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海(咸)水入侵对莱州湾南岸含水层微生物群落结构的影响

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济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈宏帆支传顺胡晓农黄宪瑞陈耿济南大学水利与环境学院

为了探究海(咸)水入侵对含水层微生物群落结构影响及微生物丰度与环境因素关系，在莱州湾南岸白浪河下游沿岸监测井内，采集各含水层中地下水和沉积物样品；利用高通量测序方法进行测序分析，研究了海(咸)水入侵对含水层微生物群落结构... 详细信息

为了探究海(咸)水入侵对含水层微生物群落结构影响及微生物丰度与环境因素关系，在莱州湾南岸白浪河下游沿岸监测井内，采集各含水层中地下水和沉积物样品；利用高通量测序方法进行测序分析，研究了海(咸)水入侵对含水层微生物群落结构影响。结果表明，地下水中微生物丰度和多样性均高于沉积物中的；随着海(咸)水入侵的加剧，地下水中微生物丰度和多样性也随之降低，沉积物中微生物则呈现波动变化并有升高的趋势；地下水微生物以变形菌门、拟杆菌门为主，而沉积物中以变形菌门、放线菌门为主，在门以下微生物群落结构差异性较大，发现涅斯特连科氏菌属可作为识别海(咸)水入侵的标志微生物；地下水中的Cl-、HCO3-和pH对微生物群落结构影响显著，溶解性总固体、化学需氧量、全盐量对沉积物中微生物群落结构影响显著。

关键词：海(咸)水入侵地下水微生物群落结构莱州湾

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砷——地下水中的幽灵

地球 2020年第12期 46-49页

作者：曹文庚支传顺中国地质科学院水文地质环境地质研究所

"我们不生产水,我们只是大自然的搬运工",这句朗朗上口的广告词正是优质天然地下水的写照。那么,清澈透明的地下水一定都是安全的吗?答案是否定的。本次向大家介绍一下地下水中的无形杀手—砷。自然界中的砷砷,俗称砒霜,元素符号为As,... 详细信息

"我们不生产水,我们只是大自然的搬运工",这句朗朗上口的广告词正是优质天然地下水的写照。那么,清澈透明的地下水一定都是安全的吗?答案是否定的。本次向大家介绍一下地下水中的无形杀手—砷。自然界中的砷砷,俗称砒霜,元素符号为As,是一种非金属元素,有三价砷和四价砷两种价态。砷在自然界中广泛分布,但在地壳中含量却不大,其质量分数为5ppm(即百万分之五)。已被发现的含砷矿物多达数百种,最常见的有砷黄铁矿、雄黄、雌黄、辰砂、白砷矿等。此外,海水中砷的平均含量为1.1微克/升,在土壤、人体中都有微量的砷。

关键词：非金属元素元素符号三价砷清澈透明广告词搬运工

莱州湾南岸第四系沉积物微生物群落垂向变化特征

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济南大学学报（自然科学版） 2024年第6期38卷 655-663页

作者：黄宪瑞支传顺胡晓农陈宏帆陈耿济南大学水利与环境学院山东济南250022

为了探究海水入侵背景下沉积物剖面内微生物群落结构及多样性的垂向变化规律,采集山东省潍坊市莱州湾南岸一眼钻孔深度为200 m的沉积物样品,基于高通量测序方法分析沉积物微生物的16S rRNA基因。结果表明:沉积物全盐量随着深度的增加而... 详细信息

为了探究海水入侵背景下沉积物剖面内微生物群落结构及多样性的垂向变化规律,采集山东省潍坊市莱州湾南岸一眼钻孔深度为200 m的沉积物样品,基于高通量测序方法分析沉积物微生物的16S rRNA基因。结果表明:沉积物全盐量随着深度的增加而逐渐减小,酸碱度随深度的增加而逐渐增大,微生物丰度和α多样性随着深度的增加而降低,变形菌Proteobacteria广泛存在于沉积物中,厚壁菌Firmicutes和拟杆菌Bacteroidete随深度的增加而增加,放线菌Actinobacteria、绿湾菌Chloroflexi、酸杆菌Acidobacteria等随深度的增加而减少;沉积物微生物群落结构的变化特征受多种环境要素共同影响,对微生物群落结构影响最大的是深度和酸碱度,其次是全盐量和总氮。

