内陆平原区浅层地下水系统中粘土的阻滞作用

内陆平原区咸淡水交替分布,目前对于咸水成因、咸淡水水质演化过程的水文地球化学作用缺乏认识.因此,在研究内陆平原区水化学特征基础上,采用地质钻探、抽水试验、水质分析等方法,采取研究区深度42-48.2 m的粘土样品和地下水水样,并测试水化学指标,对咸水中Na+、Ca2+、Mg2+与粘土进行吸附等温实验,结果表明:1)粘土吸附地下水中的常规离子能在3 h内达到吸附平衡,吸附速率是一个由快到缓的变化过程;2)粘土对地下水中Na+、Ca2+、Mg2+的最大吸附量分别为1302 mg/kg、733.1 mg/kg、528.49 mg/kg,等温吸附曲线较符合Langmuir方程;3) 粘土对地下水中Na+、Mg2+的吸附、阻滞作用大于对地下水中Ca2+的吸附、阻滞作用。研究表明,粘土对地下水系统中的水化学分带及浅层地下水系统中Na、Mg型微咸水的形成有一定控制作用.     

青岛西海岸新区地下水水化学特征及水质评价

为了解青岛西海岸新区地下水水化学特征及地下水质量,选取2017年35个地下水水质监测数据,综合运用数理统计、水化学、模糊综合评价以及因子分析等方法进行研究。结果表明:研究区地下水中Ca~(2+)、Na~+、HCO■、SO■相对含量较高,阴离子呈HCO■SO■NO■Cl~-的关系,阳离子浓度存在Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+的关系。地下水水样pH均值7.22,呈弱碱性;TDS含量100.20～1 498.60 mg/L,均值421.40 mg/L;TH均值248.23 mg/L,为硬水。地下水水化学类型主要为HCO_3·SO_4·Cl-Na·Ca、HCO_3·SO_4-Ca、HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca·Mg、HCO_3·Cl-Na·Ca、HCO_3-Na·Ca,水岩作用是地下水水化学组分的主要控制因素。基于内梅罗指数法和模糊综合评价法进行水质评价,认为研究区地下水水质整体较差。基于因子分析法对研究区地下水进行污染源解析,共提取4个主因子,累积方差贡献率73.747%公因子,其中F_1解析为来自农业生产活动,F_2主要与地质因素有关,F_3表征为生活污水排放,F_4代表工业生产活动,其贡献率分别为:35.697%、15.148%、12.131%和10.771%。     

新汴河水化学特征及其成因分析

以新汴河为研究对象,通过对新汴河中常规离子采用离子色谱法进行测定,利用Piper三线图和Gibbs图对新汴河水进行分析得到新汴河的水化学特征,结果表明:(1)新汴河K~+和HCO3-浓度变化较小,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度在引河汇入处发生阶跃变化,其中Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度在引河汇入后明显减小,而Ca~(2+)在引河汇入后明显增大。(2)新汴河TDS变化与Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度变化具有很强的相关性。(3)新汴河以引河为界,上游段和下游段离子组分存在较大差异,上游段水化学类型为Na~+-HCO_3~--SO_4~(2-)-Cl~-型,下游段水化学类型为Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~-型,而引河水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~-型,新汴河上、下游段水化学类型发生变化的原因是由引河水的汇入引起的。     

基于对应分析法伊犁河谷西部平原区地下水化学特征

在收集2013年、2014年、2016年三年共计251组浅层地下水水质资料的基础上,运用对应分析方法分析了伊犁河谷西部平原区伊犁河南北两岸地下水常规水化学特征,同时辅助以传统的Piper三线图和数理统计的相关研究方法。结果显示,对于研究区来说对应分析法与传统的Piper三线图方法在研究结果上总体保持一致:伊犁河谷西部平原区浅层地下水水质指标中阳离子主要为钙镁离子,阴离子主要为碳酸氢根离子和碳酸根离子;其中水质指标中的SO_4~(2-)和Ca~(2+)相关性较高,二者同源;其演化规律呈现出Cl~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量缓慢增加,同时HCO_3~-含量逐渐降低的特点。分析结果符合当地实际情况,对应分析法与传统的水化学研究方法相结合在水质分析中具有良好的应用前景。     

