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天山科其喀尔冰川末端降水化学特征及控制因素

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干旱区研究 2022年第2期39卷 347-358页

作者：王建韩海东许君利颜伟盐城师范学院苏北农业农村现代化研究院江苏盐城224007 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000 信阳师范学院地理科学学院河南信阳464000

对内陆高寒山区的天山南坡科其喀尔冰川末端夏季降水进行采样,在分析各离子浓度、电导率和pH值的基础上,利用因子分析、富集因子及后向轨迹法,探讨区域降水的溶质来源及控制因素。结果表明:(1)科其喀尔冰川末端大气降水的pH值介于7.15~8... 详细信息

对内陆高寒山区的天山南坡科其喀尔冰川末端夏季降水进行采样,在分析各离子浓度、电导率和pH值的基础上,利用因子分析、富集因子及后向轨迹法,探讨区域降水的溶质来源及控制因素。结果表明:(1)科其喀尔冰川末端大气降水的pH值介于7.15~8.52,整体偏弱碱性,阴、阳离子分别受HCO_(3)^(-)和Ca^(2+)支配,属于典型HCO_(3)-Ca型。白天降水的电导率和总离子浓度较夜间分别偏高11.56%和9.40%,这可能是在山谷风或冰川风作用下,塔里木盆地内气溶胶物质随近地层风从山麓地带与平原区迁移到研究区后湿沉降所致。(2)降水离子主要来自地壳源物质补给,占总离子量的85.54%。其中HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)和Mg^(2+)主要受侏罗系沉积层和第四系黄土沉积层中碳酸盐岩(Ca_(x)Mg_(1-x)CO_(3))风化补给,Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)和K^(+)主要受中亚与塔里木盆地因干旱而发育的盐湖(咸水湖)蒸发或冲积/洪积作用形成的盐土风化补给。降水中仅有41.52%的Na^(+)和96.22%的Cl^(-)源自海洋源,且二者浓度之比为2.13:1,表明海洋源气团在长距离输送过程中明显地受到降水再蒸发作用和地表物质风蚀等因素的影响,导致海洋源补给量仅占降水总离子的4.87%。源自人类活动补给的溶质约是海洋源的2倍,以NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)为主,可为高寒山区土壤形成和植被生长提供必要的氮、硫元素。(3)气团后向轨迹追踪表明,西风环流对天山南坡降水及化学组成影响非常显著,形成降水的频次和降水量平均分别占64.35%和53.04%,其降水的离子总浓度虽然仅为局地环流的69.91%,但NO_(3)^(-)浓度平均为局地环流降水的1.42倍,间接表明塔里木盆地空气与水源质量可能受到中亚人类活动的影响。

关键词：大气降水溶质来源人类活动水汽输送高寒山区

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黄土区洛川塬地下水化学特征及影响因素分析

环境科学 2019年第8期40卷 3559-3567页

作者：李洲李晨曦华琨李志西北农林科技大学资源环境学院

地下水是黄土塬区的主要水源,探讨其水化学特征及控制因素对于地下水资源合理利用和有效管理具有重要意义.以洛川塬为研究区域,通过该区2015~2017年采集的地下水的阴阳离子测定,运用Piper图、Gibbs图、相关性分析和正演模型等方法,对地... 详细信息

地下水是黄土塬区的主要水源,探讨其水化学特征及控制因素对于地下水资源合理利用和有效管理具有重要意义.以洛川塬为研究区域,通过该区2015~2017年采集的地下水的阴阳离子测定,运用Piper图、Gibbs图、相关性分析和正演模型等方法,对地下水的水化学特征及其控制因素进行了分析.结果表明:①地下水为弱碱性低矿化度水,水化学类型为CaMg-HCO3型;②地下水的离子浓度特别是Na+、Ca2+和HCO3离子有时空变异,可能受降水淋溶土壤、阳离子交换和地下水的水平流动等因素影响.③影响地下水离子浓度的主要因素为碳酸岩和硅酸岩风化作用,其中碳酸盐岩风化平均贡献率介于47%~85%,硅酸盐岩风化的贡献率介于6%~38%.蒸发岩溶解、人类活动及大气输入的贡献非常小,平均贡献率均小于5%.可见,深厚的黄土为优质地下水的储存提供了良好的条件,目前水质仍然受自然因素主导.

关键词：洛川塬地下水水化学特征溶质来源控制因素

西昆仑地区苦水湖富锂盐湖水化学特征及成盐元素来源

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地球科学 2021年第11期46卷 4161-4174页

作者：李玉龙苗卫良张西营贺茂勇唐启亮杨凯源李永寿韩继龙赵雪中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室陕西西宁810008 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710061 中国科学院大学北京100049 长安大学水利与环境学院陕西西安710054 昆明理工大学国土资源工程学院广西昆明650093

苦水湖是近年来在青藏高原西昆仑山腹地新发现的富锂盐湖,查明其水化学组成特征对丰富青藏高原盐湖型锂矿床基础资料具有重要的现实意义.然而受区域自然地理条件限制,对包含该盐湖卤水及补给水系的基础性研究还很少.综合运用Piper三线图... 详细信息