关键词：海(咸)水入侵水文地质沉积物高通量测序微生物群落

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鲁西北平原区浅层地下水质量评价及指标优化

水利水电技术（中英文） 2024年第4期55卷 137-150页

作者：程佳豪姚天胡晓农支传顺董玉龙吴光伟赵瑾济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东省国土空间生态修复中心山东济南250014 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心山东济南250100

【目的】为优化地下水水质监测方案,确定鲁西北平原地下水水质的主要控制因素,快速掌握地下水水质变化,【方法】基于2020年鲁西北平原地区浅层地下水水质数据,利用统计学软件、GIS软件对研究区水质情况进行描述性统计与空间信息差异化分... 详细信息

【目的】为优化地下水水质监测方案,确定鲁西北平原地下水水质的主要控制因素,快速掌握地下水水质变化,【方法】基于2020年鲁西北平原地区浅层地下水水质数据,利用统计学软件、GIS软件对研究区水质情况进行描述性统计与空间信息差异化分析;基于熵权水质指数(EWQI)利用多元线性回归模型探讨能代表研究区地下水水质的化学指标。【结果】结果显示:鲁西北平原地下水水质趋于一个较为中等的状态,冲积海积平原咸水水文地质亚区与冲积平原咸淡水水文地质亚区水质较差,冲积洪积平原淡水水文地质亚区水质相对较好;EWQI模型指标优化后代表整个研究区地下水水质的水化学指标为TDS、Mn^(2+)、I^(-)、F^(-)和Al^(3+),指标优化后EWQI_(min)模型R~2和RMSE值分别为0.996和5.094,百分比误差PE为3.615%。【结论】结果表明:EWQI_(min)模型优选指标具有较好的代表性,可用作水质监测主要监控对象,为水质监测网优化调整及相关管理措施提供了参考。

关键词：地下水水质评价水化学特征熵权水质指数多元线性回归 EWQI_(min)评价指标优化

不同海岸带地下水微生物群落结构与多样性差异研究

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中国地质 2024年第3期51卷 1008-1019页

作者：王庆兵陈麟支传顺胡晓农吴光伟杨培杰王晓玮常允新董玉龙山东省国土空间生态修复中心山东济南250014 自然资源部黄河三角洲土地利用安全野外科学观测研究站山东济南251900 中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034 济南大学水利与环境学院山东济南250022

【研究目的】海水入侵已成为全球沿海地区面临的重大环境地质问题及研究热点,探究海水入侵区地下水微生物群落特征可以对海水入侵的管理与防治起到支撑作用。【研究方法】本研究选取黄渤海地区两个典型海岸带(烟台龙口西海岸及青岛大沽... 详细信息

【研究目的】海水入侵已成为全球沿海地区面临的重大环境地质问题及研究热点,探究海水入侵区地下水微生物群落特征可以对海水入侵的管理与防治起到支撑作用。【研究方法】本研究选取黄渤海地区两个典型海岸带(烟台龙口西海岸及青岛大沽河海岸),基于高通量测序方法对当地地下水微生物进行16S rDNA分析,对比海水入侵程度不同的海岸带地下水微生物群落结构与多样性特征差异。【研究结果】大沽河研究区相比龙口研究区地下水受海水入侵的影响更为严重,地下水TDS含量在1.06~3.19 g/L,以Na-Cl-HCO_(3)和Na-Cl型水为主,而龙口研究区地下水TDS相对较低,以Ca-Na-Cl-HCO_(3)型水为主。Alpha多样性指数表明,龙口研究区地下水微生物的均匀度和丰富度随着海水入侵程度的增强而减小,而大沽河研究区地下水微生物多样性变化复杂。龙口研究区三个监测点地下水微生物群落结构相似,而大沽河研究区的微生物群落结构差异较大。龙口研究区标志微生物为伯克霍尔德氏菌目(Burkholderiales),丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和噬氢菌属(Hydrogenophaga);大沽河研究区标志微生物较少,在阈值St≥4.0时标志微生物仅为变形菌门(Proteobacteria)。龙口研究区地下水TOC和DO与微生物丰度呈现正相关关系;而大沽河研究区中,Na^(+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等指标与微生物丰度呈显著负相关关系,这与当地受海水入侵时间较长有关。【结论】本研究揭示了在不同程度的海水入侵影响下地下水微生物与环境的响应特征,并表现出了不同的标志微生物,表明微生物指标可作为识别海水入侵的新型有效方法。

