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人类活动影响下的大同市浅层地下水环境演化

地质科技情报 2002年第4期21卷 65-72页

作者：郭华明王焰新王润福邓安利清华大学环境科学与工程系北京100084 中国地质大学工程学院环境工程与水文地质系湖北武汉430074 山西省地质环境监测中心山西太原030024 山西省水利建设开发中心山西太原030010

在系统分析、整理研究区20多年来地下水水位和水质资料的基础上,研究了人类强烈活动影响下的地下水水位、水质的时空演化规律;分析了大同市在人类活动影响下的地下水环境演化规律;认为日益增强的人类活动是影响城市地下水资源短缺和水... 详细信息

在系统分析、整理研究区20多年来地下水水位和水质资料的基础上,研究了人类强烈活动影响下的地下水水位、水质的时空演化规律;分析了大同市在人类活动影响下的地下水环境演化规律;认为日益增强的人类活动是影响城市地下水资源短缺和水质恶化的重要因素;探讨了大同市水文地球化学的分带性,即把研究区分为地下水补给区(未受影响带)、地下水径流区(工业活动影响带)以及地下水排泄区(农业活动影响带)。这些研究可为大同市地下水政策的制定和实施提供科学的理论依据。

关键词：人类活动大同市浅层地下水污染水文地球化学

地下水系统中胶体的形成机理及其对污染物迁移的影响

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地质科技情报 2001年第3期20卷 69-74页

作者：郭清海王焰新郭华明中国地质大学湖北武汉430074

胶体能有效地吸附地下水中的污染物并对其迁移距离及速度产生显著的影响 ,因此 ,研究胶体在地下水中的性质具有重要的意义。鉴于这一研究工作所存在的困难 ,叙述了在地下水中胶体的取样方法及分析技术 ,且以分析胶体在地下水系统中的形... 详细信息

胶体能有效地吸附地下水中的污染物并对其迁移距离及速度产生显著的影响 ,因此 ,研究胶体在地下水中的性质具有重要的意义。鉴于这一研究工作所存在的困难 ,叙述了在地下水中胶体的取样方法及分析技术 ,且以分析胶体在地下水系统中的形成机理为基础 ,对胶体的迁移与富集规律的定量模拟预测作了简要的介绍。

关键词：胶体污染物迁移模拟

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活化铁锰结核的除氟性能研究

环境科学 2009年第8期30卷 2263-2270页

作者：刘琼郭华明中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

通过批实验研究接触反应时间、温度、共存阴离子对除氟效果的影响.结果表明,接触反应时间为48 h时,吸附都将近平衡.温度越高,越有利于氟离子的吸附.Langmuir和Freundlich吸附等温模式都可以较好地描述氟离子的吸附特性.热力学分析发现... 详细信息

通过批实验研究接触反应时间、温度、共存阴离子对除氟效果的影响.结果表明,接触反应时间为48 h时,吸附都将近平衡.温度越高,越有利于氟离子的吸附.Langmuir和Freundlich吸附等温模式都可以较好地描述氟离子的吸附特性.热力学分析发现活化铁锰结核对氟的吸附为自发的吸热反应.当其他阴离子存在时,会对吸附造成不利影响.柱实验结果表明,活化铁锰结核动态除氟效果很好,性能稳定,机械强度高,易洗脱再生,且洗脱再生后饱和吸附量明显增大.出水中铁、锰含量不超过我国生活饮用水卫生标准.用Thomas模型分析,得到的平均饱和吸附量可达1.340 mg/g.X射线衍射和扫描电镜分析表明,经FeCl3活化的铁锰结核表面附着大量铁的氧化物或氢氧化物.这些铁的氢氧化物或氧化物对水中氟离子的去除起重要作用.

