神东煤矿区高氟矿井水季节成因分析及灌溉风险

神东矿区矿井水中氟化物(F-)含量过高,严重威胁着该地区供水安全和生态环境可持续发展。矿井水中F-分布,来源和形成机制已被关注和研究,然而对于季节性变化和灌溉适宜性评价尚不清楚。为此,本文系统采集了丰枯水期各35组矿井水样品,研究了矿井水中F-含量的季节性分布,剖析了其来源和形成机制,并进行了生态用水灌溉适宜性评价。结果表明神东矿区丰水期和枯水期矿井水F-含量分别为0.16-13.96mg/L（均值为4.43mg/L）和0.16-17.60mg/L（均值为4.89mg/L）,枯水期矿井水F-的含量明显高于丰水期。神东矿区丰枯水期矿井水F-均与Ca2+呈显著负相关,与Na+和HCO3?呈正相关。丰枯水期高F-矿井水的形成主要受萤石矿物溶解,离子交换作用和竞争吸附作用控制。 神东矿区丰枯水期分别有100％和66.67％低F-矿井水适宜生态灌溉,而92.00％和96.15％的高F-矿井水则不适宜生态灌溉。     

内蒙古布尔台煤矿高氟矿井水特征及成因分析

内蒙古布尔台煤矿存在高氟矿井水,制约了矿区居民的生活用水,急需分析高氟水化学特征和成因.本文在实地勘探和水文地质调查的基础上,通过系统采集16组矿井水样品,分析了矿井水中的F-的含量及水化学特征,并从岩石矿物的溶解与沉淀、蒸发浓缩、阳离子交换和解吸与竞争吸附4个方面对高氟水成因进行研究.结果表明:矿井水中F-浓度为1....     

衡水市桃城区浅层高氟地下水水化学特征与成因分析

为研究衡水市桃城区浅层含氟地下水化学特征与成因演化过程,对桃城区浅层地下水进行了野外调查与取样测试。结果表明:桃城区浅层地下水以Cl·SO_4型为主,高氟水多见于HCO_3·Cl型水中,且分布于研究区南侧。F~-与HCO~-_3在相关性分析中体现出显著正相关,与Ca~(2+)和Mg~(2+)存在负相关。在研究区因气候条件创造的强蒸发、碱性环境下,F~-主要来源于矿物的溶解。石膏与萤石在研究区地层中处于较为稳定的溶解态,为地下水提供了F~-与Ca~(2+),环境中偏高的HCO~-_3含量同样有利于F~-在碱性环境下解吸。综上所述,桃城区浅层地下水化学特征受溶滤作用、蒸发浓缩和离子交替与解吸作用共同影响,水体中含氟矿物CaF_2的溶解平衡与阴阳离子的交替吸附作用是桃城区地下水F~-含量变化的主要控制因素。     

含铁分子筛从含氟水中深度分离除氟研究

以5°A分子筛为载体在FeC l3溶液中吸附Fe3 ,可使分子筛得到改性及改性后分子筛在含氟水中的除氟性能,获得了一种新的配体交换固液分离深度除氟材料。实验研究了该种含铁改性分子筛除氟材料在高氟水中的除氟效率和条件。结果表明,分子筛对F-离子有良好的吸附性能,在含氟4~40mg/L左右的水中,除氟率可高达99.0%以上,可使水中氟含量降至0.01mg/L以下。经测定,改性分子筛对氟的静态饱和吸附容量可达21.4mg F-/g-分子筛;水中常见共存离子对氟的吸附率无影响,表现出该种材料对氟吸附的高度选择性。提出了一种对含氟地下水和工业氟污染水的效果显著的深度除氟方法。     