关键词：地下水海水入侵地下水微生物群落高通量测序环境地质调查工程

近40年来华北平原地下水位演变研究及其超采治理建议

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中国地质 2021年第4期48卷 1142-1155页

作者：杨会峰曹文庚支传顺李泽岩包锡麟任宇柳富田范存良王树芳王亚斌中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 京津冀平原地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站河北石家庄050061 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 河北省地质环境监测院河北石家庄050011 北京市地质环境监测总站北京100195 天津市地质调查研究院天津300191

华北平原是中国三大平原之一,同时也是粮食主产区之一,京津冀协同发展区,雄安新区皆位于区内,地理位置极其重要。地下水是华北平原主要的供水水源,占总供水量70%左右,自20世纪70年代末以来地下水开采强度不断增大,长期处于严重超采状态... 详细信息

华北平原是中国三大平原之一,同时也是粮食主产区之一,京津冀协同发展区,雄安新区皆位于区内,地理位置极其重要。地下水是华北平原主要的供水水源,占总供水量70%左右,自20世纪70年代末以来地下水开采强度不断增大,长期处于严重超采状态,形成规模巨大地下水位降落漏斗,进而引发地面沉降、地裂缝、湿地退化、海水入侵等一系列环境地质问题,制约社会经济可持续发展。研究地下水位演变可以为地下水超采治理及降落漏斗修复提供支撑,本文基于华北平原2019—2020年高密度地下水位统测数据及历史水位资料,研究了2020年现状地下水位流场及漏斗分布状况,系统分析了近40年来地下水位变化特征。研究发现:华北平原东西部浅层地下水位呈现差异化发展,20世纪80年代至2014年平原西部浅层地下水位持续快速下降,累计降幅达20~60 m,太行山前冲洪积扇缘一带水位降幅最大,2014年南水北调工程供水后,西部山前主要城市水位止跌回升;中东部地区水位呈现自然波动状态。深层地下水位20世纪80年代至2014年,总体呈下降趋势,中东部地区水位降幅度最大,累计达到40~90 m;2014年后城市区与农业区深层地下水位呈差异化发展,城区水位回升明显,周边农业区仍呈快速下降趋势。此外,在地下水演变分析基础上,以地下水采补平衡及水位恢复为目标,提出了开展超采区防控目标水位阈值研究、制定地下水减采和回补精准治理方案、优化地下水位监测网以及南水北调农业水源置换可行性研究等建议。研究成果对支撑华北平原地下水超采精准治理,地下水位降落漏斗修复和地下水资源合理开发与管理都具有重要意义。

关键词：华北平原地下水位演变地下水位降落漏斗超采治理建议水文地质调查工程

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海河流域地下水资源特征和开发利用潜力

中国地质 2021年第4期48卷 1032-1051页

作者：杨会峰孟瑞芳李文鹏李泽岩支传顺包锡麟李长青柳富田吴海平任宇中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 京津冀平原地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站河北石家庄050061 中国地质环境监测院北京100081 天津地质调查中心天津300170 中国国土勘测规划院北京100035

海河流域水资源严重短缺,地下水长期超采是制约社会经济可持续发展的主要瓶颈。开展流域地下水资源及开发利用潜力研究,对支撑服务地下水超采治理、地下水资源可持续利用和生态环境保护都具有重要意义。经系统评价,海河流域天然资源量25... 详细信息

