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地球科学 2024年第11期49卷 4008-4021页

作者：丁启振周殷竹周金龙曾妍妍孙英韩双宝刘江涛新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300304

地下水是新疆东部平原区主要的、甚至唯一的饮用水源,地下水中无机组分的污染情况及其对人体健康的负面影响尚不明晰.对该区域183组地下水样品中常见无机组分浓度进行测定,运用GIS技术揭示污染物空间分布特征,以正定矩阵分解模型(PMF)... 详细信息

地下水是新疆东部平原区主要的、甚至唯一的饮用水源,地下水中无机组分的污染情况及其对人体健康的负面影响尚不明晰.对该区域183组地下水样品中常见无机组分浓度进行测定,运用GIS技术揭示污染物空间分布特征,以正定矩阵分解模型(PMF)进行源解析,基于USEPA健康风险评价模型的蒙特卡洛模拟(MCS)和PMF耦合量化潜在来源的健康风险.新疆东部平原区地下水水质主要受SO_(4)^(2-)和Cl^(-)的影响,分别有30.60%和17.49%的地下水超过国家生活饮用水标准限值(250 mg·L^(‒1)),高值点集中位于巴里坤县三塘湖镇、高昌区东南部和鄯善县东部.PMF解析出溶滤‒蒸发浓缩作用、含水层岩性、农业活动、生物地球化学作用、氧化还原环境和地质环境背景6个地下水无机组分的潜在来源,贡献率分别为82.43%、7.64%、6.87%、1.96%、0.80%和0.30%.健康风险评价结果表明:Cl^(-)是危害人体健康的主要无机污染物,成人和儿童的非致癌风险可忽略不计,溶滤‒蒸发浓缩作用对区内成人和儿童非致癌风险的贡献率均>95.00%,考虑饮用水安全,应选择Cl^(-)地下水高值区为主要污染管理区.

关键词：地下水无机污染物空间分布蒙特卡洛源解析健康风险评价新疆东部平原区水文地质环境地质.

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天山北麓中段绿洲带高砷地下水中砷的迁移转化规律

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地球科学 2024年第1期49卷 253-270页

作者：雷米周金龙周殷竹孙英韩双宝刘江涛鲁涵白凡闫志雲新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

准噶尔盆地是典型高砷地下水分布的内陆盆地,地下水作为盆地重要饮用水源,区域供水安全存在风险,高砷地下水迁移转化规律有待进一步查明.以天山北麓中段绿洲带为研究区,采用半变异函数模型和UNMIX源解析模型分析该区地下水砷的分布、地... 详细信息

准噶尔盆地是典型高砷地下水分布的内陆盆地,地下水作为盆地重要饮用水源,区域供水安全存在风险,高砷地下水迁移转化规律有待进一步查明.以天山北麓中段绿洲带为研究区,采用半变异函数模型和UNMIX源解析模型分析该区地下水砷的分布、地下水化学组分源贡献;结合地质条件、赋存环境与水文地球化学作用剖析典型剖面高砷地下水中砷的迁移转化与富集影响因素.结果表明:研究区地下水整体为弱碱性、偏还原环境的淡水,As含量在ND~887.0μg·L^(-1)之间,平均值为11.2μg·L^(-1),ρ(As)>10μg·L^(-1)的高砷地下水水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Na(HSL-N型)和HCO_(3)·SO_(4)-Na(Na·Ca)型(HS-N(NC)型)为主.单一结构潜水、承压水区潜水、承压水中高砷地下水占比分别为0.4%、6.4%、18.6%,高砷地下水主要富集于冲积平原深度100~300 m的承压含水层中.原生矿物源、岩盐矿物源、土壤输入-人为排放源、硫酸-碳酸岩盐矿物源和环境影响源对地下水水化学组分贡献率分别为11.3%、21.1%、23.1%、23.4%和21.1%.25组典型剖面地下水样中,24组地下水砷形态为As(V)(占取样点的96.0%).沿着地下水流向,从山前倾斜平原到冲积平原,地下水总As含量呈先增大后减小的变化趋势.地下水砷富集不仅受到赋存环境中pH、Eh、HCO_(3)^(-)和PO_(4)^(3-)等水化学指标的影响,还与地质条件、水文地质条件、有机质降解和溶滤作用等因素有关.

