长春市地下水钾离子含量分布调查
测定地下水中的钠离子和钾离子
测定地下水中的钠离子和钾离子
武开业
【期刊名称】《中国科技信息》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】建立了用离子色谱测定地下水中钠离子和钾离子的方法.采用Universal cation(7um)阳离子交换柱、4 mmol/L草酸溶液为流动相、电导检测器在6min 内完成测定.待测离子浓度在1~30.0 mg/L范围内与峰面积线性关系良好,钠离子线性回归方程为Y=3.296×10-4C +3.206×10-4 ,相关系数为0.9998,钾离子线性回归方程为△S=1.737×10-4C+ 3.206×10-4,相关系数为0.9998,方法检出限为0.5 mg/L,加标回收率为98.8%~ 98.9%,方法简便实用,用于环境样品分析,所得结果令人满意.
【总页数】1页(P65)
【作者】武开业
【作者单位】陕西省榆林市环境监测总站,榆林719000
【正文语种】中文
【中图分类】O657.61
【相关文献】
1.长春市地下水中钠离子含量的调查与分析 [J], 孙猛;董莉莉;倪晨曦;程程;林广宇
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3.适配体介导纳米银催化共振瑞利散射法测定水中痕量钾离子 [J], 李重宁;蒋欣;颜
晖洪;梁爱惠;蒋治良
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5.循环水中钾离子含量的测定方法 [J], 惠玉枝
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GC-MS法测定地下水中28种半挥发性有机物
二氯甲烷、乙酸乙酯、正己烷均为农残级。氯 化钠和无水硫酸钠均为优级纯 (使用前均于 400 ℃烘干 6h)。 12 标准物质
28种 SVOCs标 准 物 质 (o2si,100 mg/L): 萘、敌敌畏、2,4,6 三 氯 酚、2,4 二 硝 基 甲 苯、2,6 二硝基甲苯、α BHC、六氯苯、乐果、 莠去津 、β BHC、五氯酚、δ BHC、百菌清 、 蒽、γ BHC、甲基对硫磷、七氯、马拉硫磷 、毒
摘要:本文针对地下水监测网运行维护规范 (DZ/T0307 2017) 中的半挥发性有机物,建立了一种液 /液萃取 气相色谱质谱联用法,可同时测定 28种半挥发性有机物 (SVOCs),涵盖规范中除多氯联苯外全部的 27个 SVOCs。方法采用二氯甲烷萃取,SIM模式经气相色谱质谱联用仪 (GC MS) 对样品进行测定,内标法定量, 可实现 28种半挥发性有机物的定性和定量分析。在 005~20μg/mL质量浓度范围内,相关系数均大于 0999, 线性响应良好。对吉林省内三个地区送检的地下水样品进行了测定,结果表明长春、四平、通化的地下水基本 未受到 28种 SVOCs的污染。该方法投入少,简便且回收率、检出限、精密度、准确度均满足我国现行标准的要 求,为相关检测工作提供了技术参考。 关键词:吉林省地下水监测;半挥发性有机物;气相色谱质谱联用 中图分类号:X832 文献标识码:B
松嫩平原(吉林省)地下水动态特征及类型的研究
松嫩平原(吉林省)地下水动态特征及类型的研究张文强;张晶;侯伟;白鸽;王雪;张楠【摘要】根据松嫩平原(吉林省)地下水动态观测资料进行分析,对区内的主要供水含水层的动态特征进行了描述,并对其进行了动态类型的划分,结合地下水动态的主要影响因素将为研究区地下水动态预测及地下水资源管理提供了依据。
%According to the observational data analysis of groundwater dynamic in Songnen Plain, the dynamic characteristics of the main supply aquifers was described, and the dynamic pattern was divided, combining main inlfuence factors of groundwater dynamic, the basis was provided for the groundwater dynamic forecast and groundwater resource management in this study area.【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P100-104)【关键词】地下水;动态特征;动态类型;影响因素【作者】张文强;张晶;侯伟;白鸽;王雪;张楠【作者单位】吉林省地质环境监测总站,吉林长春 130021;吉林省地质环境监测总站,吉林长春 130021;吉林省地质环境监测总站,吉林长春 130021;吉林省地质环境监测总站,吉林长春 130021;吉林省地质环境监测总站,吉林长春130021;吉林省地质环境监测总站,吉林长春 130021【正文语种】中文【中图分类】P641.7松嫩平原区是全国重要的商品粮基地,也是全国重要的工业基地——东北老工业基地之一。
浅谈长春市区地下水动态分析
1 概况长春市是吉林省省会。
地处松辽平原东侧,地形总的趋势是由东南向西北逐渐降低,相对高差不大.地貌主要是低山丘陵、台地平原和河谷平原。
较大的水系为伊通河,在市区由南向北纵贯,还有支流新开河。
饮马河有多条支流伸入观测区。
该区属温带大陆性半湿润季风气候。
多年平均降水量为584.8m m。
多年平均蒸发量为1239mm。
此次共布设了46眼动态观测井。
2 地下水的基本类型2.1松散岩类孔隙水类型(1)河谷冲积砂砾石孔隙水呈带状分布于伊通河、饮马河两岸冲积阶地下部,含水介质主要为冲洪积中粗砂和砂砾石,厚度为2-3m,上覆弱透水的亚粘土,含水介质变化规律自南向北,自西向东厚度加大颗粒变粗,大部分地区富水性较强,单井涌水量为1000~3000m3/d,(2)台地冰水沉积砂砾石孔隙水主要分布于伊通河以西至肖家堡子之间的黄土台地上,含水介质为粗砂和砂砾石,上覆黄土状亚粘土,单井涌水量一般为200~300m3/d。
(3)台地冲洪积黄土状亚粘土孔隙水广泛分布于全区波状、丘陵状台地上,含水介质为黄土状亚粘土,水量较贫乏,当降深2m时,单井涌水量在10~50m3/d。
2.2基岩类裂隙水类型(1)构造裂隙水主要赋存于断裂构造破碎带和褶皱构造裂隙中,已发现的断裂富水带有,贾家洼子至兴隆沟破碎带和四间房破碎带,富水性一般为500~1000m3/d,水质较好。
(2)孔隙裂隙水主要赋存于白垩系多层砂岩的裂隙中,与弱透水层互层。
在泉头组三、四段和青山口组地层中,由于粒度较粗,胶结较差,孔隙裂隙发育,富水程度较好;涌水量一般为200~300m3/d(降深20m 时),在泉头组一、二段和嫩江、姚家组地层中,由于岩性变细,裂隙发育较差,富水程度很弱。
(3)网状风化裂隙水主要分布于东南部侏罗系碎屑岩中,裂隙多为泥质充填,富水性差,但水质较好,对供水有一定的意义。
3 地下水水位动态特征3.1松散岩类孔隙水水位动态特征(1)河谷冲积砂砾石孔隙水沿伊通河以南北向为轴向,向东西两侧多呈南北向的条带分布,向两侧逐渐加深。
钾离子示踪试验在煤矿防治水中的应用
钾离子示踪试验在煤矿防治水中的应用摘要: 2010年,邢东矿采深最大的210工作面发生底板突水事故,为验证20041奥灰观测孔水和邢东矿210工作面出水存在联通关系,使用稳定无害的钾离子作为示踪离子进行了示踪试验。
通过试验观测,证明了其联通关系,为进一步的突水机理研究提供了依据,为210工作面的安全回采奠定了基础。
