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1.
洞庭湖平原西部地区浅层承压含水层是当地主要的地下水开采层,却面临严重的水质型缺水问题,其中以铵氮异常最为典型,但目前对于其来源和富集机制的认识十分薄弱。以洞庭湖平原西部为研究区,沿区域地下水流方向对地下水样品进行水文地球化学分析,旨在查明地下水中铵氮的来源,揭示地下水流动对铵氮富集的控制机理。结果表明:NH4-N质量浓度为0.05~16.75 mg/L,且与DOC、HCO3-、As、Fe2+、Mn、P质量浓度呈现较好正相关性;而高质量浓度的NH4-N对应着很低质量浓度的Cl-、SO42-、NO3-和很低的Cl/Br比值,可以推测浅层承压水中的铵氮主要由天然有机质矿化作用产生,而非人为输入。沿着地下水流向,NH4-N和As、Fe2+、Mn质量浓度均显著升高,说明由于水流越来越滞缓,含水介质颗粒越来越细,沉积物有机质越来越富集,含氮有机质矿化作用逐渐增强,使得NH4-N质量浓度逐渐升高,并形成了还原性逐渐增强的地下水环境,相关地球化学过程产生的还原性组分（砷、铁、锰等）也逐渐富集。本研究进一步丰富了地下水原生铵氮的成因理论,可为当地的供水安全保障提供理论基础。 相似文献
2.
溶解性有机碳（DOC）是地下水中砷释放过程的关键因素,为查明江汉平原高砷地下水稳定碳同位素特征,识别有机质的降解过程对砷富集的影响,采用稳定碳同位素分析测试技术并结合地下水化学特征,对江汉平原典型砷中毒病区的浅层地下水进行了区域采样分析。结果表明:浅层承压水的砷质量浓度为0.23~2 621 μg/L。地表水较地下水具有更负的δ13CDOC、δ13CDIC值。地下水中溶解性无机碳（DIC）的δ13CDIC值在-11.9‰~-3.99‰之间,溶解性有机碳的δ13CDOC值在-28.5‰~-19.6‰之间。地下水的δ13CDIC-δ13CDOC差值与ρ（As）呈一定负相关关系,表明微生物作用下有机质的降解促进了As的富集。δ13CDIC-δ13CDOC差值与δ13CDIC和ρ（DOC）均具有较显著的正相关关系,表明地下水中有机质的氧化分解是导致δ13CDIC贫化的重要过程,微生物作用下溶解性有机质的降解是地下水中无机碳的重要来源。此外,江汉平原少数高砷地下水呈现较大的δ13CDIC值,推断江汉平原高砷含水层强还原环境下可能存在的产甲烷过程导致了明显的碳同位素分馏。 相似文献
3.
江汉平原高砷地下水的发现引起了广泛的关注,通过对该区高砷地下水监测场39个地下水样品的分析,揭示了高砷地
下水的水化学特征。同时,结合沉积物砷含量分析和高砷地下水的垂向分布特征,探讨了地下水中砷富集的影响因素。结果表
明,地下水水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型,pH 值为中性偏弱碱性,Fe、Mn质量浓度很高。25m深度的监测井水中砷质量
浓度最高,对应的沉积物中总砷质量浓度也较高。井水中浓烈的H2S气味,偏负的氧化还原电位,高质量浓度的NH4-N、溶解有
机碳(DOC)、HCO- 3 、S2- 与低质量浓度的NO- 3 、SO24- 均指示该区为典型的富含有机质的还原性地下水环境。该条件下沉积物
中有机物质的生物降解作用和铁锰氧化物、铁锰氢氧化物的还原是江汉平原高砷地下水形成的主要原因。 相似文献
下水的水化学特征。同时,结合沉积物砷含量分析和高砷地下水的垂向分布特征,探讨了地下水中砷富集的影响因素。结果表
明,地下水水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型,pH 值为中性偏弱碱性,Fe、Mn质量浓度很高。25m深度的监测井水中砷质量
浓度最高,对应的沉积物中总砷质量浓度也较高。井水中浓烈的H2S气味,偏负的氧化还原电位,高质量浓度的NH4-N、溶解有
机碳(DOC)、HCO- 3 、S2- 与低质量浓度的NO- 3 、SO24- 均指示该区为典型的富含有机质的还原性地下水环境。该条件下沉积物
中有机物质的生物降解作用和铁锰氧化物、铁锰氢氧化物的还原是江汉平原高砷地下水形成的主要原因。 相似文献
4.
