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基于分布式光纤传感技术的北京宋庄地面沉降和地裂缝综合监测

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地质通报 2024年第5期43卷 859-867页

作者：沙特罗勇雷坤超田芳王新惠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

针对地面沉降及地裂缝,传统点式监测技术手段难以实现地质体变形的连续监测,且无法通过地面沉降、地裂缝的综合监测定量分析两者之间的关系。基于钻孔全断面分布式光纤监测技术实现了地面沉降和地裂缝同步监测,根据监测结果对北京宋庄... 详细信息

针对地面沉降及地裂缝,传统点式监测技术手段难以实现地质体变形的连续监测,且无法通过地面沉降、地裂缝的综合监测定量分析两者之间的关系。基于钻孔全断面分布式光纤监测技术实现了地面沉降和地裂缝同步监测,根据监测结果对北京宋庄地区地下水-地面沉降-地裂缝之间的关系进行了分析。监测结果表明,宋庄地面沉降主要受到地下水开采影响,含水砂层抽水发生压缩变形,地裂缝两侧均存在明显的地面沉降,且差异沉降显著;差异沉降量和地裂缝变形量均持续增大,但增大速率放缓。地面沉降、地裂缝同步监测结果表明,该地区地裂缝发育主要受地层差异沉降影响。

关键词：分布式光纤钻孔全断面光纤监测地面沉降地裂缝差异沉降北京

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地下水中砷和汞的不同测试方法

环境化学 2024年第2期43卷 689-692页

作者：郝伟李丽张京孙惠霞北京市地质环境监测所城市地下水安全防控技术创新基地北京100195

本文研究了原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等3种不同方法检测地下水中的砷和汞.结果表明,地下水中砷汞的3种测试方法在一定的浓度范围内标准曲线线性良好,相关系数均在0.999以... 详细信息

本文研究了原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)等3种不同方法检测地下水中的砷和汞.结果表明,地下水中砷汞的3种测试方法在一定的浓度范围内标准曲线线性良好,相关系数均在0.999以上,加标回收率和精密度较好,质控测定结果均在理论值范围内,说明3种方法有很好的准确性和稳定性,分析数据结果可靠. AFS和ICPMS砷检出限分别为0.10μg·L^(-1)和0.02μg·L^(-1),汞检出限分别为0.03μg·L^(-1)和0.05μg·L^(-1),都远低于相关水质标准检出限以及《地下水质量标准》规定的Ⅰ类水限值,完全能够满足地下水测试要求.而ICPOES砷和汞的检出限分别为20μg·L^(-1)和9.36μg·L^(-1),可用于受到污染的地下水样品检测.

关键词：地下水砷汞 AFS ICP-MS ICP-OES

南水北调地下水回补对潮白河冲洪积扇中上部地表形变响应及控制因素

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地质论评 2024年第4期70卷 1571-1586页

作者：田苗壮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

2014年南水进京后,持续开展地下水回补对于遏制和减缓地面沉降发展起到重要作用,但地下水回升由此带来的不同区域、不同层位的地面沉降与回弹机制及其控制因素尚不明确。深入探讨和研究回补时间、回补量、回补地点与水位及地表形变之间... 详细信息

2014年南水进京后,持续开展地下水回补对于遏制和减缓地面沉降发展起到重要作用,但地下水回升由此带来的不同区域、不同层位的地面沉降与回弹机制及其控制因素尚不明确。深入探讨和研究回补时间、回补量、回补地点与水位及地表形变之间的关系,了解地表形变发生机理和识别主控因素,为后续如何科学回补,发挥最大化水资源回补效益、对地面沉降防治和超采区治理具有极其重要意义。笔者以潮白河冲洪积扇中上部区域为例,采用永久散射体差分干涉测量(PS-InSAR)技术获取研究区地面沉降形变信息,并结合区域分层地下水位动态变化、分层沉降变化等多手段进行耦合,查明研究区地表形变与多因素之间的响应与控制因素。结果表明:南水持续回补导致区域地面沉降减缓,并在牛栏山地区出现地表抬升,抬升范围也随着水位上升逐渐向中下游扩展,2022年最大回弹速率达46.9 mm/a;地表形变具有明显的受断裂所控制的第四系沉积差异特性,以黄庄—高丽营断裂、顺义断裂和南口—孙河断裂所分割的后沙峪凹陷范围内变化明显大于其他地区;地下水位变幅与富水性差异决定水位上升范围与响应变化,而沉积构造作用所造成第四系沉积差异在地下水流向上具有一定控制作用。结果为地面沉降防控和机理研究提供理论和科学依据,同时也为后续开展地下水科学回补和方案优化提供指导和借鉴。