abstract: floor water inrush accidents occurred in the deepest 210 working face of xingtai east mine in 2010. in order to test the allied relationship between ash water of 20041 aperture and effluent of xingtai east mine 210 face, tracer tests using the stable and harmless potassium as tracer ions have been carried out. experimental observation proved the allied relationship, and provided basis for the further water-inrush mechanism research, and laid a solid foundation for the safety mining in 210 working face.关键词:示踪试验;钾离子;煤矿防治水;应用key words: tracer test;potassium;control of coal mine water;application中图分类号:x752 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)13-0323-02————————————作者简介:申宝国(1984-),男,河北沙河人,助理工程师,冀中能源股份有限公司邢东矿技术部主管。
吉林市地下水饮用水源地保护区环境质量现状及对策分析
各种用水 。 2 - 2 较 差水
保护 区内地下 水资源 丰富 ,距 2 0 0 1 年《 吉林 市市 区地 下 水 资源调查评 价报告 》,该 区地下水资源模 数为 1 6 9 . 8 1 万m / a . k m ,可 采模 数 为 1 5 2 . 8 4万 m / a . k m 。由于 傍河 取水 ,扩 大 了地下水 的补给资源 ,使水源地 能够 获得 稳定 的开采量 ,多年 动态监测资料表明 ,水源地周边地下水位无持续下降趋势 。 为 了查 明保护 区及周边 地下水水 质状况 ,布置了 4眼水质
进行 单项 组分 评价 ,划分 组分所 属类 别 ,用下 表 1内的
流经保护 区的地表水为! 『 亡 牛河 ,发源 于蛟河市 天岗镇 天桥 标准分 别确定 各单项 组分 评价 分值 F i ,按 下式计 算综 合评 价
岗南 ,河流走 向由东 向西 ,与吉林市龙潭 区江北乡西崴 子屯汇 分 值 F 。
纷频繁 发生。因此 , 及时进 行生活饮 用水保护 区3 t , 】 分工作 , 保障人民身体健康 , 保证水资源永续利用和 实现社会、经济的可持续发展 ,
是 十 分 必要 和 紧 迫 的 。 关键 词 :吉 林 市 ;地 下 水 ;饮 用 水 源 地 ;保 护 区水 质 ;环 境 质 量
吉林 市地 下水 饮用 水源 地保 护 区环境 质量 现状 及对 策分 析
戴 术霞 ,刘 建 ,包化 国 ,郭 敏
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0 . 2 7 2 7 0 . 8 1 8 2 0 . 3 6 3 6
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1 0
长春市西部地表水资源现状评价
4 水资 源保 护对策及 建议
() 1 以水域限制排污总 量为依 据 , 加大点源污 染防治 力度进行综合 防治 ,即工矿企业废污水防 治和城镇生活污水防治。
( ) 视 面源 污 染 防治 , 于 工 矿 企 业 产 生 的 2重 对 工业 垃 圾 和 城镇 生活 垃 圾 、农 业 生 产 中大 量 施 用
了 5 .9k 。 4 m2 3
3 地 表 水 水 质 现 状
长春市西部主要河流有 3 , 条 即伊通河 、 凯 新 河、 翁克河 。伊通河两岸有排污量的排污 口包括 : 东排洪 沟、 郊污水 处理厂 、 北 北站 车 间等 1 2处排 污 口 : 凯河 两 岸 主 要 排 污 口有 : 子 沿 淀粉 厂 、 新 泡 范家屯清泉造纸厂等 9 处较大排污口。 () 1长春 市 西部 河 流 水质 现状 伊 通 河 评价 总 长
・
4】 ・
水文水资源
【 文章编号 】02 02 ( 00 0 —04—0 10- 64 2 1 )4 o2 2
东北水利水 电
21 00年第 4期
石佛寺水库水情自 动测报系统建设与运行
黄文 勇 , 孙 强, 尚春旭 , 邹建飞
( 宁 省 石佛 寺 水库 工程 建 设 管理 局 , 宁 沈 阳 102 ) 辽 辽 119
污 染 物为 : 化学 需 氧 量和 五 日生化 需 氧 量 。
( ) 功能 区水质现状评价 , 3水 长春 市西部河流
按 照 水 功能 区化 均 为 开 发 利 用 区 。其 中伊 通 河长
春 市 、农 安县 、德 惠 市 农 业 用水 区全 年 为 劣 V类 水 : 通 河 农 安 、 惠 农 业 用 水 过 渡 区 全年 属 于 劣 伊 德 V类水 : 凯 河长 春 市 、 安 县 农 业 用 水 区全 年 属 新 农 于 劣 V类 水 : 翁克 河 农 业 用水 、 业 用 水 区全 年 属 渔 于 Ⅳ类 水 质 ,赵 家 沟 农 安 县 饮 用 水 源 区全 年 属 于
地下水八大离子 平衡
地下水八大离子平衡地下水是地球上重要的淡水资源之一,其水质的平衡与地下水中的离子密切相关。
地下水八大离子是指地下水中含有的主要离子成分,包括钠离子(Na+)、钾离子(K+)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)、碳酸根离子(HCO3-)和硝酸根离子(NO3-)。
这八大离子在地下水中的平衡对地下水的水质、水味和用途都有重要影响。
钠离子是地下水中的主要阳离子之一。
钠离子的含量过高会使地下水呈咸味,从而降低其可饮用性。
此外,高钠离子含量的地下水还容易引起土壤盐碱化,对农业生产造成不利影响。
因此,地下水中的钠离子含量应保持在适宜范围内。
钾离子是地下水中的重要营养元素。
适量的钾离子含量有助于植物的生长和发育,但过高的钾离子含量会对植物生长造成不利影响。
因此,地下水中的钾离子含量也需要控制在适宜范围内。
钙离子和镁离子是地下水中的重要碱土金属离子。
它们的含量决定了地下水的硬度。
适量的钙离子和镁离子有助于人体的骨骼生长和维持神经系统的正常功能。
但过高的含量会导致水垢的产生,对水管和设备造成损坏。
因此,地下水中的钙离子和镁离子含量也需要平衡控制。
氯离子是地下水中的主要阴离子之一。
适量的氯离子含量对人体无害,但过高的含量会对水质产生负面影响。
氯离子含量过高会导致地下水呈咸味,降低其可饮用性。
因此,地下水中的氯离子含量也需要控制在适宜范围内。
硫酸根离子是地下水中的重要阴离子之一。
适量的硫酸根离子含量有助于植物的生长,但过高的含量会对植物生长造成不利影响。
因此,地下水中的硫酸根离子含量也需要平衡控制。
碳酸根离子是地下水中的重要阴离子之一。
适量的碳酸根离子含量有助于水的味道和口感,但过高的含量会导致地下水呈碱性,影响其可饮用性。
因此,地下水中的碳酸根离子含量也需要保持平衡。
硝酸根离子是地下水中的重要阴离子之一。
适量的硝酸根离子含量对人体无害,但过高的含量会对水质产生负面影响。
松嫩平原(吉林)地下水开发利用现状与对策
松嫩平原(吉林)地下水开发利用现状与对策田辉;郭晓东;赵海卿;张梅桂【摘要】在论述松嫩平原(吉林)自然地理条件、水文地质条件及地下水开采利用现状的基础上,总结地下水开发利用中存在的问题.针对存在的问题,提出了地下水资源可持续利用的对策.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】3页(P45-47)【关键词】地下水;开发利用;现状;对策【作者】田辉;郭晓东;赵海卿;张梅桂【作者单位】吉林大学地球科学学院,吉林长春130026;沈阳地质矿产研究所,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所,辽宁沈阳110034;沈阳地质矿产研究所,辽宁沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】TV213.9松嫩平原(吉林)位于吉林省中西部,南以松辽分水岭与辽河平原相隔,西以大兴安岭东缘交界,北与黑龙江隔松花江干流、嫩江相望,东以长白山—大黑山丘陵为界。