关键词：高砷地下水空间分布源解析迁移转化水文地质

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新疆喀什噶尔河流域地下水形成的水文地球化学过程

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干旱区研究 2020年第3期37卷 541-550页

作者：曾妍妍周金龙乃尉华李麟谭鹏飞新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第二水文工程地质大队新疆昌吉831100

新疆喀什噶尔河流域地下水的形成主要受到溶滤、蒸发浓缩、阳离子交换和混合等的影响。石膏、岩盐和萤石矿物发生溶解,为地下水中的SO4^2-、Na^+、Cl^-和F^-提供重要来源;石膏、长石类、方解石和白云石等矿物的溶解,为地下水中的Ca^2+和... 详细信息

新疆喀什噶尔河流域地下水的形成主要受到溶滤、蒸发浓缩、阳离子交换和混合等的影响。石膏、岩盐和萤石矿物发生溶解,为地下水中的SO4^2-、Na^+、Cl^-和F^-提供重要来源;石膏、长石类、方解石和白云石等矿物的溶解,为地下水中的Ca^2+和Mg^2+提供主要来源。Gibbs图解法表明,北部克孜勒苏河地下水系统中潜水主要受岩石风化和蒸发浓缩的双重影响,承压水主要受岩石风化的影响;南部盖孜河地下水系统中潜水主要受蒸发浓缩的影响,个别浅层承压水采样点受岩石风化的影响。北部克孜勒苏河地下水系统中的阳离子交换作用强于南部盖孜河地下水系统;同时,阳离子交换作用随着含水层深度的逐渐增加而增强。地表水与地下水存在混合作用,不同含水层之间也存在着混合作用。

关键词：地下水水化学特征水文地球化学喀什噶尔河流域新疆

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新疆玛纳斯河流域地下水砷氟碘分布及共富集成因

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3832-3842页

作者：康文辉周殷竹雷米韩双宝周金龙新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300304

为了更好地掌握新疆玛纳斯河流域地下水中As、F、I的分布及富集成因,通过相关性分析和地球化学模拟,分析了高As、高F、高I地下水的水化学特征及空间分布状况;结合地质条件和地下水赋存环境进一步阐明地下水As、F和I的来源、迁移与富集... 详细信息

为了更好地掌握新疆玛纳斯河流域地下水中As、F、I的分布及富集成因,通过相关性分析和地球化学模拟,分析了高As、高F、高I地下水的水化学特征及空间分布状况;结合地质条件和地下水赋存环境进一步阐明地下水As、F和I的来源、迁移与富集的水文地球化学过程.结果表明:地下水砷、氟、碘含量变化范围分别为1.13~41.35µg/L、0.06~8.02mg/L、<0.025~0.249mg/L,地下水As、F、I超标分别为62.9%、45.7%、45.7%,有31.4%的地下水砷氟碘均超标.砷氟碘共富集的地下水主要分布在玛纳斯河流域东部靠近沙漠边缘的平原区,水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Na型.自山前单一结构潜水区至平原承压水区,地下水As含量沿流向先增大后在沙漠边缘区减小,水平方向上,地下水的淋滤作用导致南部富As岩层中的As向平原承压水区富集,且碱性条件下SO_(4)2-的还原有助于As的解吸附;地下水F含量沿地下水流向逐渐增大,在古尔班通古特沙漠边缘达到2.5mg/L.高HCO_(3)^(-)、高Na^(+)、高pH值的地下水还原环境是F从含水层基质向地下水释放的重要原因;地下水I含量沿地下水流向整体呈上升趋势,在承压水区潜水中主要受蒸发浓缩作用的影响,在承压水中主要受岩石风化作用的影响.砷氟碘共富集地下水主要分布于100~310m的承压水中.在封闭的承压含水层,碱性还原环境下矿物溶解与沉淀和水岩相互作用是地下水砷氟碘共富集的主要机制.

关键词：砷氟碘共富集成因水化学玛纳斯河流域

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和田河流域绿洲区地下水中氟的分布特征及形成过程

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干旱区资源与环境 2019年第1期33卷 112-118页

作者：李玲周金龙齐万秋陈锋曾妍妍陈云飞新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆工程学院乌鲁木齐830023 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆地矿局第二水文地质工程地质大队昌吉831100

以和田河流域绿洲区地下水污染调查数据为基础,运用统计分析法、Gibbs图和水文地球化学模拟等方法对该区地下水中氟的含量水平、分布特征、影响因素及形成过程进行分析。结果表明:和田河流域绿洲区地下水中氟含量偏高,变化范围为0. 22-5... 详细信息