关键词：铁锰结核氯化铁改性高氟水吸附

地下水典型氧化还原敏感组分迁移转化的研究热点和趋势

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地学前缘 2022年第3期29卷 64-75页

作者：郭华明高志鹏修伟中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)科学研究院北京100083

C-N-S反应体系是地下水系统中氧化还原敏感组分循环和能量流动的关键系统,但它如何与Fe、Mn循环过程、相关功能微生物代谢路径耦合并控制氧化还原敏感组分的迁移转化却并不清楚。本文在对国内外相关文献进行归纳总结的基础上,把地下水... 详细信息

C-N-S反应体系是地下水系统中氧化还原敏感组分循环和能量流动的关键系统,但它如何与Fe、Mn循环过程、相关功能微生物代谢路径耦合并控制氧化还原敏感组分的迁移转化却并不清楚。本文在对国内外相关文献进行归纳总结的基础上,把地下水中的氧化还原敏感组分分为氧化富集型和还原富集型,较为系统地梳理了地下水系统C、N、S循环驱动的典型氧化还原敏感组分(主要以U、Cr、Fe、As为例)迁移转化过程,指出了该领域的主要研究热点,包括C-N反应体系中典型氧化还原敏感组分的迁移转化、C-S反应体系中还原富集型组分活化和氧化富集型组分固定机理、典型氧化还原敏感组分之间的相互作用、微生物作用下典型氧化还原敏感组分的转化和富集等,并提出基于代谢路径的C-N-S反应体系及其驱动下地下水典型氧化还原敏感组分转化过程和富集机理,将成为本领域的发展趋势。

关键词：含水系统砷铀微生物同位素水岩相互作用

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阴离子交换柱分离不同价态砷的研究及其应用

分析化学 2012年第7期40卷 1092-1097页

作者：郭华明刘春华中国地质大学生物地质和环境地质国家重点实验室中国地质大学水资源与环境学院中铁资源地质勘查有限公司

利用醋酸型AG 1-X8阴离子交换树脂和氯化物型AG 1-X8阴离子交换树脂对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)吸附的差异,实现As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的有效分离。过滤和酸化后的水样流经树脂交换柱(75mm×5.3mm i.d.)时,醋酸型AG 1-X8阴离子交换树脂可吸附As(Ⅴ);而As(... 详细信息

利用醋酸型AG 1-X8阴离子交换树脂和氯化物型AG 1-X8阴离子交换树脂对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)吸附的差异,实现As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的有效分离。过滤和酸化后的水样流经树脂交换柱(75mm×5.3mm i.d.)时,醋酸型AG 1-X8阴离子交换树脂可吸附As(Ⅴ);而As(Ⅲ)可通过树脂柱。被吸附的As(Ⅴ)用0.12mol/L HCl淋洗出来,在此过程中醋酸型树脂转化为氯化物型树脂。该树脂交换柱可多次循环使用。本方法简单易行,适用于野外现场条件下高砷地下水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的分离和准确测定;用于检测水铁矿除砷过程中砷价态变化。结果表明,缺氧条件下水铁矿对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附动力学特征遵循假二级反应动力学模式,内扩散不是控制As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附的因素。随着时间的推移,膜扩散对吸附的控制作用增强。

关键词：砷价态地下水阴离子交换柱吸附

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陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

地学前缘 2024年第1期31卷 384-399页

作者：郭华明尹嘉鸿严松刘超中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、... 详细信息

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

关键词：地下水硝酸根六价铬水文地球化学氮氧同位素

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活化赤泥的除氟性能

环境工程学报 2012年第11期6卷 3981-3988页

作者：杨利锦郭华明中国地质大学生物地质和环境地质国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

以成本低的铝工业废矿渣(赤泥)为原材料,通过高温煅烧和酸化处理对赤泥进行活化,制备了除氟吸附剂。研究了反应时间、投加量、初始氟浓度、溶液温度、共存阴离子和pH值对活化赤泥除氟效果的影响。结果表明,接触反应时间为18 h时,吸附接... 详细信息