行政区隶属于长春市、松源市、白城市、吉林市、四平市所辖的农安县、九台市、德惠市、榆树市、宁江区、扶余市、乾安县、长岭县、前郭县,洮北区、镇赉县、洮南市、通榆县、大安市、公主岭市及舒兰市部分[1]。
1 自然地理条件1.1 地形、地貌松嫩平原(吉林)为松辽沉降堆积盆地的一部分,地势总趋势是南高北低,东西两侧高,中间低,为北北东向延伸且缓倾的半封闭不对称的簸箕状负地形,东西两侧海拔标高200~300m,中部的乾安大布苏、花敖泡海拔标高为120m。
全区地势可进一步划分为东部高平原、中部低平原、西部山前倾斜平原和河谷平原四个部分。
1.2 气象、水文工作区属于北温带大陆性季风气候,春季干旱少雨,夏季炎热多雨,秋季凉爽早霜,冬季寒冷漫长。
据气象资料,多年平均气温4.9℃~5.5℃,最高气温出现在7月份,极端最高温度34.8℃~39.5℃。
最低气温出现在1月份,极端最低气温-38.1℃~-39.8℃。
全区日照时数2630~2930,相对湿度52%~61%,全区降水多年平均为399.7~576.7 mm,降水主要集中在6~9月份,占全年降水的60%~80%,蒸发量全区1638.9~1833.4 mm,是降水的2.8~4.6倍。
关于长春市地下水污染调查与防治对策
关于长春市地下水污染调查与防治对策长春市位于中国东北地区,是吉林省省会,也是东北地区重要的工业基地之一。
随着长春市的工业化和城市化进程加快,地下水污染问题逐渐凸显出来。
地下水是长春市重要的饮用水源之一,因此地下水污染对城市的可持续发展和居民生活造成了严重威胁。
为了有效应对地下水污染问题,制定科学的调查和防治对策显得非常迫切和重要。
一、长春市地下水污染现状长春市地下水污染问题主要集中在工业和城市化过程中产生的各类工业废水、生活污水、垃圾渗滤液、农业面源污染等。
众所周知,工业是地下水污染的主要原因之一。
长春市有大量的工业企业,工业生产废水中所含的有机物、重金属、挥发性有机物等对地下水造成了严重的污染。
城市化进程中生活排水、污水处理不到位也是地下水污染的重要原因之一。
随着城市规模的扩大,生活污水的排放量大大增加,如果处理不当,将严重影响地下水质。
垃圾渗滤液中所含的有机物、重金属等也会对地下水质造成威胁。
农业面源污染也是地下水污染问题的重要原因。
化肥、农药等农业活动中使用的化学品以及农业生产活动中产生的废弃物,都有可能通过渗漏渗入地下水中,影响地下水质。
长春市地下水污染问题存在的根本原因还有很多,如监管不力、法律法规不完善、环保设施不健全等。
这些问题的存在使得地下水污染问题日益严重。
针对长春市地下水污染问题,进行科学全面的调查是非常必要的。
通过对地下水污染源和地下水流动规律的深入调查,可以为地下水污染防治提供科学依据。
1.污染源调查首先需对长春市的工业企业、农业活动、城市化进程中的生活污水排放进行全面的调查。
对工业生产中产生的工业废水的种类及含量进行调查,对农业活动中的化肥农药的使用情况进行调查,对城市化进程中的生活污水排放情况进行调查等,全面了解各种污染源的情况。
2.地下水流动规律调查3.地下水监测地下水监测是地下水污染调查的关键环节。
通过对地下水中各种有害物质含量的监测,可以全面了解地下水的质量状况。
中国东北三省地下水储量时空变化特征及其影响因素分析
第34卷第3期2023年5月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.34,No.3May 2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.03.004中国东北三省地下水储量时空变化特征及其影响因素分析王子龙,孙昌鸿,姜秋香,刘传兴,单家珣(东北农业大学水利与土木工程学院,黑龙江哈尔滨㊀150030)摘要:为完善区域地下水开发利用措施㊁规划区域地下水资源管理,利用GRACE 卫星评估2002 2017年中国东北三省地下水储量变化规律㊂结合GRACE 和GLDAS 估算地下水储量变化,与实测地下水储量变化对比验证,并探究其影响因素㊂结果表明:GRACE 模拟地下水储量变化与实测地下水储量变化相关性较强,为0.72;地下水储量在2013年盈余最大,2008年亏损最大,平均增长率为2.23mm /a,秋冬两季有明显亏损,夏季发生盈余;地下水储量空间分布有明显差异性,2013年前东北少西南多,2013年后东北多西南少,黑龙江省变化较为明显,辽宁省和吉林省受旱灾影响亏损过多;降水量和农业用水量变化与地下水储量变化极显著相关,冬季地下水储量变化与降雪显著相关㊂研究东北三省地下水储量时空变化对中国乃至全球水资源优化配置和生态环境可持续发展具有参考价值㊂关键词:地下水储量变化;GRACE;GLDAS;降水量;农业用水中图分类号:P228;S127㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)03-0360-14收稿日期:2023-01-04;网络出版日期:2023-06-01网络出版地址:https :ʊ /kcms2/detail /32.1309.P.20230531.1450.004.html基金项目:国家自然科学基金资助项目(52179035);黑龙江省自然科学基金资助项目(YQ2019E004)作者简介:王子龙(1982 ),男,山东胶州人,教授,博士,主要从事寒区水土资源高效利用方面研究㊂E-mail:wangzilong2017@ 通信作者:姜秋香,E-mail:jiangqiuxiang2017@ 地下水作为水资源的重要组成部分,影响着作物生长㊁土壤质地以及生态环境平衡[1]㊂地下水储量作为衡量水资源量的重要评价指标之一,探究其时空变化情况及影响因素已成为亟须解决的科学问题[2]㊂此外,地下水储量的观测可用于地下水文研究和水文灾害预警[3]㊂因此,研究地下水储量变化特征对探究东北三省水储量时空分布及理解跨流域大尺度水资源优化配置有重要意义㊂目前,相比于传统的地下水储量监测方法,重力反演与气候实验(Gravity Recovery and Climate Experi-ment,GRACE)卫星技术打破了传统地基观测成本高㊁气象站点监测结果分布不均等局限性,解决了大尺度水文数据获取难的问题,数据较为精确且监测尺度统一㊂国内外学者将GRACE 卫星广泛应用于全球㊁区域和流域陆地水储量监测,进而计算地下水储量[4-6]㊂其中,国外学者针对流域范围的陆地水储量研究集中于亚马孙河流域和密西西比河流域,国内学者则关注于长江㊁黄河㊁雅鲁藏布江㊁黑河以及珠江等流域[7-10]㊂部分学者也通过监测欧洲和北极地区的陆地水储量来分析当地的水文气候特性[11-12],开展对寒旱地区的地下水储量估算研究,如印度㊁中国北方地区及华北平原地区等[13-15]㊂中国东北三省包括黑龙江省㊁辽宁省和吉林省,总面积约78万km 2,分布范围为38ʎ36ᶄN 53ʎ36ᶄN,118ʎ36ᶄE 135ʎ06ᶄE,属温带大陆性季风气候,是中国重要的商品粮基地㊂地下水资源总量相对丰富,但地下水供水量基本消耗地下水资源一半左右,年际变化不稳定且空间分布不均,部分地区中度缺水[16]㊂因冬季寒冷,监测地下水较为困难,长期存在数据稀缺问题,对评估地下水资源和识别地下水影响因素有一定的限制㊂对于东北三省水储量的研究,大部分学者停留于利用GRACE 卫星监测陆地水储量,分析地下水储量㊀第3期王子龙,等:中国东北三省地下水储量时空变化特征及其影响因素分析361㊀时空变化特征及其影响因素的研究仍然有限㊂本文基于GRACE新一代数据产品RL06结合GLDAS水文模型反演地下水储量,并与基于实测地下水数据所估算的储量变化对比验证,通过离散小波变换法研究东北三省地下水储量的变化趋势,运用Mann-Ken-dall突变检验法分析地下水储量的季节变化,借助相关分析法和频谱图研究自然因素和人类活动对其变化的影响㊂1㊀数据来源与处理方法1.1㊀GRACE数据GRACE卫星由美国国家航空航天局(NASA)和德国宇航中心(German