石羊河流域水化学演化与地下水补给特征

以地球化学和包气带氯质量平衡技术相结合,通过腾格里沙漠包气带沙芯记录和石羊河流域地下水、地表水地球化学的研究,探讨中国西北干旱区地下水补给历史及其气候特征和地下水地球化学演化规律.石羊河流域水化学在天然状态下具有水平分带性,上游地表水矿化度小于360mg/l,下游达1 000mg/l;武威盆地洪积扇地下水主要为HCO3-SO4型水,至民勤终端湖演变为Cl-SO4型水,矿化度相应由500mg/l增加为17g/l左右.在腾格里沙漠的一个钻孔剖面记录了过去930年以来的补给量变化过程及其所反映的气候波动特征,氯质量平衡法计算的地区补给量平均仅为1.26mm,从剖面完整的记录可以将930aBP气候划分为4个干期和3个湿期.     

Cl-指示的石羊河流域地下水演化

化学示踪剂是研究干旱区地下水化学演化和补给来源追踪的有效手段之一。本文以Cl-为示踪剂,通过其他离子与Cl-的相互关系对石羊河流域地下水演化特征及影响因子进行分析:Br-/Cl-、Na+/Cl-、S042-/Cl-、HCO3-/Cl-、Ca2+/Cl-、Mg2+/Cl-相互关系指示了流域中游地区地下水与地表水补给关系密切,水质较好,水化学作用以溶滤为主,蒸发也起到一定作用,下游盆地地下水矿化度较高,不完全是现代降水的补给,石膏、方解石溶解和阳离子交换作用使得地下水富镁。总体而言,石羊河流域地下水演化在多种地球化学作用下进行,在以蒸发为主导动力的条件下,水岩相互作用和阳离子交换过程促使地下水演化为现代特征。     

杭锦旗地区地层水特征研究及其油气地质意义

通过对鄂尔多斯北部杭锦旗地区地层水化学组分分析,结合水化学特征参数纵向和平面分布特征变化规律,探讨地层水化学特征与油气保存条件的关系.研究表明:地层水是低p H值、高矿化度的Ⅳ型和Ⅴ型Ca Cl2型水.平面上,地层水化学特征具有东西分区、南北分带的特征,西部大部分地区及泊尔江海子断裂带两侧的局部地区表现出高矿化度(TDS)、高(rCl--rNa+)/rMg2+、低rNa+/rCl-、低(100×rSO42-/rCl-)和(rHCO3-+rCO32-)/rCa2+的特征,表明其封闭性条件较好.纵向上,泊尔江海子断裂带两侧矿化度和离子浓度随深度变化表现为正向型,表明现今地层水处于封闭的流体动力环境,有利于天然气的保存.地层水所表明的封闭环境均有良好的油气藏发现,可利用地层水离子特征寻找天然气气藏勘探区.     

地下水水源保护区边界污染源防控的V-M数值模拟探析

划定水源保护区是保护水源地水质、防治污染的有效手段。V-M数值模拟法在客观反映实际含水层结构与水文地质条件的基础上,可以用于各种背景条件下的水源地保护区划分研究。本文以成都平原某水源地为例,采用Visual Modflow数值模拟软件建立地下水渗流场,利用示踪粒子反向追踪技术,根据水源地划分原则确定了一级、二级保护区范围。在不影响水源地水质安全前提下,以硝酸盐(NO3-)作为典型污染离子,探讨了二级保护区边界处污染物浓度排放阀值(80mg/l、670mg/l),为地区经济合理发展和保护区内污染源管理提供参考依据。     

农业污水灌溉对石家庄市近郊灌区地下水环境的影响

如何在水资源匮乏的干旱，半干旱地区合理有效地利用城市污水不仅是一个资源再生的问题，同时也是一个保护环境，使区域经济保持可持续发展的问题。本文作者通过对石家庄市近郊具有几十年污水灌溉历史的典型灌区的地下水进行了采样分析，评价了华北平原区农业污水灌溉对区域地下水环境的影响。首先，简要回顾了各国污水利用的历史和现状，比较了有关使用城市污水灌溉的利弊。然后，在对比确认污水灌溉对地下水的补给效果的基础上，基于电导率、硝酸根以及溶解氧浓度的测试结果，分析了污灌区地下水的水质变化特性。在污水灌溉区的硝态氮浓度很高，分布在35mg/l～130mg/l范围内，井深小于40m的井水的硝酸根离子浓度超标率为100%。而在用地下水进行灌溉的地区，硝酸根离子浓度都在35mg/l以下。此外，经过长期污灌的地区，地下水水化学类型已从原有的重碳酸硫酸钙（钙镁）型水演变成了重碳酸氯化钙（钙镁）型水，矿化度也比较高。在一般情况下，由于城市污水来源是连续的，而农作物需水是有季节性的。在作物非生长期，污水很容易进入地下水。这可能是造成长期利用污水灌溉的地区水化学性质改变的主要原因。     