以和田河流域绿洲区地下水污染调查数据为基础,运用统计分析法、Gibbs图和水文地球化学模拟等方法对该区地下水中氟的含量水平、分布特征、影响因素及形成过程进行分析。结果表明:和田河流域绿洲区地下水中氟含量偏高,变化范围为0. 22-5. 80mg/L,平均含量为1. 50mg/L。水平方向上高氟水集中分布在玉龙喀什河和喀拉喀什河之间以及绿洲边缘;垂直方向上浅层潜水中氟含量普遍高于中深层潜水。绿洲区含水介质中大量的含氟矿物是地下水中氟的主要来源;地下水偏碱性、高TDS、HCO_3^-含量偏高等化学特征为氟的迁移与富集提供了良好条件;高氟地下水的形成是强烈的蒸发浓缩作用、矿物的溶解-沉淀作用、阳离子交替吸附作用等水文地球化学过程共同作用的结果。

关键词：和田河流域绿洲区地下水氟

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新疆克里雅河流域平原区地下水“三氮”的空间分布特征及影响因素

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干旱区资源与环境 2022年第1期36卷 89-95页

作者：葛婷婷周金龙曾妍妍新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052

新疆克里雅河流域绿洲区地下水作为农业生产和生活饮用主要水源之一,研究地下水中"三氮"分布特征和影响因素对该地区地下水保护具有重要意义。通过数理统计方法、空间插值法等对研究区41组地下水水样检测结果进行分析。结果表... 详细信息

新疆克里雅河流域绿洲区地下水作为农业生产和生活饮用主要水源之一,研究地下水中"三氮"分布特征和影响因素对该地区地下水保护具有重要意义。通过数理统计方法、空间插值法等对研究区41组地下水水样检测结果进行分析。结果表明:克里雅河流域平原区地下水中NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N和NO_(3)^(-)-N含量随着时间呈增加趋势,其中NO_(2)^(-)-N达到地下水质量标准Ⅲ类水标准,2017年和2021年NH_(4)^(+)-N都存在超标点,超标率分别为6.7%和41.7%,2021年NO_(3)^(-)-N存在超标点,超标率为25.0%;空间上,地下水中"三氮"含量较高地区分布在克里雅河流域中游沿岸的绿洲带上,呈零星分布,该区域受到人类活动影响较大;研究区内地下水"三氮"含量受到自然因素和人为因素共同影响,人为因素占主导地位,氮肥的施用、人畜粪便、生活污水是地下水中氮的主要来源。

关键词：地下水三氮空间分布影响因素克里雅河流域

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1960-2019年鄱阳湖五河流域陆地水储量变化及其对主湖区水量的影响

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1204-1219,I0026,I0027页

作者：章阳张润润马苗苗布庆月河海大学水文水资源学院南京210098 中国水利水电科学研究院防洪抗旱减灾工程技术研究中心(水旱灾害防御中心) 北京100038 河海大学水安全与水科学协同创新中心南京210098

流域内地表水、土壤水和地下水等水储量组分相互作用和影响,共同构成了陆地水储量(TWS)的动态变化格局。本文以GRACE卫星数据为基准,利用GLDAS数据解析1960-2019年鄱阳湖“五河”流域TWS的时空变化特征及各组分对其变化的贡献,采用相关... 详细信息

流域内地表水、土壤水和地下水等水储量组分相互作用和影响,共同构成了陆地水储量(TWS)的动态变化格局。本文以GRACE卫星数据为基准,利用GLDAS数据解析1960-2019年鄱阳湖“五河”流域TWS的时空变化特征及各组分对其变化的贡献,采用相关分析方法分析TWS对降水的滞后响应关系,并进一步采用多元线性回归分析方法探究了“五河”流域TWS及各组分对鄱阳湖主湖区水量的影响。结果表明:“五河”流域年TWS在1960-2011年(P1)以-0.07 mm/a的下降,而在2012-2019年(P2)以3.37 mm/a的速率上升。相较于P1阶段,P2阶段春、夏季TWS盈余增强,秋、冬季TWS亏损减弱。春、夏季流域西部TWS变化逐渐由地表水转变为地下水储量主导,流域东部TWS变化主要由地下水储量主导;秋、冬季流域TWS变化主要为地下水储量主导,且地表水对TWS变化的贡献减弱。流域TWS对降水变化的响应滞时呈现夏、秋季短(1个月)而冬、春季长(3~6个月)的季节模式。地下水储量和土壤水对TWS变化的贡献增加会延长TWS对降水的响应滞时,而地表水对响应滞时起相反的作用。“五河”流域TWS与鄱阳湖主湖区水量具有显著的正相关性,地表水和地下水储量增加对湖区水体的增长具有正向作用,而土壤水增加对湖区水体的增长具有反向作用。本研究解析了近六十年鄱阳湖“五河”流域陆地水储量的变化及其对主湖区水量的影响,可为流域水安全管理提供参考。

关键词： GLDAS 陆地水储量季节模式组分贡献率响应滞时鄱阳湖流域

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巴伊盆地平原区地下水水化学特征及污染源识别

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环境科学 2023年第11期44卷 6050-6061页