Aerospace Center,DLR)合作研发,是监测并记录重力场变化的重力卫星[17]㊂主要为地球系统科学提供高分辨率平均时变地球重力场模型;利用GPS无线电掩星(Radio Occultation)技术获取全球温湿度剖面图;为研究海洋㊁冰川冰盖质量变化和水储量变化提供高精度的重力场模型[18]㊂GRACE数据产品主要由美国得克萨斯大学空间研究中心(Center for Space Research,CSR)㊁德国地学研究中心(Geo Forschungs Zentrum,GFZ)和美国喷气动力实验室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)3家机构对外开放,可在ICGEM(International Centre for Global Earth Models)中心下载(http:ʊicgem.gfz-potsdam.de/se-ries)㊂本文采用GFZ中心提供的RL06月重力场数据,扣除高频非潮汐大气和海洋的质量变化影响[19],时间范围为2002年4月至2017年6月,共163个月(部分月份缺失),空间分辨率为1.00ʎˑ1.00ʎ㊂对GRACE月重力场数据进行预处理,运用海洋模型和GRACE Stokes系数所估算的1阶重力系数替换原有系数;采用高精度卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)得到的月估计值替换原有的C20球谐系数㊂基于Swenson提出的去相关滤波器法去除GRACE数据南北条纹误差,以半径为300km的高斯滤波平滑信号噪声,滤波后的数据截取为60阶次,由此计算出球谐系数,并去除沿海区域海平面信号泄露的影响㊂将球谐系数转换为空间分辨率更高的0.25ʎˑ0.25ʎ栅格数据,同时利用gmt_cs2grid函数估算数据处理过程中的偏差和泄漏从而降低误差㊂上述处理过程基于冯伟设计的开源程序GRACE_Matlab_Toolbox(GRAMAT)[20],完善部分代码后计算陆地水储量为等效水高度,单位为mm㊂1.2㊀GLDAS数据GLDAS(Global Land Data Assimilation Systems)是由美国国家航空航天局戈达德空间飞行中心(GSFC)与美国海洋和大气局国家环境预报中心(NCEP)联合研发提供[21],数据可在美国宇航局戈达德地球科学数据和信息服务中心GES DISC下载(https:ʊ)㊂GLDAS数据集中包含CLSM和NOAH2个陆面模型和VIC水文模型㊂本研究从GLDAS-2NOAH模型数据中提取出逐月土壤水分数据,空间分辨率为0.25ʎˑ0.25ʎ,时间序列为2002 2017年㊂为削减GRACE后处理过程中信号和精度改变引起的误差,使其与真实陆地水储量近乎相似㊂对数据进行2种处理,一是将GLDAS格网数据进行同GRACE处理方法相同的滤波平滑处理,二是对0~2m土层的土壤水分求和并距平㊂比较2种处理后的GLDAS模型数据,算得尺度因子可以反映出GRACE信号衰减幅度,其中距平处理得到的土壤水分变化即为土壤水储量变化㊂本文采用单一尺度因子恢复法,2种处理方法得到的GLDAS数据之间残差平方和最小时,计算得尺度因子为1.94㊂将其与GRACE估算的陆地水储量相乘,得到最终的陆地水储量变化估计值[22]㊂1.3㊀实测地下水和影响因素数据本文根据‘中国地质环境监测地下水位年鉴“获取东北三省的地下水位实测数据,时间范围从2005 2015年共计119个月(部分月份缺失)㊂研究区实测地下水类型选取为潜水和承压水,选取的地下水位数据362㊀水科学进展第34卷㊀为地下水水位变幅㊂地下水实际监测点位于东北三省36个城市,共计56个监测点,基本覆盖整个研究区,部分监测点地下水位实测值如表1所示,研究区地下水位监测点位置分布如图1所示㊂表1㊀中国东北三省部分地区地下水位变幅Table1Groundwater level variation in some areas of the three provinces of Northeast China 省份监测点监测时间水位/m黑龙江哈尔滨市香坊木材厂2012-060.15齐齐哈尔市铁峰区新发村2012-070.41鸡西市国土资源大厦2012-090.40辽宁沈阳市康平小城子乡孟家村2013-040.13大连市甘井子区辛寨子2011-050.90鞍山市海城市高坨镇三道村2014-080.27吉林长春市体育馆旁2013-110.57白城市洮儿河王家塘坊2009-100.04四平市条子河车站2007-010.17图1㊀研究区地貌和地下水监测点位分布Fig.1Geomorphology and groundwater monitoring site distribution in the study area㊀㊀降水数据来源于中国气象数据网(http:ʊ/)和国家青藏高原科学数据中心(http:ʊ/zh-hans/),2种数据的精度同为0.1mm㊂本研究选取了位于黑龙江省的气象站降水量逐日变化资料,将其整理汇总为月度数据㊂基于较高分辨率的‘中国1km分辨率逐月降水量数据集(1901 2020)“获取吉林省和辽宁省的降水数据[23-24]㊂根据降水数据集计算得黑龙江省的月值降水量与气象站点的降水量较为相符,可用于计算东北三省的月度降水数据㊂潜在蒸散发数据来源于国家青藏高原科学数据中心,本研究根据‘中国1km逐月潜在蒸散发数据集(1990 2020)“获取黑龙江省㊁吉林省和辽宁省的潜在蒸散发数据[25-26],精度为0.1mm㊂地表径流数据来自GLDAS的CLSM陆面模型,时间分辨率为1d,空间分辨率为0.25ʎˑ0.25ʎ,时间范围为2003 2017年㊂将其整合处理为月值数据后,计算得地表径流量㊂人口数据来源于国家青藏高原科学数据中心的‘全国各地区常住人口规模(2007 2018)“[27]和‘全国各地区人口出生率㊁死亡率㊁自然增长率(2001 2008)“[28]㊂农业用水量数据来源于黑龙江省㊁吉林省和辽宁㊀第3期王子龙,等:中国东北三省地下水储量时空变化特征及其影响因素分析363㊀省的水资源公报㊂1.4㊀数据处理方法1.4.1㊀水量平衡原理陆地水储量包含有地表径流量㊁地下水量㊁土壤水量㊁雪水储量及植被冠层储水量[29]㊂由于GLDAS 监测植被含水量和冰川积雪储量变化量相对于陆地总水储量变化量微小,参考已有研究在计算水储量变化时将其忽略㊂同时地表水受水循环的作用处于相对稳定状态,探究水储量变化时也基本可以忽略[30-31]㊂由此,构建水量平衡方程如下:ΔS GW =ΔS TW -ΔS SM (1)式中:ΔS GW 为地下水储量变化,mm;ΔS TW 为陆地水储量变化,mm;ΔS SM 为土壤水储量变化,mm㊂为便于验证,需要给实测地下水数据乘以给水度,给水度反映的是含水层释水能力的强弱[32]㊂地下水实际监测点大部分位于松嫩平原㊁辽河平原和白城扇形地,含水层类型为松散岩类孔隙含水层,结合中国地质调查局所提供的含水层岩性给水度经验值,计算得区域平均给水度为0.26[33-34]㊂将观测的地下水位变幅插值平均,得到东北三省地下水位的月度数据㊂计算实测地下水储量变化量公式如下:ΔS GW,me =H ˑ0.26ˑ1000(2)式中:ΔS GW,me 为实测地下水储量变化,mm;H 为地下水水位变幅月值,m㊂1.4.2㊀评价方法为评估模型的准确性,运用了皮尔逊相关系数(r )㊁均方根误差(E RMS )和标准化均方根误差(E NRMS )3种评价指标㊂r 的绝对值越接近于1说明相关性越好;E RMS 越小表示数据一致性越好;E NRMS 有助于比较不同比例的数据集或模型,E NRMS 越接近或小于10%时,模拟值和实测值的一致性较好,但当其大于30%时,模拟值和实测值一致性较差[35]㊂计算公式如下:r =cov(X ,Y )σX σY(3)E RMS =ðn i =1(X i -Y i )2n (4)E NRMS =E RMS Y max -Y min (5)式中:X 为实测值;Y 为模拟值;Y max ㊁Y min 分别为模拟值的最大值和最小值;σX ㊁σY 分别为样本X 和Y 的标准差;n 为样本个数㊂1.4.3㊀Mann-Kendall 突变检验法Mann-Kendall(MK)检验是一种不受少数异常值影响的非参数统计检验,可用于判断水文气象数据的突变年份和变化趋势㊂通常给定显著性水平α=0.05,相应临界值U 0.05=ʃ1.96,U F 和U B 分别是按照时间序列正顺序和逆顺序计算出的统计序列㊂U F 和U B 在临界区内交点所对应的时间即为原时间序列突变开始的时间,当U F >0时序列呈上升趋势,反之呈下降趋势,位于临界值外时表示变化趋势显著[36]㊂1.4.4㊀离散小波变换法离散小波变换法(Discrete wavelet transform,DWT)是对连续小波变换的尺度㊁位移按2次方进行离散化得到的,也称为二进制小波变换,其中高频对应高时间分辨率,低频对应高频率精度,可在时间和频率上取得一定平衡㊂将时间序列分解为低频和高频部分,能有效判断时间序列中的潜在趋势,其中最大分解水平上的低频序列可用来表示时间序列的变化趋势[37]㊂364㊀水科学进展第34卷㊀2㊀结果分析与讨论2.1㊀地下水储量空间分布对于东北三省地区有部分国内学者使用CSR和JPL机构提供的GRACE数据模拟陆地水储量变化,为保证准确性和更高的精度,本文获取CSR和JPL机构提供的数据,采取相同的处理方式估算地下水储量变化㊂分析其与实测地下水量的关系,实测地下水量与GFZ㊁CSR和JPL的E RMS分别为23.7mm/月㊁24.8mm/月和24.0mm/月,其在研究区内的精度较好,且GFZ的信噪比值大于其他2种产品,由此可知GFZ产品更适用于东北三省的陆地水储量监测㊂补充GRAMAT已有的代码程序,计算当年12个月数据的平均值,以此来代表该年水储量,再将16a的年水储量距平,得到东北三省地下水储量年变化的空间分布,并运用克里金法进行空间插值如图2所示㊂地下水储量变化呈现出明显波动趋势,2002 2008年有逐渐下降趋势,2009年短暂上升后出现亏损状态,于2013年增加到最大后缓慢下降㊂整体空间上地下水储量在2013年前表现为南多北少,2013年后表现为南少北多㊂图2㊀2002 2017年基于GRACE估算东北三省地下水储量年变化的空间分布Fig.2Spatial distribution of yearly groundwater storage variations in the three provinces of Northeast China estimated from GRACE from2002to2017㊀第3期王子龙,等:中国东北三省地下水储量时空变化特征及其影响因素分析365㊀2002 2012年东北部黑龙江省一带地下水储量减少,亏损最大区域位于小兴安岭地区㊁松嫩平原㊁三江平原以及东部山地一带;大兴安岭地区地下水储量相对稳定,对比多年平均长期处于弱增长状态;辽宁省㊁吉林省大部分地区和长白山地一带地下水储量变化相对较小,处于长期稳定状态㊂2013年研究区地下水储量达到峰值,在黑龙江省西北部增长最大,与该年东北三省洪灾受损严重地区较为吻合㊂2013年后辽宁省和吉林省部分地区受旱灾影响地下水储量开始处于亏损状态且长期难以恢复至正常水平,亏损趋势逐渐向黑龙江省扩散;长白山地一带受洪灾影响较小,地下水储量在2013年短暂增长后重新归于稳定,仅在西南段有一定程度的亏损;黑龙江省大兴安岭地区地下水储量在2013 2017年间虽然存在相对缓慢的减少趋势,但较多年平均仍有一定盈余㊂2.2㊀地下水储量时间变化分析分析地下水储量变化量与实测地下水储量变化量的相关性(图3(a))㊂2002 2017年地下水储量与实测地下水储量变化量具有极显著相关性且相关系数为0.72,表明GRACE模拟的地下水储量变化可以很好地解释东北三省地下水变化㊂GRACE模拟地下水储量平均增长率为2.23mm/a,实测地下水位变化也在逐年增长,平均增长率为3.19mm/a㊂地下水储量变化具有时间差异性,在2013年底达到最大,为72.03mm;在2008年初最小,为-79.36mm;2012 2016年整体变化幅度相对多年平均有所增加㊂实测地下水储量变化幅度在-36~56mm之间㊂根据图3(b)发现,实测地下水储量变化同ΔS SM具有一定程度的负相关,满足水量平衡原理,当某一时段土壤水储量减少时,实测地下水储量变化量处于增长状态㊂实测地下水储量变化同陆地水储量变化的趋势和波动更为一致,分析两者相关性,其相关系数为0.64,且呈极显著相关关系,说明根据GRACE模拟的陆地水储量中地下水储量占据其重要组成部分㊂图3㊀2002 2017年间东北三省地下水储量的时间变化Fig.3Temporal variation of groundwater storage in the three provinces of Northeast China from2002to2017366㊀水科学进展第34卷㊀对地下水储量变化的时间序列进行MK突变分析(图3(c))和DWT趋势分析(图3(d),D5㊁D6分别表示分解层数为5和6的趋势)㊂由MK突变检验分析表明,地下水储量大部分时间呈下降趋势,在2011年底发生突变后呈现上升趋势并在2014年初显著上升㊂为更好地观察地下水储量变化的趋势,借助DWT将地下水储量序列分解为6个子序列,其中分解层数为6的低频重构序列反映的变化趋势同MK结果更为相符,趋势更加显著,由此可确定东北三省2002 2017年地下水储量总体呈波动趋势,先下降后上升最终趋于平稳㊂分离出2002 2017年间东北三省季节性地下水储量变化,并通过MK法分析其趋势和突变时段(图4)㊂地下水储量呈现明显的季节性变化,振幅基本为ʃ25mm,与实测地下水储量有较好的一致性㊂春季ΔS GW 在2002 2012年间波动较为明显并存在一定亏损,于2012年发生突变后呈现上升趋势;夏季ΔS GW趋势明晰,在2002 2010年间持续下降,于2010年发生突变后逐渐呈上升趋势,并在8月产生最大盈余,盈余24.83mm;秋冬两季地下水储量在2002 2012年呈现持续下降趋势,其中秋季ΔS GW存在短期增加,冬季2月份发生最大亏损,亏损-19.04mm,两季于2012年发生突变后逐渐恢复上升趋势,推测地下水储量减少的主要原因为该季节降水较少,而生产生活供水较大,需要地下水供给㊂由图3(c)和图4可知,地下水储量在年际㊁春季㊁秋季和冬季的突变点均在2012年左右㊂根据中国气象局发布的气候事件,春季发生突变是由于黑龙江省该年春季土壤干旱程度最为严重,土壤湿度存在明显下降趋势;秋冬两季发生突变是由于秋季多个台风登陆引起的暴雨天气和冬季大范围暴雪天气,陆地水储量呈持续上升趋势㊂图4㊀2002 2017年间地下水储量的季节变化Fig.4Seasonal variation of groundwater storage from2002to20172.3㊀地下水储量变化的影响因素探究地下水参与水循环路径会受到降水入渗㊁地表径流入渗补给㊁河道排泄和潜水层蒸发等自然因素的影响,同时灌溉补给和地下水开采等人类活动也会对其造成影响㊂东三省被认为是农业重点发展区,其地下水作为农业用水中的重要部分会受到一定程度影响[38-39]㊂运用皮尔逊相关分析法,分析自然因素和人为因素对地下水储量的影响㊂自然因素包括降水㊁潜在蒸散发㊁土壤湿度和地表径流,人为因素有人口数量和农业用水㊂由于人为因素缺乏相关月度数据,因此只比对自然因素与ΔS GW的月相关系数㊂由图5可知,自然因素与ΔS GW均存在极显著相关,其中,呈明显负相关的是土壤湿度,相关系数为-0.55,地表径流的相关性较小为-0.34;呈较明显正相关的是降水,相关系数为0.33㊂土壤湿度㊁降水和地表径流成为对ΔS GW影响较大的因素㊂在年相关关系中,人口数量与地下水储量变化量相关性不显著,但农业用水与ΔS GW显著相关,相关系数为0.58㊂本文在探究地下水开采对地下水储量变化量的响应关系时,以2002 