z3的地下水来源与受蒸发浓缩控制型的高矿化度的海水紧密相关,Z2的水化学环境主要受含钠硅酸盐矿物的岩石风化溶解作用影响。研究结果为进一步开展海岸带地下水环境监测和污染防治提供基础资料。

藏东多曲河流域锶富集水化学特征及控制因素

分析高原河流地表水中锶(Sr)富集的水化学特征及其影响因素,有助于指导水资源的合理开发利用和生态环境保护.以金沙江多曲河流域地表水为例,采集地表水样品23组,综合利用相关分析、主成分分析、Gibbs模型和离子比等方法,分析该区地表水中Sr^(2+)富集的水化学特征及控制因素,识别主要离子的物质来源.结果表明,多曲河流域地表水阳离子主要以Ca^(2+)和Mg^(2+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)为主.该流域水化学类型以HCO_(3)-Ca型为主,其次为HCO_(3)-Ca·Mg型.主成分分析揭示了影响多曲河水质演化的3个主成分因子,碳酸盐岩风化溶解是控制多曲河水化学组成的主要因素.ρ(Sr^(2+))超过0.40 mg·L^(-1)的富Sr水点占样品总量的30.43%.区内分布的闪长岩及花岗岩为多曲河流域Sr^(2+)富集提供了物质基础.Sr^(2+)与Ca^(2+)相关性较高,二者存在伴生和共同富集现象.地表水在发生一定的反向离子交换作用Sr^(2+)从围岩中的释出是水体中Sr^(2+)富集的来源之一.工矿活动辰砂矿物的开采是造成附近地表水点SO_(4)^(2-)升高的主要因素,同时也促进了Sr^(2+)在水环境中的富集.受控于岩石风化作用、人类活动及工矿活动的综合影响,沿程Sr^(2+)质量浓度整体上呈现增加趋势.

甘肃省榆中盆地地下水化学演化特征及控制因素

文中对榆中盆地地下水进行系统采样分析的基础上,对比历史水化学数据,对盆地地下水化学演化进行了深入分析。结果表明:研究区地下水化学类型相对复杂,HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca·Mg、Cl·SO4-Ca·Mg型等均有分布。沿着地下水流向,在溶滤、阳离子交替以及蒸发浓缩作用下,盆地地下水由南部的HCO3·SO4-Ca·Mg型水向北逐渐演变为Cl·SO4-Na·Mg型水,TDS含量也随之升高,盆地南部和中部为TDS含量小于1g/L的淡水,至宛川河河谷南侧演化为TDS含量3~5g/L的咸水。对比1979年水化学数据,研究区地下水氯离子和硝酸根离子含量明显增加,地下水TDS含量和总硬度总体上呈上升趋势,地下水水质向盐化和硬化方向演变;表征天然地下水化学状态的重碳酸型水范围逐渐缩小,而受人类活动影响的氯化物硫酸型水范围逐渐增加。研究区水化学组分受硅酸盐岩和碳酸盐岩风化溶解共同作用,在蒸发浓缩作用下富集。

土壤碳酸盐是一个重要的大气CO2汇吗？

风化碳汇概念被提出至今已有18年(Berner,1992).而今,我们可以用最新的数据对其地质含义进行重新评估.近来,Ryskov等人以碳同位素的分析数据为基础认为:在过去5000年干旱时期的成土过程中,俄罗斯的土壤以土壤碳酸盐的形式将大气中的CO2固定下来,其中黑钙土的固碳速率为2.2kgCm-2a-1、深栗钙土为1.13kgCm-2a-1、浅栗钙土为0.86kgCm-2a-1.然而,他们对数据的解释却是间接而缺乏说服力的,因此,其观点很可能误导读者.Dart等人则持有相反的观点,他们的研究表明,澳大利亚风化层碳酸盐形成并没有吸收任何额外的CO2,而仅是在库与库之间进行简单迁移的结果.本文从以下两个问题对上述观点及其解释进行评述:(1)土壤碳酸盐的成因:硅酸盐风化和碳酸盐风化的比较;(2)用碳同位素示踪土壤碳酸盐来源存在的问题.得出的结论是:土壤碳酸盐可能根本不是一个重要的大气CO2汇,也即是说,碳酸盐风化成因的土壤碳酸盐没有吸收任何额外的CO2;另一方面,由于硅酸盐风化过程相当缓慢,其形成的土壤碳酸盐在短时间尺度内对大气CO2汇的能力很弱.