关键词：南水北调地表形变潮白河地面沉降地表抬升富水性

离子色谱法同时测定饮用水中的六种无机阴离子

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山东化工 2024年第7期53卷 141-145页

作者：王玮莹张京北京市地质环境监测所城市地下水安全防控技术创新基地北京100195

建立离子色谱法同时测定饮用水中六种常见的无机阴离子(氟化物、氯化物、溴化物、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐)。选用亲水性的IonPac AS17阴离子交换色谱柱作为分离柱,用AG17-C作为阴离子保护柱。KOH溶液作为淋洗液,优化进样量、淋洗液浓... 详细信息

建立离子色谱法同时测定饮用水中六种常见的无机阴离子(氟化物、氯化物、溴化物、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐)。选用亲水性的IonPac AS17阴离子交换色谱柱作为分离柱,用AG17-C作为阴离子保护柱。KOH溶液作为淋洗液,优化进样量、淋洗液浓度、淋洗程序、流速、柱温等测试条件后,采用电导检测器测定饮用水中六种目标阴离子的含量。结果表明:当进样体积为25μL时,六种目标阴离子在一定浓度范围内与其对应的峰面积呈线性关系,相关系数均大于0.999,氟化物、氯化物、溴化物、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐的最小检测质量浓度分别为0.002,0.002,0.000 2,0.000 5,0.000 09,0.000 08 mg/L。对每份样品进行三个水平的加标回收试验,加标回收率范围在87%~107%,测定结果的相对标准偏差为0.70%~3.96%。该方法具有选择性好、准确度高和操作便捷等优点,可应用于同时测定饮用水中多种阴离子的含量。

关键词：离子色谱法饮用水阴离子

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离子色谱法快速测定地下水中的草甘膦含量

城市地质 2024年第2期19卷 190-194页

作者：王玮莹张京李丽王蕴平王桂芳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

文章提出了离子色谱法直接测定地下水中草甘膦的分析方法。实验过程中采用AQUION型离子色谱仪,以Dionex IonPac AS17-C阴离子交换柱作为分析柱,用AG17-C作为阴离子保护柱。淋洗液为浓度30.00 mmol·L^(-1)的KOH溶液,流速为1.00 mL·min^... 详细信息

文章提出了离子色谱法直接测定地下水中草甘膦的分析方法。实验过程中采用AQUION型离子色谱仪,以Dionex IonPac AS17-C阴离子交换柱作为分析柱,用AG17-C作为阴离子保护柱。淋洗液为浓度30.00 mmol·L^(-1)的KOH溶液,流速为1.00 mL·min^(-1),电流为75 mA,进样量为100μL。经过实验分析,这一方法准确度高,且操作简便、检测成本低,适用于大批量地下水样品的检测。

关键词：离子色谱法地下水草甘膦

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地下水中砷元素不同测定方法的比较

城市地质 2024年第1期19卷 87-91页

作者：张京王玮莹孙惠霞李丽王蕴平王桂芳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

分别用原子荧光法(AFS)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对地下水中的砷元素进行测定。AFS和ICPMS 2种方法测定砷的标准曲线线性良好。用这2种方法对不同浓度地下水的样品进行检测,将样品加标成3组不同浓度,计算加标回收率,计算结果均... 详细信息

分别用原子荧光法(AFS)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对地下水中的砷元素进行测定。AFS和ICPMS 2种方法测定砷的标准曲线线性良好。用这2种方法对不同浓度地下水的样品进行检测,将样品加标成3组不同浓度,计算加标回收率,计算结果均在地下水检测标准规定的合理范围内。盲样检测试验表明,2种方法精密度、正确度良好。相比之下,AFS法前处理过程相对复杂,前期准备试剂较多,ICP-MS法在相关线性、仪器精密度和正确度等方面优于AFS法。检测地下水中砷元素时,ICP-MS法可以用氦气的碰撞模式和Ge72的内标校正,减少样品本来的基体干扰和检测过程中的质谱干扰,增加了检测结果的准确性,同时ICP-MS法具备易操作、仪器状态更稳定、更高效等优势,更适合用于大批量的地下水样品检测,值得被广泛推广和应用。