2011年松辽流域水资源公报所提供数据为例(其大部分区域均与研究区重合),分析发现松辽流域地下水开采量以0.58mm/a的趋势增加,㊀第3期王子龙,等:中国东北三省地下水储量时空变化特征及其影响因素分析367㊀东北三省地下水储量变化量在同期虽处于下降趋势,但二者p值远大于0.05,无显著性差异㊂而且由于地下水系统的复杂性和非线性特征也会影响地下水开采对地下水储量变化量的响应关系,因此暂未考虑地下水开采对地下水储量变化量的影响㊂相对于地下水开采,农业用水与地下水储量变化量相关性最为明显,根据黑龙江省水资源公报可知,当地下水储量盈余时大部分被用于灌溉农田㊂图5㊀自然因素和人为因素与地下水储量的相关系数Fig.5Correlation coefficient of natural and human factors on groundwater storage基于偏相关分析法研究冬季地下水储量变化与自然因素的相关关系,降水与其存在显著相关性,成为气象因子中的主导因素㊂探究土壤湿度㊁潜在蒸散发㊁地表径流㊁综合变量(包括前3种变量)和无变量情况下降水和ΔS GW的相关关系(表2)㊂5种情况下降水和ΔS GW均表现出极显著相关,且在排除地表径流因素的干扰时,其相关系数达到最高㊂土壤湿度对其相关性没有明显影响,而排除潜在蒸散发和综合因素的干扰后相关性明显下降,就对ΔS GW的影响而言,冬季潜在蒸散发与降水存在拮抗关系㊂由于东北地区冬季降水基本以降雪形态出现,所以冬季地下水储量变化在一定程度上受降雪变化影响㊂表2㊀冬季地下水储量与降水的偏相关分析Table2Partial correlation analysis between groundwater storage and precipitation in winter控制变量偏相关系数显著性无变量0.4020.009土壤湿度0.4070.009潜在蒸散发0.3890.013地表径流0.4260.008综合变量0.3910.018㊀㊀如图6所示,借助降水数据发现降雪和地下水储量的变化趋势较为一致,有明显的周期性且年㊁半年周期一致,地下水储量变化量的振幅与降雪振幅较为相符㊂变化特征均呈先下降后上升的趋势,降雪在2012年底达到峰值,后续2013年底也有较大幅度增加,地下水储量随之在2013年底产生最大盈余㊂其中,2007年1月降雪量骤减现象并没有引起当月地下水储量的改变,但其1 2月明显地减少趋势对整体地下水储量变化产生了一定影响,即在2008年2月达最大亏损㊂由图7可知,地下水储量㊁降水㊁地表径流㊁潜在蒸散发和土壤湿度均呈现出很明显的周期性变化,且368㊀水科学进展第34卷㊀图6㊀冬季降雪与地下水储量变化量的频谱和时间分布Fig.6Spectrum and temporal distribution of snowfall and groundwater storage in winter各年㊁半年周期变化规律基本一致,地表径流因缺少部分数据在周期性上有些微差异㊂对地表径流影响较大的降水量与潜在蒸散发的年振幅分别为259.6mm和500.4mm,相较于其他气象因素的振幅差异明显;地下水储量年振幅与土壤湿度最为接近,在13~18mm之间;地表径流年振幅最小,为4mm㊂地表径流在很大程度上受降水和潜在蒸散发的影响,尤其受潜在蒸散发影响产生较大损失㊂地下水储量的降水补给部分,在很大程度上被地表径流和潜在蒸散发消耗㊂ΔS GW㊁降水量㊁地表径流㊁潜在蒸散发和土壤湿度年振幅的E RMS分别为2.60㊁35.66㊁0.61㊁63.92和1.84mm/月,由此分析ΔS GW和气象因子的E NRMS均在15.45%以下且差异性较小,表明ΔS GW和气象因子的频谱图较为可信㊂图7㊀东北三省自然因素与地下水储量的频谱Fig.7Spectrum of natural factors and groundwater storage in the three provinces of Northeast China 综合相关系数和频谱图2种分析方法对比可知,自然因素中土壤湿度和降水量对ΔS GW的影响最明显,又因本研究ΔS GW是依据土壤湿度计算而来,所以降水成为地下水储量变化的主要影响因素㊂2.4㊀降水量与地下水储量的时空分布关系分析计算得到的东北三省2002 2017年月度降水数据如图8(a)所示,规律与趋势同降水量的变化基本一致,2013年降水量增加,同期ΔS GW也有显著上升㊂地下水储量对降水的响应存在一定延迟,不能及时反映季节性变化㊂在6 8月降水增加的背景下,地下水储量则延迟至7 10月开始改变,相较于每年降水量的最大值和最小值ΔS GW都有少许延迟㊂分析降水量年际变化对地下水储量变化的影响㊂由图8(b)可知,降水量均集中在年平均值425.6mm以下,说明该时段产生明显亏损,与同年ΔS GW有较好的一致性㊂降水累计3a低于年均值,影响其对地下水的补给,从而在2008年初引起最大亏损㊂由图8(c)可知,降水量于2011年集中在年均值偏下处,存在一定的亏损,但在2012 2013年降水量基本集中在年均值附近,尤其是2012年下半年产生明显盈余,2012年和2013年上半年受异常值影响增加比较明显,盈余量一定程度上弥补2011年的亏损量,同期ΔS GW也有较强程。
长春市地表水环境污染现状及其成因分析
锌 、 、 、 化物 、 大 肠 菌 群 , 镉 硒 氟 粪 共计 1 9项 。所 有
双 阳河 监测 断 面 为 双 阳水 库 和新 安 站 .评 价 总河 长 为 9 .k 双 阳水库 代 表河 长 2 .k 全 年 28 m. 50 m.
() 2评价 标 准
物 为 氨 氮 、 学需 氧 量 、 锰 酸盐 指 数 和 五 日生 化 化 高
需 氧 量 . 站污 染 程度 和上 年度 相 比 , 本 一致 。 该 基
伊 通 河干 流 评价 河段 总 长 2 54 m, 立 城水 2. k 新 库 汛 期 、 汛期 及 全 年 , 为 Ⅲ类 水 ; 经 长 春 市 非 均 流 区后 , 长 春市 区工业 废 水及 生 活污 水 的影 响 , 受 长
第 1 2期 ( 总第 3 5期 ) 5
[ 文章编号】10 - 8 6(O 1 2 0 7 - 3 0 9 2 4 2 l )1- 0 80
吉 林
水
利
21年 1 01 2月
长春 市地表水环境 污染现状及 其成 因分 析
刘 文. 尹 华 ( 吉林 省 水 文水 资源局 , 吉林 长春 1 0 2 ) 302
能 区个 数 达标 率 0 二 级 水 功 能 区个 数达 标 率 为 %:
3 O% 。 0.
三道 沟 河代 表 站 为太 兴 , 价河 长 5 . m, 评 96 k 全 年为 劣 V类水 。
() 2水功 能 区河 长达标 率 评价 水 功能 区总河 长达 标 率为 2 . % .其 中一级 52 3 水 功能 区河 长达标 率 O : % 二级 水 功 能 区河 长 达标
我国深层地下卤水钾、锂资源及其开发前景
我国深层地下卤水钾、锂资源及其开发前景
韩佳欢;郑绵平;乜贞;郭廷峰;伍倩;王云生;崔政东;丁涛
【期刊名称】《盐湖研究》
【年(卷),期】2024(32)2
【摘要】我国已探明的钾、锂资源大多赋存于盐湖卤水矿床中,但经过多年生产地表盐湖资源消耗严重,海相地层寻找钾、锂的工作还未取得突破,深层地下卤水则可
成为解决我国锂钾资源需求的后续储备。
我国深层地下卤水主要分布在柴西、四川、湖北、江西等地,资源丰富,其中富含高品位的钾、锂、硼等元素,具有很好的经济利用价值,但是目前工作程度还不够,并由于开采技术、成本等问题,还未实现工业开采。
文章对我国重点区块深层地下卤水的水化学特征、分布规律等进行了总结,结合已
有的深层卤水资源量评价等数据,提出了下一步重点研究的建议区块,可为后续我国
深层卤水钾、锂资源评价、综合提取工艺研究等提供科技支撑。
【总页数】11页(P90-100)
【作者】韩佳欢;郑绵平;乜贞;郭廷峰;伍倩;王云生;崔政东;丁涛
【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院;中国地质科学院矿产资源研究所;青海省地质矿产勘查开发局;沈阳地震监测中心站
【正文语种】中文
【中图分类】TS322
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吉林市平原区地下水水质评价及成因分析