新疆塔里木河下游生态输水对地下水位和水质的影响

本文结合塔里木河下游六次生态输水过程（2000年～2004年）和对40眼地下水监测井水质分析资料，重点研究了塔里木河下游生态输水对地下水位和地下水质的影响以及地下水位与水质的变化关系。研究结果表明：塔里木河下游地下水位和水质状况随六次间歇性生态输水发生明显变化。河道两侧地下水位埋深在输水过程中明显抬升，由输水前的8m～11m，抬升到5m～6m；地下水质表现为：在输水初期，地下水水化学成分中的主要离子含量和矿化度都较高，随着生态输水的实施，矿化度开始下降，下降幅度先快后慢。其中在距河道不同位置处，由于受输水影响强度的差异和地下水位抬升状况的变化，地下水矿化度的变化特点不尽一致。但总体表现为随着地下水位的抬升地下水矿化度不断下降的趋势。     

塔里木盆地生态用地分类及其时空变化研究

西北干旱区生态用地能有效防治和减缓土地荒漠化的发生、发展,对维护绿洲稳定和生态安全具有重要作用。本研究以塔里木盆地为例,构建西北干旱区生态用地分类系统,研发基于多源数据、适合大尺度的生态用地提取技术,获得1980s末、2000年和2010年三期生态用地空间分布图,分析了不同类型生态用地的规模、空间分布及时空动态特征。研究表明:①2010年塔里木盆地生态用地面积为10.77万km²,其中人工绿洲型、荒漠植被型、天然绿洲型、盐碱型和湿地型生态用地面积分别占到生态用地总面积的11.23%、59.61%、14.67%、9.66%和4.92%,且具有明显的流域分布特征:塔里木河干流、克里雅河诸小河、车尔臣河诸小河、和田河流域和开都-孔雀河流域（开-孔河流域）的荒漠植被型生态用地和天然绿洲型生态用地占主体,其余流域的人工绿洲型生态用地和盐碱型生态用地面积比例较高;②1980s末-2010年期间生态用地净减少9769.05km²,荒漠植被型生态用地和天然绿洲型生态用地分别减少1.19万km²和1612.65km²,其它类型生态用地增加;③生态环境相对脆弱的流域以生态用地转为荒漠为主,占转移面积的55%以上,而绿洲农业发达的流域以人工绿洲型生态用地转为耕地为主,占转移面积的50%以上;④1980s末-2000年和2000-2010年两个时段变化特征因生态用地类型和流域而异。人类活动是区域生态用地变化的主要驱动力,人工绿洲的扩张和生态用地的荒漠化是生态用地面积减少的主要原因。     

齐齐哈尔市PM_(2.5)中水溶性离子的测定及来源分析

2013年12月~2014年11月,在齐齐哈尔大学校园内采样点收集PM2.5样品,用离子色谱法测定其水溶性离子组分。结果表明:PM2.5中水溶性离子平均浓度为21.82μg/m3,占PM2.5总质量浓度的35.02%。NH4+、NO3-、SO42-等二次离子含量夏季高于其他季节。离子间相关性分析表明:本市四季阳离子可能存在相似的污染源,KNO3、NH4NO3、K2SO4、(NH4)2SO4、KCl、Ca Cl2是水溶性钾盐、铵盐、硝酸盐、硫酸盐和钙盐组分可能存在的结合方式。NO3-/SO42-质量比值0.63,表明此地区工业和燃煤污染源是主要污染源。前体物转化表明本市除冬季外,大气中都存在二次转化过程。PM2.5∑阳离子/∑阴离子平均值为1.12,总体显碱性,说明本市还未受到酸雨的污染。因子分析法表明齐齐哈尔市PM2.5可能主要源于燃油燃煤和生物质燃烧、风尘及建筑尘源、汽车尾气排放源等的共同效应。     

柴达木盆地主要河流的水质研究及水环境保护

文章在对柴达木盆底水文特征研究的基础上，重点对柴达木盆地主要河流的水化学特征进行了较为全面地分析研究。柴达木盆地和水的化学组成虽各具特色，但大部分河流阴离子中以HCO3ˉ>CIˉ>SO24+,阳离子Ca2+>Na++Na++K+>Ca2+Mg2+。按照水文地质学的常用方法，根据每一升水中主要阴、阳离子的浓度，将河水分为3种类型，即重碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物类。根据取样测试，河水的总矿化度值在126.60mg.L-1-777.96mg.L-1,总硬度值在1.15mol.L-1-3.73mol.L-1,总碱度值在1.89mol.L-1-3.68mol.L-1。文章还对柴达木盆地河水中微量元素的含量进行了分析、研究，对水质状况进行了评价。提出了水环境保护的意见和措施。     