信江流域地下水水化学特征及形成机制

地下水质量是鄱阳湖水生态环境重要组成部分,研究地下水的水化学特征、形成机制对流域水资源合理开发利用和生态文明建设具有重要意义。利用Gibbs图解法、相关性分析法以及主成分因子分析方法等分析了鄱阳湖信江流域地下水的水化学特征和形成机制。结果表明:大气降水是地下水的主要补给来源,Ca~(2+)、Na~+、HCO~-_3是地下水中优势离子,受水文地质情况及人类活动影响流域内水化学类型主要以Ca-HCO_3、Ca-HCO_3·SO_4为主。地下水中离子主要来源于岩石风化,Ca~(2+)、HCO~-_3、Mg~(2+)主要来自碳酸岩风化,Na~+、SO_4~(2-)主要来自蒸发岩的溶解,NO~-_3、Cl~-主要来自人类活动,K~+主要来源于硅酸岩风化输入,人类活动的影响主要为工矿活动;同时Ca~(2+)、Na~+还受到阳离子交替吸附作用影响,阳离子交替吸附作用参与了地下水水文地球化学过程。碳酸岩、蒸发岩、硅酸岩、人类活动、大气降水对地下水溶质贡献率分别为29.6%、19.9%、12.1%、19%、19.4%。     

咸水灌溉对土壤理化性质和棉花产量的影响

水资源短缺是制约区域经济和社会发展的瓶颈,微咸水膜下滴灌是缓解农业用水短缺的有效途径之一。本文通过微咸水和咸水膜下滴灌棉花测坑试验,运用舒卡列夫分类和Piper三线图等方法研究矿化度分别为1、3、6、9、12 g/L水膜下滴灌对土壤含水率、土壤电导率(EC)、土壤八大离子、土壤溶液水化学特征、土壤p H和产量的影响,从而确定棉花适宜的灌水矿化度。结果表明:(1)当矿化度低于6 g/L时,土壤积累的盐分对棉花吸收水分没有严重影响,棉花生理生长适宜的土壤含水率应在10%～20%之间;(2)在不同矿化度水灌溉条件下,0～20 cm土壤处于积盐状态,20～100 cm土层积盐较小,且各处理0～20 cm土壤中SO_4~(2-)、Ca~(2+)、K~++Na~+和Cl~-含量较多;(3)随着灌水矿化度的增大,土壤中的阳离子由Ca~(2+)逐渐向Mg~(2+)和K~+变化,阴离子由SO24-和HCO_3~-逐渐向Cl-变化,水化学类型由SO_4~(2-)·HCO_3~--Ca~(2+)·K+型逐渐向SO_4~(2-)-·Cl~--Ca~(2+)·K+型演化;(4)棉花在蕾期、花铃期和吐絮期土壤pH值随矿化度的增大而增大;棉花产量随灌水矿化度的增加而减小,其中1、3、6 g/L处理下的棉花产量较高。综合各种因素后0～6 g/L是微咸水灌溉棉花适宜的矿化度。     

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。     

焦作市春季大气降水化学特征及来源研究

为研究典型矿业城市焦作市春季大气降水水化学特征及来源信息,选取具有代表性的采样点5个,采集大气降水水样30个,测试大气降水中主要离子成分.研究表明,焦作市降水阳离子的浓度变化规律为NH_4~+Ca~(2+)Mg~(2+)K~+Na~+,阴离子的变化规律为SO_4~(2-)NO_3~-Cl~-F~-. NH_4~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-是降水中主要的离子占离子总量的87.08%,且降雨对其有一定的冲刷作用.降水中Ca~(2+)、NH_4~+、SO_4~(2-)、NO_3~-贡献比率变化表明随着降雨时间的持续NO_3~-酸化的作用逐渐增强,Ca~(2+)的中和作用也逐渐增强.相关性分析表明典型碱性阳离子Ca~(2+)、NH_4~+、Mg~(2+)和典型致酸阴离子SO_4~(2-)、NO_3~-的相关性显著.在降水过程中发生酸性物质与碱性物质间的中和反应,硝酸盐和硫酸盐是降水中主要的致酸物质,NH_4~+、Ca~(2+)作为主要的阳离子,对降水中的酸性物质有着较强的中和能力.富集因子表明Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+绝大部分来自地壳源,Cl~-的42.6%来自海洋源,57%来自人为源;SO_4~(2-)和NO_3~-来自人为源的输入.     

近煤层灰岩含水层水化学特征研究

为弄清近煤层灰岩含水层地下水水化学分布规律,进而为水源判别等煤矿防治水工作提供一定依据,通过图示法对比分析同一含水层在不同矿区的水化学类型以及离子浓度特征,结果表明:不同矿区的同一含水层的水化学类型有异同,如超化矿奥灰水水化学类型为Ca-Mg-HCO_3,裴沟矿奥灰水水化学类型为Ca-Mg-HCO_3-SO_4,赵家寨矿奥灰水水化学类型为Ca-Na-MgSO_4-HCO_3、Ca-Mg-Na-SO_4-HCO_3、Na-Ca-HCO_3-SO_4;不同矿区的同一含水层离子浓度有差异,如超化矿、赵家寨矿、李梁店矿L_(7-8)含水层地下水中Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_(42-)浓度和硬度平均值依次增加,赵家寨、超化和裴沟矿区内奥灰水中Na~+浓度差异较大。     

赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位抗氧化活性的比较研究

通过测定1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、还原力、金属离子对其抗氧化活性的影响及总酚质量分数等比较赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位的抗氧化活性。结果表明:赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位清除DPPH的EC50为0.63、0.10 mg/m L;还原力的EC50分别为0.87、0.09 mg/m L。除Al~(3+)、Fe~(3+)外,K~+、Na~+、Mn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ca~(2+)等金属离子对赤楠叶乙酸乙酯部位的DPPH清除作用为抑制作用;除Cu~(2+)、Ca~(2+)外,K~+、Na~+、Mn~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)等金属离子对赤楠叶二氯甲烷部位的DPPH清除能力有促进作用。赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位的总酚质量分数分别为9.23%与59.17%。可见,赤楠叶乙酸乙酯部位具有较强的抗氧化活性与总酚含量,但其抗氧化活性较易受金属离子的拮抗作用。     

陕西蒲城2—5月份降水化学特征及来源分析

为了解陕西省蒲城县大气降水中水溶性化学组分及其来源,对2014年2—5月采集的降水样品,用原子吸收分光光度法,测定样品中K~+,Ca~(2+),Na~+,Mg~(2+)的浓度,并对其来源进行初步探讨.结果表明,蒲城县春季降水中阳离子整体浓度偏高,平均浓度由大到小为Ca~(2+),K~+,Na~+,Mg~(2+),总浓度的最高值为20.41μg/L,最低值为13.82μg/L,浓度变化幅度较大.Ca~(2+),K~+主要来自陆源输入,Mg~(2+)的海盐源和陆源贡献相当.降水中离子组分的输入来源可分为区域性的云团输送和云下气团及近地面水汽团.     

有常见阳离子存在下用改进的茜素红S法测定硫酸根的研究

本文研究了有Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)等离子存在下,以改进的茜素红S法,用氯化钡标准液直接滴定硫酸根的方法.硫酸根在24—60毫克范围内,可以准确地测定,最大相对误差不超过0.4％。本法的特点是采用混合指示刺,严格控制终点前的PH值为4和降低乙醇含量为20％的情况下,以茜素红S作指示剂,可得到明显的由黄绿到淡红色的突变终点。并通过加入氟化铵和氨化后Cl~-补偿的办法,可以消除有干扰的Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)等离子,解决了准确测定硫酸根的问题。因而本法也很适合芒硝联合制碱工艺中,有不同Na~+/NH_4~+比的情况下硫酸根的测定。     

拉萨河谷地区孔隙地下水水化学特征及水文地球化学模拟

为研究拉萨河谷地区地下水水化学特征及演化规律,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图等进行水化学分析,并运用PHREEQC软件进行水文地球化学反向模拟。结果表明:拉萨河谷地区地下水主要阳离子呈Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+K~+的关系,阴离子则存在HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-NO_3~-的关系;拉萨河谷地区与堆龙曲河谷地区地下水水化学组分具有一定的差异性,且地下水水化学类型均以HCO_3·SO_4-Ca·Mg为主,水岩作用是地下水水化学组分的主要控制因素。堆龙曲模拟路径发生了斜长石和伊利石的连续溶解,绿泥石的连续沉淀;盐岩先沉淀后溶解,石膏先溶解后沉淀;石英先发生沉淀,后未参与反应;CO_2先逸出,后又溶解。拉萨河路径发生了绿泥石连续沉淀,斜长石开始未参与反应,后发生了溶解;盐岩、石膏、石英和伊利石发生了先溶解后沉淀,CO_2则发生了先溶解后逸出。两条路径都发生了阳离子交换作用,地下水的演化受矿物相的溶解沉淀以及阳离子交换作用的共同影响。     

Ca~(2+)和Mg~(2+)对喹啉反硝化降解特性的影响

以喹啉为碳源,采用序批式摇瓶考察了Ca~(2+)和Mg~(2+)对喹啉反硝化降解特性的影响。结果表明:Ca~(2+)和Mg~(2+)可以明显促进喹啉的反硝化降解,促进作用在低质量浓度时明显,高质量浓度时有所减小,最适宜的Ca~(2+)和Mg~(2+)的质量浓度为100mg/L;Ca~(2+)和Mg~(2+)可以显著促进NO-3-N的转化,质量浓度为7～100mg/L时,转化速度较快;不同Ca~(2+)和Mg~(2+)质量浓度下反应过程pH值变化规律不同,但最终pH值都稳定在7.5左右,是适合微生物生存的范围;适量的Ca~(2+)和Mg~(2+)质量浓度有促进微生物的生长和絮凝的作用。研究结果对喹啉废水的生物处理具有一定实际指导意义。     