吉林市平原区地下水水质评价及成因分析姜兴明;肖长来;梁秀娟;顾学志;陈伟;刘佳【摘要】为进行吉林市平原区水质评价和水质成因分析,从该市平原区34个水质监测井的监测数据中选取铰、锰、氨氮等8项指标,运用BP神经网络法进行评价,并将评价结果与《地下水质量标准GBT14848-93》中的加附注评分法进行对比分析.评价结果基本一致,表明BP神经网络方法的评价结果可信,能够对地下水水质进行综合评价.该评价方法不需要确定权值,避免了赋予权值时主观误差的产生.所绘制的吉林市平原区地下水水质分区图表明,平原区地下水Ⅳ、Ⅴ级别水质区占较大面积,而Ⅱ、Ⅲ级别水质区分布较少.公因子空间分布图表明,平原区地下水水质的主要人为影响因素是化工企业的工业废水、烟尘等的不当排放,排污管道的渗漏,工业废弃物和生活垃圾的堆放以及农业中化肥农药的过量使用等.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2016(047)018【总页数】5页(P22-26)【关键词】水质评价;BP神经网络;主因子分析;水质成因;地下水【作者】姜兴明;肖长来;梁秀娟;顾学志;陈伟;刘佳【作者单位】吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林长春130021;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021【正文语种】中文【中图分类】X523随着工业的发展和城市人口的增加,加上城市周围农业活动的影响,地下水水质污染日益严重,故对地下水水质做出科学合理的评价及水质成因分析显得至关重要。
测定地下水中的钾离子
测定地下水中的钾离子【摘要】本文建立了用离子色谱测定地下水中钾离子的方法。
采用Universal cation(7um)阳离子交换柱、4 mmol/L 草酸溶液为流动相、电导检测器在6min 内完成测定。
待测离子浓度在1~30.0mg/L范围内与峰面积线性关系良好,钾离子线性回归方程为ΔS=1.695×10-4 C+4.023×10-4,相关系数为0.9998,方法检出限为0.5mg/L,加标回收率为97.8%~98.8%,方法简便实用,用于环境样品分析,所得结果令人满意。
【关键词】离子色谱;钾离子;地下水钾离子是一种重要的农业肥料,可以做为钾肥,不仅如此,钾还做为组成人体的大量元素,是人体中要的组成成分。
是绝大多数生物体必不可少的一种元素。
许多地方以地下水作为饮用水,水的味道各不相同,有的发苦,有的略带甜味,据了解与其中含有的钾离子多少有密切的关系。
测定钾离子有多种分析方法,各有其优势,比较而言,离子色谱法测定灵敏度更高,测定误差更小,目前地下水监测多采用此法。
1 实验部分1.1 仪器与试剂CIC 200离子色谱仪;0.45um滤膜过滤装置;自动进样器;KQ-50B超声仪;氯化钾、草酸(均为优级纯);试剂用水为18.2MΩ二次去离子水。
1.2 色谱条件Universal cation(7um)阳离子分离柱(100mm×4.6mm);流动相为4mmol.l-1草酸(流速1.0ml.min-);HT300A自动进样器;电导检测器。
1.3 样品处理方法水样采集后立即置于聚乙烯瓶中,于4℃下避光密闭保存,尽快分析测定。
由于地表水中含有一部分有机物及重金属离子,这些物质通过色谱柱以后会对柱子造成很大的损害,所以需要对水样进行前处理,除去绝大部分的有机物及重金属离子,然后经过0.45微米水系滤膜过滤后方可进样。
2 结果与讨论2.1 色谱条件的选择优化图1 钾离子色谱图本方法的主要目的就是检测地下水中钾离子的含量,我们选择青岛盛翰色谱公司为测定水中的阳离子专门开发的薄壳型离子交换树脂,色谱柱型号Universal cation (7um),实验表明该色谱柱对钾离子有很好的分离性能。
地下水调研分析报告(多篇)
地下水调研分析报告目录第一篇:开题报告—长春市地下水有机氯溶剂污染情况调研与分析(本科论文)第二篇:地下水考点分析第三篇:地下水对工程施工影响分析及探讨第四篇:**青木关地下水调查报告第五篇:关于对开采矿泉水地下水征收资源税的调查报告正文第一篇:开题报告—长春市地下水有机氯溶剂污染情况调研与分析(本科论文)长春市地下水中有机氯溶剂污染情况的调研与分析开题报告岳婕环境工程1本课题研究目的及意义地下水有机物污染已成为当前国际上地下水污染防治与保护的热点问题之一。
地下水为人类提供了优质的淡水资源,据统计日本25%的饮用水为地下水,美国85%以上的饮用水来自地下水,欧洲的比例约为80%。
我国有2/3 的人口以地下水为引用水源,城市地下水有机污染检测的最新数据显示:在31个省69个城市地下水的791个样品中,检测出多项有机氯污染物。
其中,pce和tce的检测率分别为5.03%和3.77%,而且0.13%的样品中tce浓度超过了我国生活饮用水卫生标准(gb5749-XX)。
由于地下水是重要的饮用水水源,地下水第1 页共58 页污染倍受关注。
而作为三氯乙烯降解产物的二氯乙烯在污染中扮演的角色也不容忽视。
除了对环境的污染,二氯乙烯对人体也有很严重的影响。
二氯乙烯会危及人的中枢神经系统、周围神经系统,短时间接触低浓度,眼及咽喉部烧灼感;浓度增高,有眩晕、恶心、呕吐甚至酩酊状,慢性接触还会造成肝、肾功能异常,并有致癌的可能性。
2国内外污染现状随着化工行业的发展,越来越多的有机氯化物进入自然环境,这些有机污染物随着地表径流入渗到土壤-地下水环境中,使地下水质恶化。
有机氯溶剂中最常见的主要是三氯乙烯(trichloroethene,tce)和四氯乙烯(tetrachloroethene,pce)等氯代烃。
三氯乙烯及四氯乙烯等含氯有机污染物,其物化特性皆十分稳定,且具有生物拮抗的特性,因此,在环境中不易被分解。
例如:三氯乙烯在土壤中的半衰期约为六个月至一年半左右;在地下水中,视其浓度不同,长达十一个月至四年半之久。
吉林市地下水饮用水源地保护区水质现状调查分析
吉林市地下水饮用水源地保护区水质现状调查分析吴艳华;陈淑艳;张塔峰;康健【摘要】以水质监测与调查数据为基础,对吉林市地下水饮用水源地保护区的水质现状进行分析和评价,并提出了防止污染的应对措施.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】1页(P66)【关键词】吉林市;地下水;饮用水源地;保护区;水质现状【作者】吴艳华;陈淑艳;张塔峰;康健【作者单位】吉林省水文水资源勘测局吉林分局,吉林吉林132013;吉林省水文水资源勘测局吉林分局,吉林吉林132013;吉林省水文水资源勘测局吉林分局,吉林吉林132013;吉林省水文水资源勘测局吉林分局,吉林吉林132013【正文语种】中文【中图分类】TV213.4吉林市市政水源建有5座自来水厂,其中第五水厂位于江北乡官地村,牤牛河畔,为地下水水源,1941年建成投产,1956年第一次扩建,日供水能力达到1.4万m3。
2003年,吉林市在五水厂周边划定了吉林市地下水饮用水源地保护区。
其中,一级保护区南部边界为水厂南墙,东部边界以供电线路为界,北部与西部边界为牤牛河;二级保护区边界在地下水流向上游区,距一级保护区边界距离为554~1 016m,其南部边界以原大屯灌渠与村级公路为界,东部边界为小官地屯供电线路为界,西部边界为来发屯河,北部边界为牤牛河。
为掌握保护区及周边地下水水质状况,布置了4眼水质监测井,共检测37项指标,其监测方法与执行标准依据GB5750-2006。
根据检测结果,地下水中铁、锰含量超地下水Ⅱ类标准,引起浊度超标,属原生地质环境特征;4号地下水井受到了生活污染,水中氨氮超地下水Ⅱ类标准。
为了对该区地下水进行综合评价,采用 GB/T14848-93《地下水质量标准》,划分地下水水质的优劣。
评价项目考虑到地下水水质特征、污染物,选择了具有一定代表的项目进行评价:色度、、Cl-、N、N、N、F、酚、氰、总硬度、高锰酸盐指数计 11项。
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长春市地下水钾离子含量分布调查
[摘要]2007年8月6日至2007年9月23日。