为查明有机质微生物降解过程对地下水系统中碘迁移富集的影响，以大同盆地为研究区，对区内２２组地下水样品进行了水化学和生物标志物研究。水化学分析结果表明，地下水碘质量浓度为５～１２１２μｇ／Ｌ，其 中，５６．５２％的地下水样品中碘质量浓度超过饮用水标准限定值１５０μｇ／Ｌ。地下水样品生物标志物分析结果显示，可提取饱和烃中存在大量“未分辨组分（ＵＣＭ）”；ＣＰＩ１ 和 ＣＰＩ２ 分别为０．３８～１．０３和０．２７～１．１９；低相对分子质量正构烷烃无明显奇偶优势。上述生物标志物特征表明，含水层中有机质经历了强烈的微生物降解。有机质微生物降解产生的 ＨＣＯ－３ 通过竞争吸附，导致沉积物中吸附态碘的解吸附并在地下水中富集。此外，有机质的微生物降解有利于迁移能力强的低相对分子质量有机质或有机胶体的形成，该类有机物通过吸附或螯合作用进一步促进碘在地下水中的富集。 相似文献
5.
微生物活动对地下水水化学组分、氧化还原环境及砷的迁移转化有重要影响。研究高砷地下水系统的氧化还原分带性,有助于进一步理解微生物作用下地下水中砷的迁移转化规律,并为高砷地下水原位修复技术提供理论依据。在综述前人的研究成果的基础上,阐明了不同生物地球化学阶段砷的吸附、释放及固定过程,并刻画出高砷地下水系统的氧化还原分带性概念模型。在地下水环境中,微生物依次消耗(还原)溶解氧、NO-3、Fe(Ⅲ)、SO2-4和CO2等组分,氧化有机物获取能量。在溶解氧和NO-3还原阶段,地下水处于偏氧化环境,此时Fe(Ⅲ)还原受到抑制,其负载的砷不会释放到地下水中;当Fe(Ⅲ)还原时,地下水处于还原环境,会导致与之共存的砷释放,形成高砷地下水;而当SO2-4还原时,地下水处于强还原环境,产生的HS-与Fe2+形成的铁硫化物吸附或共沉淀砷,会降低地下水中的砷浓度。 相似文献
6.
2010年以来,对研究区内水文地质背景及不同层位水质化学测试样品数据分析研究,重点阐述了微量元素Fe3+的富集与含水介质岩性、地下水的酸碱度、地层含水性和氧化还原环境的关系,认为地下水中Fe3+富集赋存的最有利的环境是变质岩类地层;碳酸盐岩和碎屑岩中水化学类型HCO3-Ca型水分布最广,碳酸盐岩的地下水中Fe3+平均含量最低;变质岩中硫酸型(包括复合型)的地下水中Fe3+的平均含量最高,对Fe3+的行为呈正相关关系。地下水中Fe3+含量赋存具以副井及其外围地区为中心高浓度分带性。 相似文献
7.