K~+,Ca~(2+),Mg~(2+)对西藏卤虫孵化率的影响

西藏拥有丰富的卤虫资源,其孵化受多种因素的影响,最重要的是温度和盐度.内陆盐湖除了含有钠盐外,还含有较多的钾、钙、镁等盐类.在最适温度下,向不同浓度梯度的孵化液中分别添加KCl,CaCl_2,MgCl_2以检测不同浓度的K~+,Ca~(2+),Mg~(2+)对西藏卤虫孵化率的影响.结果表明,无论何种浓度的K+都显著降低西藏卤虫的孵化率,适量的Ca~(2+)或Mg~(2+)能够促进西藏卤虫的孵化,高或低浓度的Ca~(2+)或Mg~(2+)可降低西藏卤虫的孵化率.     

EPDM磺酸盐离聚体溶液粘度行为的研究

考察了在二甲苯-正已醇混合溶剂中,含不同金属离子Li~+、Na~+、K~+和Mg~(2+)、Ca~(2+)、Ba~(2+)的六种乙丙三元共聚物(EPDM)磺酸盐离聚体,比浓粘度与溶液浓度、温度及极性共溶剂含量的关系,认为各种金属盐的差异主要是由于溶液中金属离子与SO_3~-之间的相互作用造成的.     

膏盐层下石膏晶洞水化学特征的环境指示意义

选取具有典型意义的膏盐层下石膏晶洞内滴水、池水以及大气降水、土壤水作为研究背景,分析其水化学成分特征及迁移过程得出:石膏晶洞水化学参数K~+、Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、TDS的含量分别介于0.45~7.22、0.4~3.92、20.27~310.45、70~338、0.38~3.37、81.31~958.12、73.2~207.4、562~1 780 mg/L之间,各离子质量浓度均值进一步表明区域内SO_4~(2-)、TDS质量浓度很高;而K~+、Na~+、Cl~-质量浓度很低;时间序列上,研究区地下水化学类型主要分为5种类型:CaHCO_3型水、Ca-SO_4型水、Ca-Mg-SO_4型水、Ca-Mg-HCO_3型水、Ca-Mg-SO_4-HCO3型水,其中以Ca-SO_4型水为主。同时由总硬度、TDS、水温、pH得出,研究区属弱碱性低矿化度(微)硬水;由降水至洞穴池水水化学类型为:Ca-HCO_3型水至Ca-Mg-SO_4型水。各离子含量变化主要受地层岩性的控制。其次可能受溶滤作用、蒸发浓缩作用、盐效应、阳离子交替吸附作用以及氧化还原作用影响。     

基于遗传BP神经网络的矿井突水水源识别

为了快速有效识别矿井突水水源,消除矿井水害,综合考虑各种水化学离子在水源识别中的重要性,选择Na~++K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-等6种水化学离子作为识别因子,提出了一种基于遗传算法优化BP神经网络的矿井突水水源识别方法.在同样的训练样本和待测样本下,将该方法的识别效果与BP神经网络、距离判别法、Bayes判别法等方法的识别效果进行比较.仿真结果表明该方法收敛速度更快,识别精度更高.     

拉林河流域地下水地球化学及污染特征

对拉林河流域地下水水化学类型、水化学组分成因以及污染特征的研究,有利于区域地下水资源的评价与管理。本文运用Piper三线图、Gibbs图、单因子指数法以及多变量统计分析方法开展了拉林河流域浅层地下水地球化学及污染特征研究。结果表明:拉林河流域地下水中Ca~(2+)、Na~+、HCO_3~-为主要优势离子;地下水化学类型以Ca(Na)-HCO_3型为主;地下水化学组分以自然来源为主,是风化溶滤作用的结果;拉林河流域地下水Fe~(3+)、Mn~(2+)、NO_3~-这3种物质质量浓度指标超标,主要原因是由较高的天然背景值、农业源以及工业源导致。根据上述研究结果,应加强对拉林河流域地下水的监测和地下水型水源地的污染防控工作。     

用乙基紫和溴酸钾催化光度法测定痕量钒(Ⅴ)

研究了在盐酸介质中,利用钒(V)催化溴酸钾氧化乙基紫褪色反应,建立了催化光度法测定痕量钒的新方法。方法的线性范围为0.2～1.6μg/L,检出限量为0.2μg/L,钒的测定相对标准偏差为1.24％～2.78％。Mn~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)的干扰为50倍,K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(3+)、Cl~-、I~-等100倍以上无明显干扰。本法可以直接用于水样测定。