期间对长春市地下潜水以及深层基岩水进行了水中钾离子含量的调查。
共检测工作区域内36口基岩井和41口潜层水井,引用原子分光光度法,对所有水样进行了钾离子含量的检测,本文以长春市地下水常量元素K的分析数据为依据,分析了分布原因和规律,提出了可行的治理措施。
[关键字]潜水;基岩水;钾离子
1.地下水中的钾离子的检测及其来源
钾离子在地壳中的含量不高,由水化学背景值可知。
钾的化学性质和在地壳中的含量与钠相似。
在岩石圈中钾大部分在硅酸岩中(正长石,微斜长石,白云母及较少的白石榴石等等)。
钾在地下水中的含量较少。
一般只有钠含量的4—10%,其最大的含量见于低矿化度的水中。
这种现象是钾的生物活性所决定的弱迁移性能引起的,因为动植物有机质可以从水中吸收钾。
此外,钾还可以进入次生矿物(如水云母等)的结晶格架。
采用原子分光光度{去。
钾最佳浓度范围0.0-20.0mg/L,检测限0.01mg/L。
2地下水中的钾离子含量分布规律
所有监测基岩水和潜水共77个,钾的检出率100%,检测最低浓度为0.04mg /L,高于最低检测限0.01mg/L。
由于国家地下水标准中没有对钾浓度标准的规定,因此根据钾离子的检测数据,参考实际生活,工业、生产的情况,划分为五类。
按照制定标准,Ⅰ类水质(18个点)占51%。
Ⅱ类水有13个,占38%,Ⅲ类水有2个点,Ⅳ类V类水各1个点;潜水中1类水点20个占48%,Ⅱ类水有19个点,占47%,Ⅲ类水有1个点,Ⅳ类水V类水也各有1个点。
2.1基岩水中钾离子含量分布规律
工作区域的西北部属于水质Ⅰ类区,伊通河沿岸Ⅱ类水域面积较大,其中铁北东荣大路伊通河段的市毛线厂院内的A0741a检处浓度为10.04mg/L,此处局部浓度较高呈现环状分布。
另外杨家屯处,点位B0163a检出浓度最高,达到21.35mg/L,是全域唯一一个V类水,其周围浓度呈环状下降。
B0421a点位,为百事可乐院内一号井。
此处出现又一高浓度值,达到9.82mg/L,由于此点周围分布的点不多。
较之以往数据,2007年钾离子浓度是高值比2005上涨超过50%,比2006年上涨将近150%,年的最低检测值和2006基本持平。
平均浓度与2005年相差不大,比06年高近1mg/L。
说明2007工作区基岩水受钾离子污染的程度比前4年严重。
在平均浓度相差不大的05、06、07三年,最高浓度的相差较大。
2.2潜水中钾离子含量分布规律
钾离子含量的最大值31.25mg/L,点位B0542c,在吉林大路伊通河路段长春大桥南350米处的局部突高的面状分布带中,属于V类。
浓度大于20.0mg/L。
另外B0882c,浓度19.81mg/L。
四间村民井的小型面状分布区域表示为V类,浓度为10.0-20.0 mg/L。
周围区域依次为Ⅳ、Ⅲ类。
在检测区域的北方、西方、东南方各有大块呈片状分布的区域,即为Ⅰ类区。
长春市市区处在Ⅱ类水区,浓度范围1.05.0mg/L最高浓度值比2005、2006年有大幅提高,最低值又比06年下降很大,综合5年的平均值来看,05年出现了近5年来的最高峰,但从05至07年出现下降趋势。
2.3影响地下水钠离子浓度分布的因素
2.3.1影响基岩水钠离子浓度分布的因素
首先市毛线厂院内的A0741a检处浓度为10.04mg/L,调查知该点位取水时间较长,形成降落漏斗的可能性很大,伊通河近年来受污染的情况严重,该基岩井很可能受地表或潜水的污染。
此点位于伊通河一级阶地,河流沿岸地表渗流通畅,
其次杨家屯处。
点位B0163a检出浓度最高,达到21.35mg/L,是全域唯一一个V类水,该环状分布带位于南湖——兴隆沟断裂带富水区范围内,富水区由于水位埋深很深,水循环的时间很长,造成该位置的钾离子的富集。
由于该处的地质构造复杂,该井深196米,吉海水上移的可能性也存在,因此造成了该位置钾离子浓度较高。
再次B0421a点位,为百事可乐院内一号井,由于周围无垃圾场和水源,分析是人为造成此处钾离子浓度过高。
2.3.2影响潜水钠离子浓度分市的因素
长春大桥南350米处点位B0542c,浓度31.25mg/L。
由于该井位于伊通河岸边,是动物园中景观水流入伊通河的入口处,又是潜水井,但沿河的钾离子浓度含量来看(参考BOM2d点位),判断是:一是汇入河流的影响;二是人为因素引起。
还有B0882c,浓度19.81mg/L,四间村民井。
该井位于雁鸣湖西北角,雁鸣湖两处地表水采样点的钾离子浓度分别为(B0971W)20.36mg/L和(B0972W)21.07mg/l,三个值较为接近,而且该井不深,所以判断钾离子浓度高是受地表水影响的所致。
2.4总结影响浓度分布的因素
影响地下水钾离子分布规律的因素主要有以下两方面:自然因素和人为因素。
自然因素主要表现为地形地貌的影响。
由于本监测区位于松辽平原凹陷地,围岩为石灰岩或含钠、钾的品质岩,钾、钠的化学性质活泼,因此与地下水交替强烈,岩石中的钾、钠元素进入到地下水体当中形成了相对高价态水质。
在伊通河沿岸的冲积河谷阶地,尤其是东岸宽阔的河谷平原,地势较低且平缓,地下水交换缓慢,并且由于今年雨水较多,对地下水的补给使得伊通河东岸钾离子浓度较西岸的低。
伊通河以西的波状黄土台地透水性弱,因淋溶作用极易造成元素的富集,所以钾离子浓度较高。
2.5地下水钾离子的迁移途径,物理化学作用的规律
①天然水的离子强度
在多数情况下,在天然水中由于离子的相互作用而产生电场,这就减弱了各种离子浓度在化学反应中实际上能起的作用,使之大大小于相血离子浓度的作用。
②天然水中元素浓度对矿物形成的作用
元素在地壳中的克拉克值对元素的迁移影响很大。
如si,AI,Fe,mg,等元素,它们构成多种多样的矿物,在各种地质作用中均很活跃,由浓度积的规则可以得出结论:在其他条件相同时,克拉克值高的元素能充分供应水以高浓度的离子,并有较大的可能形成矿物。
元素的低克拉克值便决定了该元素在天然水中的浓度。
因此钾离子在天然水中的含量较其它离子要小。
3结论及建议
3.1监测区内地下水中钾离子分布归纳
综合分析长春市(工作区范围内)的浅层水及深层水钾离子分布情况,可以看出长春市地下水钾离子浓度大多较低,属于低钾区。
这是由区内的地质地貌背景条件和人为条件所决定的。
但是还有个别采水点检出钾离子浓度过高,成为富钾区。
钾元素是人类生命不可缺少的元素之一。
所以应该建议这些低钾区的居民多摄取钾元素,保证体内钾元素的正常补给。
总体上看长春市郊的钾含量略高于市区。
地下水钾离子分布特征反映了长春市潜水和基岩水受地质地貌影响的规律,以及受人为因素影响的程度。
3.2综合治理规划建议
目前,对于地下水的开采存在以下问题:
1.私采,滥采井的现象仍然存在。
由十对本区地下水状况的不了解,开采技术和取水条件的不合理。
这样会造成水资源的浪费和污染。
2.开采过渡,是地下水位下降,形成降落漏斗。
如以贾家洼子,人民广场为中心的总面积达50平方公里的两大降落漏斗,其贫水区地下水埋深已达近100米。
为了控制污染,实现地下水的可持续发展,因此提出以下综合治理规划建议:
1、加强水价值研究。
水资源特征决定了水价值测度的复杂性。
由于产业政策的需要,水资源配置常有倾向性,使水价值发生了扭曲。
建议在评价水价值时,将水价值与配置问题分离开来。
2、完善水资淅市场。
这是缓解水危机的有力手段,其中经济手段又是不
可或缺的重要方式。
采取经济手段保护水资源既是必须的,也是必要的。
除支付工程营运费用及正常利润的部分水价外,常用的经济手段还有收费,资源费和排污收费、补贴、押金及执行鼓励金等。
3、有计划限量开采。
采取接工业产品用水单耗和生活用水人均定额对地下水进行有计划的开采,而且在对不同含水层(组、段)详细勘察基础上,进行合理布井,合理限定各井的最大开采量。
4、提高用水效率与效益循环利用。
各用水单位本身通过对各用水部门实行有效措施,提高水的循环利用率。
另外,在相邻单位之间,利用个用水单位水质要求的不同。
采用厂际间串联的办法,从而提高水的重复利用率。
5、污染治理。
填封一部分已造成严重污染的井,设置水源地卫生保护带。
在降落漏斗地带减少或禁止开采,有可能的话进行回灌。
在伊通河下游近河地段尽量不打井,尽量避免污水侧渗。