为查明大同盆地高砷地下水的分布规律及其主要控制因素,对大同盆地典型高砷区35件地下水样进行了水化学特征
及形态分析研究。结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]主要存在于20~50m 的浅层地下水中,总砷质量浓度为0.56~927
μg/L,主要以As(Ⅴ)形态存在。该区高砷地下水以Na-HCO3型水为主,具有明显的高pH值,高HCO- 3 、Fe2+ 、HS- 质量浓度及
低Eh值,低SO24- 质量浓度特征。这可能与微生物催化氧化有机碳的同时还原含铁矿物和硫酸盐的过程有关。PHREEQC模拟
矿物饱和指数结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]中菱铁矿均为过饱和,而低砷地下水[ρ(As)<50μg/L]中均不饱和,且菱
铁矿饱和指数与地下水中总砷质量浓度呈显著正相关性,该现象表明微生物还原含铁矿物生成FeCO3(菱铁矿)的过程可能是控
制本区地下水中砷富集的主要因素。 相似文献
及形态分析研究。结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]主要存在于20~50m 的浅层地下水中,总砷质量浓度为0.56~927
μg/L,主要以As(Ⅴ)形态存在。该区高砷地下水以Na-HCO3型水为主,具有明显的高pH值,高HCO- 3 、Fe2+ 、HS- 质量浓度及
低Eh值,低SO24- 质量浓度特征。这可能与微生物催化氧化有机碳的同时还原含铁矿物和硫酸盐的过程有关。PHREEQC模拟
矿物饱和指数结果表明,高砷地下水[ρ(As)≥50μg/L]中菱铁矿均为过饱和,而低砷地下水[ρ(As)<50μg/L]中均不饱和,且菱
铁矿饱和指数与地下水中总砷质量浓度呈显著正相关性,该现象表明微生物还原含铁矿物生成FeCO3(菱铁矿)的过程可能是控
制本区地下水中砷富集的主要因素。 相似文献
8.
硫代砷酸盐作为富硫地下水中砷的重要赋存形态，在其迁移转化过程中起着十分重要的作用，但现有硫代砷酸盐的标准合成方法流程复杂、操作繁琐，限制了对地下水中硫代砷酸盐赋存规律的研究。为此，首先改进了硫代砷酸盐标准物质的合成方法，采用操作简便的水热法合成了硫代砷化合物标准物质，建立了基于HPLC-ICPMS的硫代砷化合物分析方法，该方法检出限为0.01 μg/L；探讨了不同保存条件对硫代砷化合物稳定性的影响，发现干冰速冻-20℃是地下水硫代砷酸盐样品的最佳保存条件。应用上述方法对大同盆地地下水中的硫代砷酸盐进行了取样分析，结果表明40%的水样中均检出硫代砷酸盐，最高质量浓度可达209.90 μg/L；弱碱性还原条件有利于硫代砷酸盐的赋存，且硫化物质量浓度对硫代砷酸盐的生成有重要控制作用。对地下水中硫代砷酸盐的深入研究有助于揭示富硫地下水中砷的迁移转化规律，丰富和完善高砷地下水成因理论。 相似文献
9.
周银环 《广东海洋大学学报》2008,28(1):35-39
用单因子对比实验和正交实验的方法研究了氮、磷、铁和硅对简单双眉藻生长的影响。结果表明:简单双眉藻对于硝酸钠和尿素均能很好地利用,其相对生长常数无显著差异,对柠檬酸铁和三氯化铁的利用亦无显著差异,FeC6H5O7-Fe的适宜浓度为0.1～0.5mg/L;Na2SiO3-Si的适宜浓度为0.8～1.6mg/L。正交实验表明,简单双眉藻氮、磷、铁、硅的最佳浓度(mg/L)配比为6.6∶0.66∶0.1∶0.4。 相似文献
10.
通过测定雷州半岛南部845个耕地土壤样品pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾、碱解氮的含量,采用层次分析法确定各肥力评价指标权重,应用模糊数学法对该区域耕地土壤肥力进行综合评价,并利用ArcGIS 9.2软件对土壤肥力空间变异进行分析.结果表明:雷州半岛南部土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、碱解氮平均值分别为26.18 g/kg、1.48 g/kg 、34.63 mg/kg、158.57 mg/kg、133.17 mg/kg;土壤速效磷的变异系数最高,为103.14%,属强变异性,有机质、速效钾、碱解氮、全氮的变异系数属中等变异性,pH值的变异系数最小.土壤肥力总体水平处于中等偏低;从空间分布来看,土壤肥力中部高,东北、西南部相对较低 相似文献
11.