关键词：地下水砷原子荧光法电感耦合等离子体质谱法

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地下水中偏硅酸测定的两种常用方法研究

山西化工 2024年第2期44卷 53-54页

作者：张京王玮莹北京市地质环境监测所城市地下水安全防控技术创新基地北京100195

本文对地下水中偏硅酸的两种常用测定方法—钼硅黄比色法(UV法)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES法)进行比较研究,分别从方法的检出限、精密度、准确度等方面进行分析,讨论出最适合地下水中偏硅酸的检测方法,为地下水中偏硅酸的测... 详细信息

本文对地下水中偏硅酸的两种常用测定方法—钼硅黄比色法(UV法)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES法)进行比较研究,分别从方法的检出限、精密度、准确度等方面进行分析,讨论出最适合地下水中偏硅酸的检测方法,为地下水中偏硅酸的测定提供方法借鉴。

关键词：地下水偏硅酸钼硅黄比色法电感耦合等离子体发射光谱法

近10年北京平原区地下水水位变化及与地面沉降的关系研究

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地质学报 2024年

作者：赵龙蒋小伟李玉梅罗勇崔文君田苗壮王树芳田芳许亮刘元章沙特王新惠齐鸣欢中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京市地质环境监测所中国地震局发展研究中心城市地下水安全防控技术创新基地中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京市生态地质研究所

北京地区地下水过度开采引起的环境地质问题日益受到关注。2010年以来,北京实施了地下水压采、限采、生态补水等积极措施来缓解严重的地下水超采问题。为进一步分析2010年以来多项水资源管理措施的实施对区域地下水和地面沉降的影响,本... 详细信息

北京地区地下水过度开采引起的环境地质问题日益受到关注。2010年以来,北京实施了地下水压采、限采、生态补水等积极措施来缓解严重的地下水超采问题。为进一步分析2010年以来多项水资源管理措施的实施对区域地下水和地面沉降的影响,本文基于长序列监测数据,分析2010～2020年间区域地下水动态演化特征,量化不同措施对地下水水位下降减速的贡献,研究地下水水位回升条件下土层变形特征。结果表明:(1) 2010～2020年,平原区地下水水位下降速度减缓,在冲积平原大部分地区地下水水位仍持续下降,在冲积扇扇顶、扇中、扇缘及冲积平原的部分地区地下水水位出现大幅抬升现象。(2)潮白河冲积扇顶、扇中和扇缘处地下水水位大幅抬升主要受潮白河生态补水影响;地下水压、限采是其他区域地下水水位大幅抬升的主要原因;生活用水的增加是导致冲积平原地区地下水水位持续下降的主要原因。(3)监测时段内第三和第四含水层组为主要沉降层,年沉降速率为11.07～12.80 mm/a;第一、二含水层地层出现少量回弹,最大累计回弹量为5.6 mm。(4)水位抬升导致土体发生剪切膨胀,在此过程中地层存在两种变形模式,一种是与地下水水位变化同步的弹性变形,另一种是滞后于地下水水位变化的残余变形。本文研究成果为掌握不同水资源管理措施的效果,开展区域地下水资源管理及地面沉降精准防控提供有效技术支持。

关键词：地面沉降北京平原区地下水水位降水量灰色关联度分析

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典型北方山前岩溶泉历史流量序列重建研究

水文 2023年第3期43卷 88-92页

作者：许亮郭高轩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

泉水流量序列的缺失严重影响对水文地质条件变化的认识,故对缺失的泉水流量序列重建具有重要意义。以北方某典型山前岩溶大泉泉群实测流量、流入下游湖水流量和补给区降水量为研究对象,基于泉水动态的周期性和趋势性,采用多元线性回归... 详细信息

泉水流量序列的缺失严重影响对水文地质条件变化的认识,故对缺失的泉水流量序列重建具有重要意义。以北方某典型山前岩溶大泉泉群实测流量、流入下游湖水流量和补给区降水量为研究对象,基于泉水动态的周期性和趋势性,采用多元线性回归模型、考虑泉流滞后降水的多元线性回归模型、SARIMA模型和SARIMA与多元线性回归相结合模型,开展了1961-1974年缺失的该典型大泉泉群流量序列的重建研究。结果表明采用SARIMA和多元线性回归相结合模型重建的流量结果较合理。

关键词：泉水流量降水量入湖流量数据重建