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安徽省淮北市多年降雨变化及浅层地下水位响应研究

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江淮水利科技 2024年第2期 32-37,I0003,I0004页

作者：王禹淮北市水资源管理办公室安徽淮北235000

为揭示地下水位对降雨、地下水开采及土地利用变化等因素的响应规律,采用小波分析、M-K趋势检验、滑动平均等方法对安徽省淮北市1956-2020年降雨量及地下水自动监测数据进行对比分析。结果表明:淮北市年降雨量呈现多时空尺度变化特征,... 详细信息

为揭示地下水位对降雨、地下水开采及土地利用变化等因素的响应规律,采用小波分析、M-K趋势检验、滑动平均等方法对安徽省淮北市1956-2020年降雨量及地下水自动监测数据进行对比分析。结果表明:淮北市年降雨量呈现多时空尺度变化特征,具有明显的周期性,以36 a和6 a最为显著,降雨量自1956年以来整体下降是地下水位总体降低的主要原因;地下水位变化可分为水位变化主要受降雨量控制,开采井分布造成了水位变化的空间差异,降雨量引起水位上升、地下水开采引起水位下降、土地利用变化等影响因素在叠加或消减中共同影响了地下水水位变化导致城区水位下降,降雨量、土地利用变化决定地下水的动态变化降雨量占主导作用等四个阶段。研究成果可为淮北市水资源管理提供参考。

关键词：降雨量小波分析 M-K趋势检验法地下水

东北典型黑土区积雪-冻融耦合作用下的包气带水热运移模拟

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吉林农业大学学报 2024年第2期46卷 306-314页

作者：孙国静卞建民王宇阮冬梅谷志琪吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室长春130021 吉林大学新能源与环境学院长春130021

积雪-冻融耦合作用可改变黑土内部水热分布,进而影响其营养组分。为探究典型黑土区积雪-冻融条件下的水热运移规律,以吉林省公主岭市为例,基于野外原位观测试验,开展了典型黑土区积雪-冻融耦合作用下的包气带水热运移模拟,利用Morris筛... 详细信息

积雪-冻融耦合作用可改变黑土内部水热分布,进而影响其营养组分。为探究典型黑土区积雪-冻融条件下的水热运移规律,以吉林省公主岭市为例,基于野外原位观测试验,开展了典型黑土区积雪-冻融耦合作用下的包气带水热运移模拟,利用Morris筛选法进行了参数敏感性分析,并模拟分析了不同外界温度和积雪覆盖情景对黑土水分运移的影响。结果表明:研究区春季融雪水可使深在20 cm以上的黑土含水率增加约12%;基于野外观测构建的模型对60~80 cm的土层模拟效果最佳;敏感性分析的5个参数中残余土壤含水量θr的敏感度最高,其灵敏度系数为2.9546;外界温度影响土壤含水率突降的时间,积雪覆盖条件主要影响含水率大小及水分保持。

关键词：东北黑土区积雪覆盖冻融水热特征 HYDRUS-1D模型 Morris筛选法情景模拟

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北京市岩溶地下水质量评价及其生态环境效应

中国地质 2024年第4期51卷 1266-1279页

作者：郭高轩代垠东许亮朱琳戚琦欧志亮沈媛媛北京市地质环境监测所北京100195 城市地下水安全防控技术创新基地北京100195 首都师范大学水资源安全北京实验室北京100048

【研究目的】岩溶地下水是北京市重要的供水水源,在城市供水安全保障中发挥着难以替代的作用,同时又具有重要的生态功能。【研究方法】本文以2021年6月在北京市系统采集的278件岩溶地下水样化验数据为基础,以岩溶水系统为单元,开展了岩... 详细信息