付家山（Cu-）W矿床是鄂东南地区新近发现的大型矽卡岩型矿床之一,成矿与花岗闪长斑岩关系密切。为了精确获得该矿床成岩成矿年龄,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素定年法对其进行了系统的成岩成矿年代学研究,并基于长江中下游成矿带晚中生代沉积地层及构造变形、地球物理和岩石地球化学等证据探讨了其成岩成矿构造背景。结果显示:花岗闪长斑岩锆石U-Pb加权平均年龄为（144±3）Ma,而辉钼矿Re-Os模式年龄为（146±2）Ma,成岩与成矿作用均形成于晚侏罗世-早白垩世。付家山（Cu-）W矿床形成时代与长江中下游地区大规模岩浆成矿事件时间一致,包括鄂东南地区在内的长江中下游地区的构造演化历史及最新的年代学数据表明,付家山（Cu-）W矿床极有可能形成于岩石圈伸展减薄构造背景。付家山等晚侏罗世-早白垩世矽卡岩型（Cu-）W矿床的发现及厘定指示了鄂东南矿集区具有良好的钨矿找矿前景。 相似文献
12.
为查明大汶河流域中上游地区岩溶地下水水化学特征和离子来源, 基于2018年枯、丰两期采集的岩溶地下水样品水化学数据, 综合运用数理统计、相关性分析、Piper图、Gibbs图以及离子比值等方法, 对大汶河流域中上游地区岩溶地下水水化学特征及其控制因素进行了分析。结果表明,大汶河流域中上游地区枯、丰水期岩溶地下水的pH均值分别为7.6和7.5, 整体表现为弱碱性。岩溶地下水中Ca2+为占优势的阳离子, HCO3-和SO42-为主要阴离子。枯、丰期岩溶地下水中ρ (TDS)均值分别为645.4, 648.4 mg/L。按照TDS划分, 大汶河流域中上游地区岩溶地下水均属于淡水或微咸水;枯、丰水期岩溶地下水水化学类型均以HCO3·SO4-Ca为主。岩石风化作用是控制区内岩溶地下水水化学特征的主要控制因素, 碳酸盐岩和硅酸盐岩矿物的溶解是地下水主要离子的重要来源。同时, 大汶河流域中上游地区岩溶地下水还受到了比较明显的人为输入影响, 地下水中NO3-主要来自于农业生产活动。该研究成果为水资源利用提供了指导作用。 相似文献
13.