苦水湖是近年来在青藏高原西昆仑山腹地新发现的富锂盐湖,查明其水化学组成特征对丰富青藏高原盐湖型锂矿床基础资料具有重要的现实意义.然而受区域自然地理条件限制,对包含该盐湖卤水及补给水系的基础性研究还很少.综合运用Piper三线图、Gibbs图解和离子比例关系分析方法探讨了湖表卤水及湖周补给水系水化学组成、演化及主要离子来源.结果表明,由"补给源"到"汇",各离子组成发生了显著变化,水化学类型由碳酸钙镁型向硫酸钠亚型过渡转变,水化学的演化由岩石风化控制向蒸发结晶控制演变.根据离子比例关系,识别出3个主要离子来源:东北径流补给以碳酸盐岩、硅酸岩风化溶质来源为主;南部甜水海水系以盐岩溶解补给为主;湖周冷泉中的溶质则可能主要来自于同生沉积卤水与浅层地下水混合,或长英质火山岩、碳酸盐岩等的深部水-岩作用淋滤.

关键词：西昆仑苦水湖富锂盐湖水化学组成及特征水化学演化溶质来源地球化学

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信江流域化学风化特征及碳汇效应

有色金属工程 2021年第2期11卷 110-119页

作者：杨芬高柏葛勤马文洁刘媛媛林聪业高杨陈岩成霖东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013 核资源与环境国家重点实验室南昌330013 江西省核工业地质局二六一大队江西鹰潭335000

选取鄱阳湖流域信江作为研究对象,分析其主要离子组成;采用Gibbs图解法判断溶质来源,利用放射性核素铀作为端元识别主要风化类型,并利用质量平衡方法估算河流内不同端元对化学风化的贡献值和风化速率,计算了流域内CO2消耗量及其消耗速... 详细信息

选取鄱阳湖流域信江作为研究对象,分析其主要离子组成;采用Gibbs图解法判断溶质来源,利用放射性核素铀作为端元识别主要风化类型,并利用质量平衡方法估算河流内不同端元对化学风化的贡献值和风化速率,计算了流域内CO2消耗量及其消耗速率。结果表明:信江流域水化学类型为Ca-HCO3,大气降水为河流重要补给来源,在中、下游有少量地下水补给。河水化学组分主要受岩石风化控制,碳酸岩主导了岩石风化过程。各个端元值对化学风化的贡献率为碳酸岩(50.8%)>硅酸盐(32.4%)>蒸发岩(12.8%)>大气降水(4%);人类通过矿山开采活动影响SO4^2-,从而对流域化学风化产生贡献,贡献率为13.2%。信江流域内碳酸岩风化速率为25.2 t/(km^2·a),硅酸盐风化速率为17.2 t/(km^2·a),总风化速率为42.4 t/(km^2·a)。信江流域内岩石风化过程大气CO2的消耗量为7.9×109 mol/a,占鄱阳湖流域CO2的消耗量(74.39×109 mol/a)的10.6%;CO2的消耗速率为448.9 mol/(a·km^2)。

关键词：信江水化学特征化学风化溶质来源

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信江流域地下水水化学特征及形成机制

科学技术与工程 2021年第9期21卷 3505-3512页

作者：杨芬高柏葛勤马文洁刘媛媛林聪业高杨东华理工大学水资源与环境工程学院核资源与环境国家重点实验室南昌330013

地下水质量是鄱阳湖水生态环境重要组成部分,研究地下水的水化学特征、形成机制对流域水资源合理开发利用和生态文明建设具有重要意义。利用Gibbs图解法、相关性分析法以及主成分因子分析方法等分析了鄱阳湖信江流域地下水的水化学特征... 详细信息

地下水质量是鄱阳湖水生态环境重要组成部分,研究地下水的水化学特征、形成机制对流域水资源合理开发利用和生态文明建设具有重要意义。利用Gibbs图解法、相关性分析法以及主成分因子分析方法等分析了鄱阳湖信江流域地下水的水化学特征和形成机制。结果表明:大气降水是地下水的主要补给来源,Ca~(2+)、Na~+、HCO~-_3是地下水中优势离子,受水文地质情况及人类活动影响流域内水化学类型主要以Ca-HCO_3、Ca-HCO_3·SO_4为主。地下水中离子主要来源于岩石风化,Ca~(2+)、HCO~-_3、Mg~(2+)主要来自碳酸岩风化,Na~+、SO_4~(2-)主要来自蒸发岩的溶解,NO~-_3、Cl~-主要来自人类活动,K~+主要来源于硅酸岩风化输入,人类活动的影响主要为工矿活动;同时Ca~(2+)、Na~+还受到阳离子交替吸附作用影响,阳离子交替吸附作用参与了地下水水文地球化学过程。碳酸岩、蒸发岩、硅酸岩、人类活动、大气降水对地下水溶质贡献率分别为29.6%、19.9%、12.1%、19%、19.4%。

关键词：信江流域水化学特征溶质来源岩石风化