【研究目的】岩溶地下水是北京市重要的供水水源,在城市供水安全保障中发挥着难以替代的作用,同时又具有重要的生态功能。【研究方法】本文以2021年6月在北京市系统采集的278件岩溶地下水样化验数据为基础,以岩溶水系统为单元,开展了岩溶水单因子质量评价和综合质量评价,并首次对有机指标进行了统计和分析。【研究结果】(1)北京市岩溶水的pH、TDS和TH平均值分别为7.69、334.77 mg/L和262.01 mg/L,具有弱碱性、低盐度和低硬度的特点,地下水质量总体良好。(2)非常规指标的检出率从大到小为:苯并[a]芘(4.32%)、三溴甲烷(3.60%)和二甲苯(总量)(2.52%),应当引起足够重视。(3)北京市岩溶水水质Ⅰ~Ⅲ类总占比为82.01%,Ⅳ和Ⅴ类总占比为17.99%,超标点主要集中在山区与平原分界线处,超标指标主要有Fe、TH、NH_(3)-N、Mn、SO_(4)^(2-)、F^(-)、NO_(3)-N等。【结论】北京市生态涵养区是重要的水源补给区和生态保护区,区内岩溶水对于保障首都供水安全和保护生态环境具有重要意义,今后应通过提高植被覆盖率加强水源涵养以增加补给量,应严格控制点源和面源污染减少污染物输入,持续优化监测网络进行预警,广泛宣传增强公众生态环保意识,共同保护岩溶水的生态环境。

关键词：岩溶水系统单因子质量评价综合质量评价水化学特征生态环境水文地质调查工程北京市

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基于地下水生态水位埋深阈值的可开采量评价——以三江平原普阳灌区为例

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吉林大学学报(地球科学版) 2024年

作者：杜新强尹呈杉方永军李孜涵郭辉吉林大学新能源与环境学院地下水资源与环境教育部重点实验室(吉林大学) 黑龙江省水利水电勘测设计研究院

地下水可开采量是水资源开发利用与管理的重要依据，其值受与地下水有关的生态环境和地质环境约束。本文以三江平原普阳灌区为例，从预防湿地植被退化、地面沉降、第四系含水层疏干以及地下水与地表水脱节等因素出发，确定了地下水开发... 详细信息

地下水可开采量是水资源开发利用与管理的重要依据，其值受与地下水有关的生态环境和地质环境约束。本文以三江平原普阳灌区为例，从预防湿地植被退化、地面沉降、第四系含水层疏干以及地下水与地表水脱节等因素出发，确定了地下水开发利用的生态水位埋深下限阈值，并依此评价了地下水可开采量。结果表明：灌区内生态水位下限埋深阈值在2.27～9.84 m之间；基于地下水数值模拟模型的计算，灌区在研究时段(2013-2017年)内的平均补给量为25 515.8×104m3、排泄量为26 194.1×104m3、储存量变化量为-678.3×104m3，处于负均衡状态，但地下水位埋藏深度尚未到达下限阈值，地下水还有一定可开采潜力；以保证地下水水均衡且不超过生态地下水位埋深下限阈值为控制标准，以研究时段内的气象和水文条件为前提建立长期预测模型并调算，确定灌区最大地下水可开采量为29 343.2×104m3/a。

关键词：地下水资源地下水生态水位埋深地下水可开采量评价三江平原

过渡金属活化过硫酸盐去除水中抗生素研究进展

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生态毒理学报 2024年

作者：赵齐灵余圣品李佳乐孙占学董一慧江悦玲汪翰林赵希臻东华理工大学水资源与环境工程学院江西省勘察设计研究院有限公司南昌市水文地质与优质地下水资源开发利用重点实验室地下水污染成因与修复江西省重点实验室

基于活化过硫酸盐的高级氧化技术能够产生强有效的硫酸根自由基(·SO4-)和羟基自由基（·OH）使水中的抗生素矿化降解。过渡金属活化过硫酸盐因具有环保、高效的优点而表现出良好的活化效果。单一的金属离子，如Ag+、Fe2+、Co2+、Zn2+、... 详细信息