在内陆干旱区,作为重要饮用水源的地下水常面临氟含量超标问题。查明内陆干旱区高氟地下水的分布规律,了解氟在地下水中的富集过程及其影响因素,既可丰富高氟地下水的研究体系,也是保证内陆干旱区饮水安全的重要基础。以新疆阿克苏地区典型山前洪积扇——依格齐艾肯河-喀拉玉尔滚河河间地带为研究区,基于水文地球化学调查结果,刻画了高氟地下水的分布区;结合氟离子含量与特征性水化学指标间的关系,揭示了高氟地下水的成因机制。结果表明:①地下水中氟含量的变化范围为0.8~6.1 mg/L,83%的水样氟含量超过《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）规定的上限（1.0 mg/L）;②总体上,氟含量沿地下水流动路径逐渐增大,低氟地下水（ρ（F-）≤1.0 mg/L）分布在国道314以北的补给区,高氟地下水（ρ（F-）>1.0 mg/L）分布在国道314以南的径流区和排泄区;③高氟地下水的水化学类型以Cl·HCO3-Na型为主,而低氟地下水则以Cl·SO4-Na型为主,高氟地下水相比于低氟地下水优势阴离子偏向于HCO3-;④地下水的pH值范围为7.9~8.9（均值为8.4）,表明其处于弱碱环境中。地下水中ρ（F-）与pH值呈正相关,此外构成浅层含水层的上更新统沉积物中含有黑云母、氟磷灰石等矿物,其表面存在一定数量的可交换F-,这表明水中OH-与矿物表面F-间的阴离子交换可能对氟的富集有一定贡献;⑤地下水的F-含量与Ca2+含量呈负相关,即高氟地下水中ρ（Ca2+）小于低氟地下水。考虑到氟化钙（CaF2）是自然界中的主要含氟矿物,也是地下水中氟的主要来源,ρ（F-）与ρ（Ca2+）间的这种负相关指示着高氟地下水中可能存在去Ca2+、Mg2+作用,如阳离子交替吸附或碳酸盐岩沉淀等。研究区地下水样中ρ（F-）与ρ（Mg2+）间也呈负相关关系,且和ρ（F-）与ρ（Ca2+）间的关系高度相似,也佐证了高氟地下水中去Ca2+、Mg2+作用的存在;⑥绝大部分地下水样品都位于氯碱性指数图的负值区域,且ρ（F-）与CAI-1和CAI-2均呈较好负相关,CAI-1和CAI-2都随ρ（F-）的增大而减小,这表明高氟地下水中存在Ca2+、Mg2+与Na+间更强的交换作用,对氟富集起着重要作用。地下水中ρ（F-）与SAR间呈较好正相关关系,且高氟地下水样的SAR均值（5.71）远大于低氟地下水SAR均值（1.67）,这也进一步证明高氟地下水中的Ca2+、Mg2+与含水介质的Na+间存在强烈的交替作用,对氟的富集起着重要作用;⑦所有地下水样中的萤石均处于未饱和状态,且萤石的饱和指数（SI）与F-含量间呈现较好的正相关,这表明地下水对含氟矿物（主要是萤石）的持续溶解应是导致研究区地下水中氟富集的主要原因。与之相反,研究区所有地下水样中的方解石均处于过饱和状态（SI>0）。这表明CaCO3的沉淀可能促进了CaF2的溶解,导致地下水中氟离子质量浓度增高;⑧研究区低氟地下水的δ18O值介于-11.20‰~-10.67‰间,平均值为-10.94‰,而高氟地下水的δ18O值介于-11.65‰~-11.21‰间,平均值为-11.49‰,即低氟地下水较高氟地下水富集δ18O。此外,F-质量浓度较低（ρ（F-）≤3.0 mg/L）的地下水样中δ18O值与F-质量浓度呈负相关,即低氟地下水具有更正的δ18O值;F-质量浓度较高（ρ（F-）≥4.8 mg/L）的地下水样中δ18O值与F-质量浓度的相关性不显著,随F-质量浓度的增高,δ18O值基本维持不变。以上表明蒸发浓缩作用对地下水中氟的富集贡献较小;⑨研究区地下水中ρ（F-）/ρ（Cl-）比值与ρ（F-）间呈现正相关,即ρ（F-）/ρ（Cl-）比值随ρ（F-）增高呈增大趋势,这也说明地下水中氟富集的主要原因是含氟矿物的溶解,而不是蒸发浓缩作用。此外,Gibbs图也提供了证据:研究区地下水样基本处于水岩作用主导区域,表明地下水化学特征（包括氟的富集）主要受水岩作用控制,蒸发浓缩影响很小。总之,地下水中氟的富集主要由溶解作用引起,OH-与矿物表面F-间的交换也有贡献,但蒸发浓缩作用影响微弱。含氟矿物持续溶解的驱动机制是阳离子交替吸附（地下水中Ca2+与岩土颗粒表面Na+之间）及方解石沉淀所引起的地下水中Ca2+的衰减。 相似文献
14.