电导检测离子色谱法测定西藏饮用天然水中8种无机阴离子

目的建立电导检测离子色谱法测定西藏饮用天然水中氟化物(F^-)、溴酸盐(BrO₃^-)、氯化物(Cl^-)、亚硝酸盐(NO₂^-)、溴化物(Br^-)、硝酸盐(NO₃^-)、磷酸盐(PO₄^3-)、硫酸盐(SO₄^2-)8种无机阴离子含量的方法。方法采用Metrosep A Supp 5-250型阴离子分离柱,3.2 mmol/L Na₂CO₃和1.0 mmol/L NaHCO₃混合溶液进行淋洗,流速0.6 mL/min,柱温35℃,直接检测西藏饮用天然水中8种无机阴离子的含量。结果该实验方法测定西藏饮用天然水中8种无机阴离子标准系列的线性关系良好,相关系数r均大于0.999;检出限在0.001 mg/L～0.027mg/L之间,精密度在0.08%～7.8...     

绿洲区土地利用对地下水影响的数值模拟分析——以民勤绿洲为例

绿洲荒漠化的根本原因是水土资源利用不平衡的矛盾引起的 ,定量化的研究二者的互相作用将有助于绿洲区荒漠化防治模式的建立和该区水土资源的持续利用。文章针对民勤绿洲区水土资源利用的现状 ,把GIS与专业计算地下水流的FEFLOW软件结合 ,利用ArcViewGIS处理区域土地利用变化的空间数据 ,与所建立的区域地下水流动的模型相联接 ,模拟了绿洲区土地利用对地下水位的影响。结果表明 ,本文所建立的定量化评价方法能很好的模拟土地利用对区域地下水位变化的作用 ,如保持民勤绿洲内水土资源利用的现状模式 ,则民勤绿洲内部的地下水埋深呈进一步下降的趋势 ,这将导致绿洲荒漠化问题进一步加剧。     

绿洲区土地利用对地下水影响的数值模拟分析

绿洲荒漠化的根本原因是水土资源利用不平衡的矛盾引起的，定量化的研究二者的互相作用将有助于绿洲区荒漠化防治模式的建立和该区水土资源的持续利用。文章针对民勤绿洲区水土资源利用的现状，把GIS与专业计算地下水流的FEFLOW软件结合，利用AreNiew GIS处理区域土地利用变化的空间数据与所建立的区域地下水流动的模型相联系，模拟了绿洲区土地利用对地下水位的影响。结果表明，本文所建立的定量化评价方法能很好的模拟土地利用对区域地下水位变化的作用，如保持民勤绿洲内水土资源利用的现状模式，则民勤绿洲内部的地下水埋深呈进一步下降的趋势，这将导致绿洲荒漠化问题进一步加剧。     

渭干河-库车河三角洲绿洲形成演变和可持续发展研究

多年以来渭干河-库车河三角洲绿洲经历了古绿洲、旧绿洲、新绿洲的变迁,本文利用统计及图文对比方法分析了渭干河-库车河三角洲绿洲的形成、分布及其在时空分布的演变过程,并进一步探讨了渭干河-库车河三角洲绿洲演变的原因,指出20世纪以前绿洲的演变主要由风沙活跃、盐碱化加重、气候变化及河流改道等自然因素形成,而20世纪以后的绿洲沙漠化和环境退化则主要由人类不合理利用水土及植被资源、人口数量增加等活动引起.为防止本区现有绿洲进一步沙漠化导致环境退化,文中提出以保护天然绿洲为前提,以改土培肥为基础,以水利建设为中心,以控制人口增长、提高人口素质为根本,对渭干河-库车河三角洲绿洲一带的可持续发展进行了研究及分析.     