作者：姜凤周金龙周殷竹孙英韩双宝鲁涵新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心保定071051

为探明新疆巴伊盆地平原区地下水水化学特征及形成机制并解析污染源,综合运用数理统计、图解法和PCA-APCS-MLR模型等方法,对2022年8月采集的4组泉水样、20组潜水样和11组承压水样的测试结果进行分析.结果表明,研究区地下水化学类型复杂... 详细信息

为探明新疆巴伊盆地平原区地下水水化学特征及形成机制并解析污染源,综合运用数理统计、图解法和PCA-APCS-MLR模型等方法,对2022年8月采集的4组泉水样、20组潜水样和11组承压水样的测试结果进行分析.结果表明,研究区地下水化学类型复杂多样,泉水以HCO_(3)·SO_(4)-Na·Ca型地下水为主,潜水以HCO_(3)·SO_(4)-Na·Ca型和HCO_(3)·SO_(4)-Ca型地下水为主,承压水水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Na·Ca型和HCO_(3)·Cl·SO_(4)-Na·Ca型;未利用地承压水水化学类型单一(Cl·SO_(4)-Na·Ca型),耕地及城乡居民用地承压水水化学类型复杂,表明地下水受到人类活动影响;地下水演化过程主要受到水岩相互作用与阳离子交换作用的影响,从泉水至潜水至承压水阳离子交换作用逐渐增强,石膏及硬石膏的风化溶解作用逐渐减弱、岩盐的风化溶解作用逐渐加强;溶滤-富集作用(主要为蒸发岩的溶解)、人类活动因素(工业污染、农业污染、生活污染)和原生地质环境是影响研究区地下水的主要因素.

关键词：地下水水化学特征成因分析污染源识别巴伊盆地

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小型水库安全分级监管模式与云平台研究

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中国农村水利水电 2020年第1期 154-159页

作者：金有杰牛睿平刘娜水利部南京水利水文自动化研究所南京210012 水利部水文水资源监控工程技术研究中心南京210012

针对我国小型水库数量众多,受资金、人员、技术所限开展安全监管工作难度大、安全风险高的问题。在梳理和分析小型水库安全监管特点和要点的基础上,探讨并提出了小型水库安全“单一水库-区域/流域库群-科研院所托管”的分级监管模式;并... 详细信息

针对我国小型水库数量众多,受资金、人员、技术所限开展安全监管工作难度大、安全风险高的问题。在梳理和分析小型水库安全监管特点和要点的基础上,探讨并提出了小型水库安全“单一水库-区域/流域库群-科研院所托管”的分级监管模式;并结合不同层级用户需求,利用云计算、物联网、大数据等现代信息技术优势,设计了小型水库安全分级监管云平台架构,以依托科研院所托管的方式构建成都市小型水库大坝安全监测监管云平台,应用情况良好,有助于提高小型水库安全监管能力。

关键词：小型水库分级监管云平台水库安全水利信息化

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吐鲁番南盆地平原区地下水污染风险评价

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环境科学 2023年第8期44卷 4325-4333页

作者：白凡周金龙周殷竹韩双宝孙英新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心保定071051

地下水污染风险评价是地下水污染防治的有效工具,评价体系主要包括地下水污染源荷载评价、地下水脆弱性评价和地下水功能价值评价这3个部分.以吐鲁番南盆地平原区为例,利用调查数据和土地利用数据划分点源污染和面源污染,进行地下水污... 详细信息

地下水污染风险评价是地下水污染防治的有效工具,评价体系主要包括地下水污染源荷载评价、地下水脆弱性评价和地下水功能价值评价这3个部分.以吐鲁番南盆地平原区为例,利用调查数据和土地利用数据划分点源污染和面源污染,进行地下水污染源荷载评价;选取经典的DRASTIC模型进行地下水脆弱性评价;从水质和水量的角度进行地下水功能价值评价.利用GIS平台将3个评价结果加权叠加,生成地下水污染风险区划图.结果表明,研究区地下水污染风险整体较低.高风险和较高风险区域面积占研究区总面积的15.5%,主要分布在研究区的L1、L2和L3处.L1主要受到高污染源荷载和高地下水脆弱性的影响;L2主要是由高地下水功能价值和以生活为主的面源污染共同作用的结果;以农业生产为主的面源污染和较高的地下水功能价值是L3区域地下水污染风险偏高的主要原因.地下水污染风险评价结果对决策者划定地下水污染防治区具有重要参考.

关键词：地下水污染风险污染源荷载脆弱性功能价值吐鲁番南盆地

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