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Evaluation of hydro-chemistry in a phreatic aquifer in the Vindhyan Region, India, using entropy weighted approach and geochemical modelling

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Acta Geochimica 2023年第4期42卷 648-672页

作者： Ashutosh Mishra Aman Rai Prabuddh Kumar Mishra Suresh Chand Rai Department of Geography Delhi School of EconomicsUniversity of DelhiDelhi 110027India Department of Geography Shivaji CollegeUniversity of DelhiDelhi 110027India

Groundwater quality monitoring and geochemical characterization in the phreatic aquifer are critical for ensuring universal and equitable access to clean,reliable,and inexpensive drinking water for all.This research was intended to investigate the hydrogeochemical attributes and mechanisms regulating the chemistry of groundwater as well as to assess spatial variation in groundwater quality in Satna district,India.To accomplish this,the groundwater data comprising 13 physio-chemical parameters from thirty-eight phreatic aquifer locations were analysed for May 2020 by combining entropy-weighted water quality index(EWQI),multivariate statistics,geochemical modelling,and geographical information system.The findings revealed that the groundwater is fresh and slightly alkaline.Hardness was a significant concern as 57.89% of samples were beyond the permissible limit of the World Health Organisation.The dominance of ions were in the order of Ca^(2+)> Na^(+)> Mg^(2+)> K^(+) and HCO_(3)^(-)> SO_(4)^(2-)> Cl^-> NO_(3)^(-)> F^(-).Higher concentration of these ions is mainly concentrated in the northeast and eastern regions.Pearson correlation analysis and principal component analysis(PCA) demonstrated that both natural and human factors regulate groundwater chemistry in the region.The analysis of Q-mode agglomerative hierarchical clustering highlighted three significant water clusters.Ca-HCO_3 was the most prevalent hydro-chemical facies in all three clusters.Geochemical modelling through various conventional plots indicated that groundwater chemistry in the research region is influenced by the dissolution of calcite/dolomite,reverse ion exchange,and by silicate and halite weathering.EWQI data of the study area disclosed that 73.69% of the samples were appropriate for drinking.Due to high salinity,Magnesium(Mg^(2+)),Nitrate(NO_(3)^(-)),and Bicarbonate(HCO_(3)^(-)) concentrations,the north-central and north-eastern regions are particularly susceptible.The findings of the study may be accomplished by policymakers and groundwat

关键词： Groundwater quality assessment EWQI Multivariate statistical analysis Geochemical modelling Hydrogeochemical processes Saturation index

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不同城市建筑垃圾填埋区域地下水水质对比和溯源

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中国环境科学 2024年

作者：魏晓倩姜建芳冯肖嘉文许明明李蒴刘冰白凯文侯丽丽赵文吉中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院首都师范大学资源环境与旅游学院

建筑垃圾是体量占比最大的一类城市固体废弃物，然而关于其填埋堆放处理对于周边地区地下水质量的影响缺乏系统性的评估.过去几十年的经济发展历程中，我国建筑垃圾多填埋堆放在城乡接合部，污染源众多，难以解析建筑垃圾对局部地下水... 详细信息

建筑垃圾是体量占比最大的一类城市固体废弃物，然而关于其填埋堆放处理对于周边地区地下水质量的影响缺乏系统性的评估.过去几十年的经济发展历程中，我国建筑垃圾多填埋堆放在城乡接合部，污染源众多，难以解析建筑垃圾对局部地下水环境影响的贡献，阻碍了建筑垃圾对地下水水质影响的深入认识.本研究从我国两个典型中小型城市各选取一处建筑垃圾填埋场，采用熵权指数法（EWQI）对两场地周边地区地下水水质进行综合评价分析，基于聚类分析等手段进行初步污染源识别，并在此基础上采用正定矩阵分解（PMF）模型进行源解析计算，对两处建筑垃圾填埋场地对周边区域地下水水质变化的贡献进行定量解析和对比.结果表明，建筑垃圾的填埋处理可能会引起周边地区地下水水质恶化，其影响程度与场地性质、填埋历史、介质防污性能等因素有关.两处研究场地中，场地1周边地区地下水水质整体恶化情况更严重，有7种检测组分的浓度超过了地下水质量标准（GB/T 1448-2017）中的III类标准限值，而场地2有1种组分超标.对地下水化学组分进行源解析的结果表明，两处场地均识别出岩土矿物的溶解、溶质运移、农业、建筑垃圾和工业活动这5种自然和人为来源，场地1周边区域各来源贡献占比分别为18.2%、18.0%、25.9%、19.5%、9.8%，场地2占比分别为19.8%、23.5%、18.9%、12.6%和15.1%.人类活动和建筑垃圾填埋污染对场地1周边地下水的影响大于对场地2的影响.

关键词：源解析相关性分析 EWQI PMF 层次聚类

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鲁西北平原区浅层地下水质量评价及指标优化

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水利水电技术(中英文) 2023年

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省国土空间生态修复中心山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心

【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... 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水化学指标。【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、Mn2+、I-、F-和Al3+，指标优化后EWQImin模型R2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：EWQImin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，对水质监测网优化调整及相关管理措施提供了参考。

关键词：地下水地下水水化学特征地下水质量评价熵权水质指数多元线性回归 EWQI 评价指标优化

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