天山乌鲁木齐河源区径流水化学特征及影响因素分析

在乌鲁木齐河源区采集两年的大气降水和1号冰川、空冰斗、总控3个水文点逐日定时径流样品,对主要离子、pH、电导率EC和总溶解固体TDS进行了分析。结果表明,大气降水离子类型为Ca^2＋-Na^＋-HCO3--SO4^2-,接近中性;径流离子类型为Ca^2＋-Na^＋-HCO3--SO4^2-,呈弱碱性。径流中EC和TDS均值总控〉1号冰川〉空冰斗,其中1号冰川径流的峰值远高于其它两个水文点。受不同下垫面的影响,1号冰川水文点TDS变化受日径流量影响显著,而空冰斗水文点基本不受影响。径流中离子组成主要受岩石风化作用影响,离子比值和Piper图分析说明控制径流离子的主要过程是碳酸盐、黄铁矿和长石类矿物风化。海盐校正分析得出,大气降水对1号冰川、空冰斗、总控径流离子贡献率分别为4.91％,9．10％和5．42％。通过阳离子通量计算,2006年、2007年1号冰川径流的化学风化侵蚀率分别为18．1t／（km^2·a）和12．3t／（km^2·a）。     

天津北三河水系雨洪水资源潜力的估算及其应用

基于资源水利的理念,以雨洪水资源为研究对象,针对其动态性分别引入理论潜力、可实现潜力、现实潜力及待开发潜力的概念及算法。以天津北三河水系为典型区域,分别计算了各流域和整个水系的各个频率年的自产水量、理论潜力、可实现潜力,给出了各频率来水情况下雨洪水资源潜力的年内分配过程,并以待开发潜力为主要关注对象,对其进行频率分析,计算得到50%、20%、10%、5%各频率年下的待开发潜力值依次为4.42×10⁸m³、12.96×10⁸m³、20.02×10⁸m³、27.35×10⁸m³,为以后的雨洪水资源利用模式的制定提供了依据。     

近50年来塔里木河流域下游生态系统退化社会经济因素分析

通过野外实地调查和相关资料分析研究发现,近50年来塔里木河下游地区经历了一个生态系统逐步退化的过程,主要表现为地表水文解体、地下水位下降、水质恶化、植被衰败、风沙灾害加剧等5个方面.分析指出,塔里木河下游地区的环境恶化已经给当地人民的生产生活带来了灾难,影响了社会经济的可持续发展.借助有关统计资料和实地调研资料,对流域社会经济发展水平、产业结构、区域资源分配与下游地区来水量减少、生态退化之间的关系进行了分析探讨,发现塔里木河流域区域之间水资源分配不均和流域内社会经济发展水平低下、产业结构不合理是导致流域下游地区水资源紧张、生态退化的根源.最后,从系统的观点和人文的角度出发对流域社会经济发展、水资源利用、生态环境建设之间的相互作用机理机制做了探讨.     

伊犁谷地灰钙土和风沙土剖面特性及生态建设意义

西部的生态环境安全关系到国家的生态安全。研究土壤特性及其垂直分布,能对区域生态环境建设和可持续发展提供重要的理论基础和指导。灰钙土与风沙土是新疆伊犁谷地的两种主要土壤类型。本文在对新疆伊犁谷地实地考察基础上,运用42个灰钙土剖面和12个风沙土剖面自然发生层各层的土壤样品测试数据—土壤有机质、pH值、电导率、总盐、八大阴阳离子,研究了灰钙土和风沙土土壤特性的垂直分布,并进行了比较;在此基础上提出区域生态建设中土壤利用和保护的建议。研究表明,伊犁河谷的不同土壤,其土壤特性的垂直分布和变化具有一致性和差异性。一致性体现在有机质和K＋的含量随土壤深度增加而减少,pH值、CO32-、Mg2＋和Na＋的含量随土壤深度增加而增加。差异性体现在两类土壤的有机质、pH值、电导率和总盐在数量上不同。此外,两类土壤的电导率、总盐及SO42-,Cl-,HCO3-,Ca2＋的含量随土壤深度发生变化的趋势不同。     

焉耆盆地库鲁克绿洲扩展时空格局动态分析

绿洲是西部干旱区人类生存发展的基础,绿洲的形成、发展和演变一直是干旱区生态与地理研究的核心内容.本研究以位于新疆焉耆盆地库鲁克塔格山北麓、博斯腾湖南畔的库鲁克绿洲为案例,利用4期1973年～2005年期间的遥感影像数据,在斑块水平和景观水平上完整回溯了库鲁克绿洲早期形成、发展和演变的时空格局动态过程.通过空间分析表明,库鲁克绿洲发展演变过程和格局呈现出景观镶嵌斑块的"散布、扩展和融合"循环往复的节律性动态过程特征,不同斑块的规模由子斑块扩散速率、边缘扩展、斑块边界接触和融合过程决定.斑块镶嵌格局的时空节律变化导致了聚集斑块的等级镶嵌结构和动态格局.研究结果可为今后干旱区绿洲形成、发展和演变过程的时空动态预测模拟、管理规划与环境保护等提供了基本理论依据.