海河流域水资源严重短缺,地下水长期超采是制约社会经济可持续发展的主要瓶颈。开展流域地下水资源及开发利用潜力研究,对支撑服务地下水超采治理、地下水资源可持续利用和生态环境保护都具有重要意义。经系统评价,海河流域天然资源量252.99×10^(8)m^(3),生态水位约束条件下的浅层地下水开采资源量172.98×10^(8)m^(3),可更新的深层水可利用量4.68×10^(8)m^(3)。海河流域山区地下水质量总体较好,Ⅰ~Ⅲ类水占比40.83%,平原区浅层地下水质量较差,Ⅰ~Ⅲ类水占比14.10%,深层地下水质量优于浅层地下水,Ⅰ~Ⅳ类水占比74.25%。海河流域山区地下水开采潜力总体较小,燕山和太行山北部山区,地下水资源禀赋较差,基本无开采潜力,太行中部山区地下水开采程度较高,无开采潜力或开采潜力较小,太行南部山区地下水资源禀赋良好,开采潜力较大;平原区浅层地下水在不同水文地质单元开采潜力差异较大,山前平原浅层地下水长期超采形成大范围降落漏斗,无开采潜力或潜力较小,中东部平原浅层地下水资源禀赋较差,以微咸水为主,开采潜力较小,山东省鲁北平原区浅层地下水开采程度较低,聊城—德州一带开采潜力较大;雄安新区地下水总体无开采潜力。平原区深层地下水基本无开采潜力。

关键词：海河流域水文地质调查工程地下水资源空间分布开采潜力北京天津河北山西河南山东

临沂市喀斯特发育区地下水监测网优化与喀斯特塌陷易发性评价

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济南大学学报（自然科学版） 2023年第5期37卷 521-526页

作者：辛虎侯玉松胡晓农支传顺刘苏吴光伟常允新王庆兵济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东省国土空间生态修复中心山东济南250014

为了提高山东省临沂市喀斯特发育区地下水监测网精度,完善地下水监测网职能,对区域喀斯特塌陷作出有效响应,结合水文地质分析法与普通Kriging法对现有地下水监测网进行优化,并利用层次分析法对优化后的地下水监测网进行喀斯特塌陷易发... 详细信息

为了提高山东省临沂市喀斯特发育区地下水监测网精度,完善地下水监测网职能,对区域喀斯特塌陷作出有效响应,结合水文地质分析法与普通Kriging法对现有地下水监测网进行优化,并利用层次分析法对优化后的地下水监测网进行喀斯特塌陷易发性评价。结果表明:删除冗余监测井34眼,其中包括7眼省级自动化监测井以及27眼人工监测井,同时设计新增62眼水位监测井;地下水监测井优化后的Kriging估计误差标准差平均值由4.457减至0.964,且地下水监测网覆盖喀斯特塌陷中高易发区域;优化后的监测井布局更合理,能够监测预警喀斯特塌陷地质突发问题。

关键词：喀斯特地貌区地下水监测网水文地质分析法普通Kriging法层次分析法喀斯特塌陷

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鲁西南平原浅层地下水脆弱性评价研究

水利水电技术（中英文） 2024年第S01期55卷 216-221页

作者：吴光伟董玉龙毕雯雯顾莎姚天程佳豪支传顺胡晓农山东省国土空间生态修复中心山东济南250014 自然资源部黄河三角洲土地利用安全野外科学观测研究站山东滨州251900 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东济南250014 济南大学水利与环境学院山东济南250022

区域地下水脆弱性评价可为地下水水质的监测和管理提供有效建议。以鲁西南平原为研究区,采用适合的参数,将传统的DRASTIC模型改进为“DRITCS法”,所选择的参数因子分别为地下水位埋深、地下水补给模数、含水层内的砂卵砾层厚度、地形坡... 详细信息

区域地下水脆弱性评价可为地下水水质的监测和管理提供有效建议。以鲁西南平原为研究区,采用适合的参数,将传统的DRASTIC模型改进为“DRITCS法”,所选择的参数因子分别为地下水位埋深、地下水补给模数、含水层内的砂卵砾层厚度、地形坡度以及渗透系数。结果表明:“DRITCS法”可以客观地反映鲁西南平原浅层地下水脆弱性的空间分布特性,能够准确呈现不同脆弱性区域硫酸盐污染点、三氮污染点比例的对比效果。基于研究区点源污染和面源污染的分区图,能够为后续地下水水质监测提供建议和思路。

关键词：鲁西南平原浅层地下水地下水脆弱性评价与验证