以成本低的铝工业废矿渣(赤泥)为原材料,通过高温煅烧和酸化处理对赤泥进行活化,制备了除氟吸附剂。研究了反应时间、投加量、初始氟浓度、溶液温度、共存阴离子和pH值对活化赤泥除氟效果的影响。结果表明,接触反应时间为18 h时,吸附接近平衡。活化赤泥对氟离子的吸附符合Lagergren二级吸附动力学方程。另外,初始浓度越高,吸附容量越大。与Freundlich相比,Langmuir吸附等温模型可以更好地描述氟离子的吸附特性,最大吸附量可达2.71 mg/g。SO24-、Cl-和NO3-存在时(<1 000 mg/L),对氟离子的吸附几乎没有影响,然而,HCO3-、PO34-和氟离子共存时,会对氟吸附造成不利影响。活化赤泥在pH值3.5～11.0时,具有较好的吸附稳定性。活化赤泥是一种吸附容量高、性能稳定的环境友好型除氟材料,具有应用潜力。

关键词：活化赤泥高氟水吸附吸附容量

卫河流域河流-地下水流系统氮素运移的数值模拟

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地学前缘 2018年第3期25卷 273-284页

作者：高志鹏郭华明屈吉鸿中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国地质大学(北京)教育部地下水循环与环境演化重点实验室北京100083 华北水利水电大学资源与环境学院河南郑州450045

卫河是海河流域污染最严重的河流之一,该河如何影响附近浅层地下水的水质是长期受到重视但缺乏定量研究的关键问题。为探讨这一问题,利用Hydrus-2d模型模拟河流-非饱和带氮素的迁移转化,以GMS软件中的RT3D模块模拟氮素在饱和含水层中的... 详细信息

卫河是海河流域污染最严重的河流之一,该河如何影响附近浅层地下水的水质是长期受到重视但缺乏定量研究的关键问题。为探讨这一问题,利用Hydrus-2d模型模拟河流-非饱和带氮素的迁移转化,以GMS软件中的RT3D模块模拟氮素在饱和含水层中的运移,将包气带底部淋滤出的污染物浓度定为饱和带溶质运移模型的上边界条件,首次实现了河流-非饱和带-饱和含水层氮素运移的联合模拟,得到河流线状污染源对浅层地下水的影响程度及范围。研究结果表明:由于吸附作用、硝化-反硝化作用的存在,从河流上游到下游,包气带厚度加大,运移至含水层中的NH_4^-N、NO_2^-N浓度呈下降趋势,而NO_3^-N浓度则呈上升趋势。随着入渗时间的增长,进入饱和含水层中的NH_4^-N、NO_2^-N、NO_3^-N的浓度逐渐升高并最终保持稳定。污染的河流对浅层地下水的影响呈带状分布,污染物随入渗水流在包气带中垂直入渗;在饱和含水层中以水平运移为主,污染羽偏向地下水流动的方向,其影响距离不超过500m。

关键词：氮素河流-地下水流系统数值模拟 Hydrus-2d GMS 卫河

Y含量对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响

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特种铸造及有色合金 2006年第10期26卷 664-666页

作者：郭华明刘子利刘新波南京航空航天大学

采用X射线衍射和金相显微分析研究了元素Y对Mg-3Zn-xY(x=0.5、1.5、3.0、6.0,质量分数/%)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在基体中和晶界分布的弥散质点随Y含量的增加而增多,尺寸增大。合金中二次相的种类取决于w(Zn)/w(Y)之比... 详细信息

采用X射线衍射和金相显微分析研究了元素Y对Mg-3Zn-xY(x=0.5、1.5、3.0、6.0,质量分数/%)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在基体中和晶界分布的弥散质点随Y含量的增加而增多,尺寸增大。合金中二次相的种类取决于w(Zn)/w(Y)之比值,随着Y含量的增加,合金中的二次相依次从Mg7Zn3相+I相、I相+W相到W相+H相、H相转变,晶间组织的形态也由点状、细线状向网状转变。合金的抗拉强度、硬度、冲击韧度随着Y含量的增加而提高,塑性则逐渐下降。但Y含量达到6%时合金的综合力学性能下降。

关键词： Mg-Zn-Y合金 Y 镁合金显微组织力学性能