Xueying Jia Zhijie Tian Lei Qin Linlin Zhang Yuanchun Zou Ming Jiang Xianguo Lyu 《中国地理科学(英文版)》2018,28(2):337-352
Iron-rich groundwater flowing into wetlands is a worldwide environmental pollution phenomenon that is closely associated with the stability of wetland ecosystems. Combined with high phosphorus(P) loading from agricultural runoff, the prediction of the evolution of wetland vegetation affected by compound contamination is particularly urgent. We tested the effects of anaerobic iron-rich groundwater discharge in a freshwater marsh by simulating the effect of three levels of eutrophic water on native plants(Glyceria spiculosa(Fr. Schmidt.) Rosh.). The management of wetland vegetation with 1–20 mg/L Fe input is an efficient method to promote the growth of plants, which showed an optimum response under a 0.10 mg/L P surface water environment. Iron-rich groundwater strongly affects the changes in ecological niches of some wetland plant species and the dominant species. In addition, when the P concentration in a natural body of water is too high, the governance effect of eutrophication might not be as expected. Under iron-rich groundwater conditions, the δ~(13)C values of organs were more depleted, which can partially explain the differences in δ~(13)C in the soil profile. Conversely, the carbon isotope composition of soil organic carbon is indicative of past changes in vegetation. The results of our experiments confirm that iron-rich groundwater discharge has the potential to affect vegetation composition through toxicity modification in eutrophic environments. 相似文献
15.
The concentration of Fe(Ⅱ) is high in some groundwater supplies used in turbot culture,and the toxicity of waterborne Fe(Ⅱ) is unknown.We investigated the stress responses of juvenile turbot,Scophthalmus maximus,exposed to Fe(Ⅱ) of different concentrations (0.01,0.05,0.1,0.5,1,and 2 mg/L) for 1,7,14,and 28 d,under the same ambient conditions of other parameters.Changes in respiratory rate,hematological parameters,and gill structure were determined.The results show that waterborne Fe(Ⅱ) did not cause severe hematological perturbation to turbot.A low-medium Fe(Ⅱ) concentration (lower than 0.1 mg/L) could boost the respiratory rate,and caused no or very limited damage to fish.A high Fe(Ⅱ) concentration (0.1 mg/L or higher),however,caused gill damage,such as vacuoles in branchial lamellae,epithelial necrosis,and hypertrophy of epithelial cells,and even death after extended exposure time.Therefore,excess waterborne Fe(Ⅱ) and long-term exposure to Fe(Ⅱ) could be responsible for poor growth and high mortality of turbot in culture.The concentration of waterborne Fe(Ⅱ) in turbot culture should be kept below 0.1 mg/L. 相似文献
16.
Investigation of dissolved organic carbon (DOC) and particulate organic carbon (POC) at 12 stations in Yantal Sishili Bay in May, August, and November of 1997 and March and May of 1998 showed that DOC concentrations varied from 1.14 mg/L to 5.35 mg/L; that the average values at all staticrLs ineach entise varied from 1.52 mg/L to 2.12 mg/L; that POC concentrafions varied from 0.049 mg/L to 1.411mg/L; and averaged 0.159 mg/L to 0.631 mg/L in each cruise. Horizontal distribution of DOC was influ-enced by factors such as continental input, organism activity, temperature, aquieulture environment, etc. The higher POC concentration occurred along the coast. The vertical distribution of DOC and POC changed obviously in spring and summer, but not obviously in autumn and winter. DOC concentration was highest in summer and POC in spring; both were lowest in winter. The seasonal change of DOC was con-sistent with primary productivity seasonal variation, and that of POC was consistent with ehlorophyll-a sea-sanal variation. The seasonal change trend of the C/N ratio of dissolved organic matter was obvious, but the C/N ratio of particulate organic matter had no such trend. 相似文献