张家口坝上地区高氟地下水分布与成因分析

张家口坝上地区存在高氟地下水，对当地居民饮用水安全造成潜在危害．本文基于坝上地区299组潜水（井深≤50 m）样品的水质分析结果，通过反距离权重插值法，结合ArcGIS软件对研究区地下水氟的空间分布进行分析；通过统计分析法、水化学分析法、地球化学模拟等方法进行水化学特征与高氟地下水成因分析．结果表明:研究区水化学类型以HCO₃-Ca型、HCO₃-Mg型、Cl·HCO₃-Na型为主，水化学组分主要受岩石风化溶解作用影响；地下水氟的空间分布从补给区到低洼地带的排泄区呈逐渐增大的趋势，高氟地下水（ρ（F?）>1.5 mg·L?1）广泛分布于康保县南部和尚义县北部地区的洼地排泄区、沽源县西北部的湖淖排泄区以及张北县北部的隐伏玄武岩地区；含氟矿物的水岩相互作用与离子交换作用是研究区高氟地下水形成的主要机制；蒸发浓缩作用、蒸发岩（如岩盐、石膏）的溶解、含钙矿物（如方解石、白云石）的沉淀以及碱性环境黏土矿物表面的吸附解吸过程都是坝上地区地下水F?富集的主要控制因素．      

安徽省淮北平原浅层地下高氟水分布规律及源分析

文章在资料收集、水文地质调查、取样分析的基础上,研究了安徽省淮北平原浅层地下水中氟的分布规律和来源,结果表明:高氟水主要分布于淮北平原西部、北部河间地区,面积2 085 km2,ρ(F-)平均为1.05 mg/L,且高氟水地区与土壤水溶性氟ρ(F-)为4.5~6.0 mg/L的地区范围有一定的重合性;淮北平原浅层地下水氟分布受到自然风化和人类活动共同作用控制,高氟水分布中心区和主要城镇基本一致,但F-与Cl-相关关系不强;F-分布与环境条件有关,F-与Ca2+的负相关性表明高ρ(Ca2+)的环境有利于F-沉淀下来;F-与pH值的正相关性表明该地区的偏碱性地下水环境为矿物岩石溶解提供了有利条件。     

曹县高氟地下水的分布特征及成因

以山尔省曹县为例,通过实地调查和样品采集分析,对高氟地下水的分布特征及成因进行了研究．结果表明：曹县浅层地下水中F-含量范围为0．2—3．2mg／L,超标高氟水呈片状广泛分布;大部分深层地下水F-含量也超出国家饮用水口生标准,需增设除氟设备降氟,才可作为供水水源．高氟的岩石和土壤是本区高氟水形成的物质基础,由于蒸发作用强烈,地形平坦低洼,地下水径流排泄不畅,加上适宜的水化学条件,造成了地下水中F-的累积和富集．此外,农业污染有可能是形成本区高氟地下水的人为原因．     

兴国县北部地下水氟水文地球化学特征

在对江西兴国县北部的高兴幅1∶5万水文地质调查、取样基础上,对地下水样中的TDS,pH,F~-及Ca~(2+)等进行了现场分析。结果表明,兴国县北部浅层地下水为低氟地下水,水中F~-含量一般为0.02~0.52 mg/L,不同乡镇区地下水中F~-浓度相近。F~-浓度超标的地下水来自深部或与萤石溶解有关,F~-浓度与地下水的TDS,pH值及Ca~(2+)浓度呈正相关关系,岩石中的萤石及含氟矿物均处于溶解状态,偏碱性地下水环境介质有利于氟的迁移。     

旌阳区平原区浅层地下水水化学演化及影响因素分析

利用矿物风化系统分析、离子相关性分析及因子分析等方法分析德阳市旌阳区浅层地下水水化学演化规律及影响因素。研究结果表明,岩石矿物的溶滤作用、阳离子吸附交换作用和蒸发浓缩作用等天然水-岩作用主导区内浅层地下水的水化学演化进程,碳酸盐岩和岩盐矿物溶解是主要因素,形成以HCO_3-Ca·Mg型为主的地下水化学类型;黏土矿物的风化溶解是影响水化学演化的另一主要因素,多稳定于高岭石阶段;离子相关性分析和主成分分析验证了天然水-岩作用是区内浅层地下水水化学演化的主导因素,并且进一步指出人类活动(生活污水、农业施肥与农药等)对地下水水化学组分的影响作用。研究成果可为合理利用和保护地下水资源提供科学依据。     