基于活化过硫酸盐的高级氧化技术能够产生强有效的硫酸根自由基(·SO4-)和羟基自由基（·OH）使水中的抗生素矿化降解。过渡金属活化过硫酸盐因具有环保、高效的优点而表现出良好的活化效果。单一的金属离子，如Ag+、Fe2+、Co2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+参与循环活化较为困难，因此本文重点讨论了目前多金属氧化物、碳基负载过渡金属、光协同过渡金属活化过硫酸盐去除水中抗生素的研究进展，以期对水中有机污染物的去除提供思路。多金属氧化物在活化过程中其他金属离子可作为电子供体实现变价循环；碳基负载过渡金属通过自由基和非自由基反应降解抗生素，在活化过程中能够减缓金属表面发生电化学氧化和物理团聚，促进电子转移；光协同过渡金属活化促进光生空穴与光生电子的分离，提高活化效果。

关键词：过渡金属过硫酸盐多金属氧化物碳基负载过渡金属光协同过渡金属

溶解性二价铁-铁氧化物非均相体系氧化还原电位的电化学测定方法探究

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岩矿测试 2024年第3期43卷 407-416页

作者：牛爱钰李欣刘菲杨珊珊中国地质大学(北京)水利部地下水保护重点实验室(筹) 北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

溶解性二价铁(Fe_(aq)^(2+)-)-铁氧化物非均相体系的氧化还原能力显著影响含水层中有毒重金属和有机污染物的迁移转化行为。然而,非均相体系氧化还原电位(Eh)的测定存在平衡缓慢和结果不稳定等难题,故亟待开发与优化电化学法快速准确测... 详细信息

溶解性二价铁(Fe_(aq)^(2+)-)-铁氧化物非均相体系的氧化还原能力显著影响含水层中有毒重金属和有机污染物的迁移转化行为。然而,非均相体系氧化还原电位(Eh)的测定存在平衡缓慢和结果不稳定等难题,故亟待开发与优化电化学法快速准确测定Eh,实现Fe_(aq)^(2+)-铁氧化物非均相体系氧化还原能力的定量表征。本文选取针铁矿作为常见的铁氧化物,探讨了介导和非介导电位法测定Fe_(aq)^(2+)-针铁矿非均相体系Eh的优化实验条件,研究了介导物质的类型与添加顺序以及工作电极预处理方法等条件对Eh测定的影响,并通过能斯特方程验证电位法的可行性。结果表明:工作电极的表面状态、介导物质的选择以及针铁矿-工作电极之间平衡的建立对Eh测定十分关键。介导法能有效地缩短测定时间,但需要选择合适的介导物质;非介导法需确保工作电极与针铁矿之间平衡的建立。同时,利用非介导法测定了不同pH和Fe_(aq)^(2+)-浓度下不同粒径针铁矿与Fe_(aq)^(2+)-非均相体系的Eh,根据能斯特方程和最小二乘法多元线性拟合得到不同粒径针铁矿的标准氧化还原电位(Eh0),对于粒径为200、700和1000nm的针铁矿Eh0分别为815、802和782mV,验证了优化后电位法的可行性。本文的结论可为矿物非均相体系Eh的测定提供方法学参考,也为预测Fe_(aq)^(2+)-铁氧化物非均相体系参与的污染物衰减速率提供理论支撑。

关键词：溶解性二价铁铁氧化物非均相体系氧化还原电位针铁矿

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过渡金属活化过硫酸盐去除水中抗生素研究进展

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生态毒理学报 2024年第4期19卷 156-165页

作者：赵齐灵余圣品李佳乐孙占学董一慧江悦玲汪翰林赵希臻东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013 地下水污染成因与修复江西省重点实验室南昌330013 江西省勘察设计研究院有限公司南昌330095 南昌市水文地质与优质地下水资源开发利用重点实验室南昌330095

基于活化过硫酸盐的高级氧化技术能够产生强有效的硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))和羟基自由基(·OH)使水中的抗生素矿化降解。过渡金属活化过硫酸盐因具有环保、高效的优点而表现出良好的活化效果。单一的金属离子,如Ag+、Fe^(2+)、Co^(2+... 详细信息