用Al-型强酸性阳离子交换树脂除氟的试验研究

将001×7强酸性阳离子交换树脂在不同条件下用硫酸铝溶液改型为Al-型,用于除氟。实验结果表明,交换柱高40cm,流速5～7cm／min,可将含氟9．20mg／l的高氟水降至0．12mg／l左右,除氟容量可达5．30mg／g。对含氟滤液用铝试剂法鉴定Al3+离子,呈负反应。除氟后的树脂仍用硫酸铝溶液再生。     

延安Q3黄土应力应变特性及其归一化性状研究

为研究延安原状Q3黄土应力应变关系特性,并总结其在不同含水率不同围压下的归一化性状,进行了一系列固结不排水三轴剪切试验。试验结果表明:延安原状Q3黄土的应力应变关系整体上随围压增大由弱硬化型向强硬化型转变,但在含水率极低且低围压条件下会呈现出一定的软化特性;基于Kondner双曲线模型,对原状Q3黄土进行应力应变归一化分析,含水率为5%和10.2%的Q3黄土在400 kPa以下的围压下不存在归一化性状,含水率为17%的Q3黄土在300 kPa以上的围压下存在归一化性状,含水率为22%、27%和32%的Q3黄土在200 kPa以上的围压下归一化性状较显著;通过比较,选用初始切线模量或极限偏应力作为延安原状Q3黄土的归一化因子,归一化效果较好;建立了不同含水率下延安原状Q3黄土应力应变关系的归一化方程,其预测值与试验值较接近。该方程对延安Q3黄土相关工程设计及工程经验的验证有一定参考价值。     

地下水作用下土壤水蓄量变化及其 对蒸发通量影响的模拟

将基于数值积分的土壤水平衡计算与稳态蒸发通量解析解相耦合,提出一种逼近Richards方程的迭代计算模型,分析不同地下水位下土壤水蓄量变化及其对土壤水蒸发量和潜水蒸发量的影响。采用Hydrus-1D模型对迭代模型进行对比验证,并将模型应用于安徽五道沟实验站地下水埋深分别为0.4 m、0.6 m和1.5 m的3个蒸渗仪的土壤水蓄量变化及蒸发通量的模拟。结果表明,迭代模型具有较高的计算精度,能较好地模拟受地下水位以上毛细管力作用的土壤水蓄量动态过程及蒸发通量,还能反演不同地下水埋深下的土壤渗透系数和孔径分布系数。     

Spatial and temporal evolutions of groundwater arsenic approximately along the flow path in the Hetao basin, Inner Mongolia

Patchy distribution of high As groundwater has normally been observed in As-affected areas. Spatial and temporal evolutions help in better understanding mechanisms of As mobilization and in developing effective strategies for ensuring drinking water safety. Four multilevel samplers were installed approximately along the groundwater flow path to investigate spatial and temporal variations in groundwater As in the Hetao basin, Inner Mongolia. Both water chemistry and groundwater level were monitored for about two years. Groundwater As concentration generally showed increasing trends, and Eh values showed decreasing trends along the flow path, indicating that As was mobilized via reductive dissolution of Fe oxides. However, in evaporation discharge area, shallow groundwater As was generally lower than those upstream and downstream. In addition to evaporation, siderite and pyrite precipitations controlled groundwater As concentrations. The negative correlations between As concentration and SIpyrite (or SIsiderite) implied that siderite and pyrite precipitations wold scavenge groundwater As and lower As concentration. Temporal variation showed different trends in different locations. It may reflect replenishment of high/low As groundwater for the increase/decrease in As concentrations, resulting from water level fluctuation. The increase trends in groundwater As concentrations at depth around 15m in the discharge areas would result from the increase in the recharge of underlying groundwater (20m) with high As concentration due to enhanced evaporation in the seasons with high water levels. The investigation suggested that monitoring of groundwater As should be routinely carried out to ensure the drinking water safety in the As-affected areas.     