基于活化过硫酸盐的高级氧化技术能够产生强有效的硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))和羟基自由基(·OH)使水中的抗生素矿化降解。过渡金属活化过硫酸盐因具有环保、高效的优点而表现出良好的活化效果。单一的金属离子,如Ag+、Fe^(2+)、Co^(2+)、Zn^(2+)、Mn^(2+)、Ni^(2+)参与循环活化较为困难,因此本文重点讨论了目前多金属氧化物、碳基负载过渡金属、光协同过渡金属活化过硫酸盐去除水中抗生素的研究进展,以期对水中有机污染物的去除提供思路。多金属氧化物在活化过程中其他金属离子可作为电子供体实现变价循环;碳基负载过渡金属通过自由基和非自由基反应降解抗生素,在活化过程中能够减缓金属表面发生电化学氧化和物理团聚,促进电子转移;光协同过渡金属活化促进光生空穴与光生电子的分离,提高活化效果。

关键词：过渡金属过硫酸盐多金属氧化物碳基负载过渡金属光协同过渡金属

环鄱阳湖地区地下水pH特征及其控制因素研究

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现代地质 2024年第2期38卷 419-426页

作者：薛洋廖福王广才中国水务投资集团有限公司北京100053 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083

pH是影响地下水组分存在形式的重要水文地球化学指标之一。环鄱阳湖地下水维持着湖泊湿地生态系统,是该地区工农业生产至关重要的水源。目前对鄱阳湖地区地下水pH的研究依然薄弱。本文基于环鄱阳湖地区枯水期与丰水期56个地下水观测点... 详细信息

pH是影响地下水组分存在形式的重要水文地球化学指标之一。环鄱阳湖地下水维持着湖泊湿地生态系统,是该地区工农业生产至关重要的水源。目前对鄱阳湖地区地下水pH的研究依然薄弱。本文基于环鄱阳湖地区枯水期与丰水期56个地下水观测点的pH和NO_(3)、Cl、HCO_(3)、SO_(4)、Ca、Mg、Na、K含量等指标,采用多元统计与空间分析方法,分析该地区地下水pH的分布特征及其控制因素。结果表明,环鄱阳湖地区地下水体普遍偏酸性,其中枯水期地下水pH为4.75~8.41,平均值6.43;丰水期地下水pH为4.76~7.43,平均值6.05。丰水期地下水pH普遍低于枯水期,不同水化学类型的地下水pH存在差异,同时pH空间分布也具有区域性特征。控制该地区地下水pH的潜在因素包括酸雨、土壤类型以及碳酸盐岩出露等。本研究成果可为鄱阳湖地区地下水资源管理及污染防治提供一定的理论依据。

关键词：鄱阳湖地下水 pH NO_(3) 控制因素

场地污染地下水抽出处理系统井群加权优化方法研究

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 201-214页

作者：陈帆史浙明贾永锋臧永歌廉新颖姜永海冉泽宇尚长健中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

井群布设是地下水修复抽出处理技术的关键环节之一。为提高抽出处理技术的修复效率,以某污染场为研究对象,建立非线性-动态-多目标的模拟-优化模型,以污染物去除率最高、修复达标时间最短、资金成本最低为优化目标,设定单井、双井、三... 详细信息

井群布设是地下水修复抽出处理技术的关键环节之一。为提高抽出处理技术的修复效率,以某污染场为研究对象,建立非线性-动态-多目标的模拟-优化模型,以污染物去除率最高、修复达标时间最短、资金成本最低为优化目标,设定单井、双井、三井模式下不同的抽出流量,采用加权优化方法对井群布设方案进行对比计算。结果表明:整体而言单井模式修复效果较差,侧重资金成本时双井模式抽出方案修复效果整体较优,侧重达标时间成本时三井模式抽出方案修复效果整体较优;单井模式恒定流量抽出修复效果较优,多井模式下后期若适当降低抽出流量,可减少总抽出量,节省资金成本,井群动态管理可提高修复效率。研究验证了加权优化方法在井群优化应用中的灵活性和实用性,可为加权优化方法结合数值模拟方法在抽出处理技术的井群布设优化中应用提供参考。

关键词：污染地下水抽出处理技术加权优化方法多目标优化动态修复