张家口柴宣盆地浅层地下水水化学特征及水质评价

地下水作为张家口地区的主要供水水源,近年来受人类活动影响水质有恶化的趋势,影响了当地的用水安全,确定地下水化学特征与水质状况对水资源合理利用具有重要意义。基于2020年水质数据,选取Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、HCO^-₃、TH、pH、TDS、SO₄^2-、Cl^-、Al³⁺、NO^-₃、F^-、Cr⁶⁺等水质因子,通过数理统计法、Piper三线图、Gibbs图和岩石风化端元图对张家口柴宣盆地地区浅层地下水水化学特征进行分析,并采用模糊综合评价和改进内梅罗指数法对水质进行评价。结果表明：研究区地下水是Ca²⁺和HCO^-₃为主的弱碱性淡水,微硬水、硬水和极硬水分别占39.51%、34.57%和25.93%;沿地下水流向,地下...     

宁夏西部兴仁盆地地下水水化学特征

对宁夏西部兴仁盆地地下水水化学特征进行了研究．结果显示,地下水水质较差,由补给区的硫酸重碳酸型微咸水向排泄区过渡为卤化物硫酸型苦咸水,随深度的增加由苦咸水过渡为微咸水;溶滤与蒸发作用是导致地下水矿化度较高的主要原因,随矿化度的升高,SO1^2-,Cl^-和Na^＋的含量迅速增加;水中F^-质量浓度普遍偏高,NO3^-质量浓度随含水层埋深的加大而减小,丰枯期变化明显．地下水同位素证明,研究区地下水主要来源为大气降水补给,浅层地下水的年龄低于深层地下水;在盆地灌区内,深层地下水的补给模式已发生改变,已接受上部潜水的越流补给．     

察布查尔县地区地下水水化学特征及地下水水质评价

为查明察布查尔县地区的地下水水化学特征及地下水水质情况,选取2016年50组地下水水样测试数据,综合统计分析方法和水化学方法以及模糊综合评价法等方法,对察布查尔县地区地下水水化学特征及地下水水质进行研究。结果表明:察布查尔县地区地下水中Mg~(2+)、Ca~(2+)、HCO~-_3离子含量较高。地下水水样pH为7.55～7.7,均值为7.63,地下水整体呈弱碱性,溶解性总固体(total dissolved solids, TDS)为103.8～1 139 mg/L,均值为254.8 mg/L;地下水水化学类型以HCO_3-Ca(Ca·Mg)和HCO_3·SO_4(SO_4·HCO_3)-Ca(Ca·Mg)型水为主。地下水的水化学特征主要受水岩作用控制,少部分浅埋区受蒸发作用影响,几乎不受大气降水的影响;经F值法和模糊综合评价法对察县地区进行地下水水质评价分析得知,该区域的地下水受污染程度轻,但也存在严重污染区域,在利用水资源的同时也要注意水资源的保护。     

基于主成分分析法的黄土灌溉区水-岩（土）相互作用研究

文章以甘肃省永靖县黑方台地区为对象,该地区是受长期灌溉水下渗导致地下水位抬升,进而诱发了大量黄土滑坡。为了进一步研究黑方台地下水的水-岩（土）相互作用对岩土体的影响,本文借助主成分分析法,对黑方台的地下水化学特征进行分析,并结合滑坡岩土体的易溶盐成分和矿物组成等特征做综合研究。采集滑坡体出水口处的地下水样测试水化学组成,选择前2个变量因子Z1、Z2作为主成分（分别占总方差的68.166%和20.576%）,分析地下水的水化学特征,便可反映90%左右的信息。主因子Z1主要反应易溶盐含量和水敏性矿物（长石类、方解石等）的水解作用对地下水化学成分的控制作用,主因子Z2反映微溶盐石膏（硫酸钙）矿物的溶解度随地下水离子浓度增加而增大和CaCO3的溶解、沉淀过程。研究表明,水-岩（土）相互作用会导致岩土体胶结性变差,微结构破坏,进一步累积会使岩土体产生大量裂隙和孔洞,最终将影响岩土体稳定性;另外,黄土中CaCO3的淋溶和迁移证明CaCO3淀积层顶部应为地下水入渗方式转变的分界线。地下水主成分分析的结果能反映出黑方台滑坡地下水与岩土体的相互作用的主要过程。