摘要：为揭示流域内水汽循环过程变化规律、揭示河水稳定同位素与气象要素及海拔之间的关系,2018年先后采集雅鲁藏布江干流丰、平、枯,水期水样90个,对河水的氢氧同位素组成进行了分析.结果表明:利用δ^(18)O与纬度和海拔定量关系模型研究了雅江流域降水氢氧同位素空间变化特征,发现降水中δ^(18)O值变化呈现东西部(雅江上、下游)高中部(雅江中游)低的趋势;建立了雅江丰、平、枯水期河水氢氧同位素方程,研究发现δD与δ^(18)O的线性方程斜率低于中国大气降水线,河水δD与δ^(18)O有一定的季节性特征,其受大气降水的影响较大,且丰水期较平水期以及枯水期相比更为明显;雅江河水中δ^(18)O空间特征表现为,从上游至下游整体表现出先降低再升高的变化趋势.南北空间上表现为河水δD-δ^(18)O从南至北逐步增高的趋势.δD-δ^(18)O值与海拔高度具有较弱的负相关关系;受地表蒸发分馏、降水云团迁移以及流域岩石风化的影响,雅江河水d值季节性、空间性变化明显.

摘要：氢氧同位素在地热水研究中得到了广泛应用,但由于影响因素较多,对地热水氢氧同位素组成的控制过程通常缺少全面认识。本文以贵德盆地周边两条断裂带上五处温泉为例,通过对比不同地热水之间的水化学差异和热储温度差异,建立了不同地热水的水岩反应程度与氢氧同位素是否偏离大气降水线的关系。在前人识别并定量出扎仓寺地热水存在冷水混合作用的基础上,借助冷水混合比例估算了冷水混合和水汽分离引起的氢氧同位素的变化幅度,在此基础上通过“氧漂移”规律恢复了扎仓寺地热水在发生水岩反应前的氢氧同位素组成。本文关于三个过程对氢氧同位素影响程度的计算方法可以用于分析其他地区地热水的氢氧同位素成因,从而加深对地热水循环过程的认识。

摘要：为揭示河网水源生态湿地中水力流程沿途和植物床-沟壕系统内部水同位素分异特征,于2019年8月夏季湿雨期,沿水力流程梯度采集嘉兴市石臼漾湿地、贯泾港湿地、海宁市长水塘湿地和泰山港湿地这4个根孔型水源生态湿地上层水样,于2020年1月冬季干冷期采集泰山港湿地植物床-沟壕系统内部沟壕上层水样和植物床潜水样品.测定氘(δD)和δ18O丰度,运用同位素技术和数理统计方法解析湿地水体水同位素分布和组成特征,并探明植物床-沟壕系统对水同位素分异的影响.结果表明:(1)河网水同位素时空变化很大程度上受到不同水源补给和蒸发富集作用的影响,湿地敞水区水线与邻近区域大气降水线相比,湿地区水氢氧同位素呈现富集特征;(2)通过多种数理统计手段结合散点图并做模型假设诊断分析,发现在4个湿地的区域尺度和每个湿地内部的局域尺度,水氢氧同位素丰度及组成在垂向维度和水平维度大多呈现复杂的非线性变化,在区域尺度上,垂向维度的水位高程较水平维度的水力流程长度对水同位素的分布影响更大,而在局域尺度内,水力流程驱动的影响往往更大;(3)异质性较强的湿地根孔生态净化区相较于其他功能区其水同位素相对更加富集;(4)由芦苇等根系发达的植物所形成的地下大孔隙网络、富含粘土的基质土壤和植物床上的植物对湿地水氢氧同位素丰度具有显著影响,因此,在植物床-沟壕系统内部,出水侧的低位小沟相较于进水侧的高位小沟其水同位素偏轻;(5)植物床-沟壕系统中水同位素丰度的突变点可能预示着水体净化的拐点;(6)植物床-沟壕系统潜水中氘盈余(d-excess)明显高于沟水相应值,且潜水变异系数远大于沟水,湿地根孔生态净化区的氘盈余呈现夏季湿热雨季偏负、冬季干冷旱季偏正的季节性差异,反映了湿地水汽来源的季节性差异和内部同位素分馏行为的空间差异.研究结果为人们认识人工湿地中水同位素分布特征、水力流态及提升湿地运行效果提供参考依据,并为探索湿地水质提升关键技术提供新思路.本研究表明水同位素技术在剖析湿地水文学方面具有可靠的巨大潜力.

摘要：采集了鼻田和温汤地热水以及袁河水,分别测试了其氢氧同位素组成、酸碱度(pH)、电导率(EC)、溶解性总固体(TDS)和HCO 3-浓度。结果表明,地热水TDS较小,呈弱碱性,导电率较小。地热水的δD值和δ^(18)O值的变化范围分别为(-45.95‰~36.93‰)和(-7.54‰~4.36‰),比河水的δD值(-34.11‰~31.04‰)和δ^(18)O值(-5.91‰~5.32‰)变化范围大。地热水的氢氧同位素分布与宜春地区大气降水线较一致。表明地热水的补给来源为大气降水,补给高程范围在370 m-761 m。结合该区水文地质条件,明确了地热的形成机理,即:地热水源自大气降水,是通过入渗进行补给,并沿断裂深部循环加温后所形成。地下热水在上升过程中,受花岗岩围岩具有阻水性的影响,其沿裂隙带上升并与浅部风化裂隙水混合后扩散。

摘要：峰峰矿区地处太行山东麓边缘,属华北地层区,矿区含水层可分为四大含水岩系,其中第四系孔隙含水层地下水和二叠系砂岩含水层地下水主要接受降水补给,石炭系薄层灰岩含水层地下水除接受沟谷河段渗漏补给外,在局部接受下伏奥陶系灰岩地下水的补给,奥陶系灰岩含水层地下水主要接受鼓山、九山及西北部灰岩裸露区降水补给。峰峰矿区有生产矿井13对,废弃矿井4对,本次研究对象为废弃的一矿和二矿。本文运用水化学成分和氢氧稳定同位素作为水循环过程的示踪剂,研究了峰峰矿区不同含水层地下水的水文地球化学特征,并在此基础上识别了废弃矿井主要充水来源。通过现场调查,系统采集了该区废弃矿井水、奥灰水、薄层灰岩水、砂岩水和松散岩类孔隙水水样,并采用离子色谱法、滴定法和高分辨率激光光谱法在实验室完成了水化学成分(K^+、Na^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^-、SO_4^(2-)、HCO_3^-和Sr^(2+))和氢氧稳定同位素组分(D和^(18)O)测定。水化学分析结果显示,废弃矿井水、奥灰水的水化学类型主要为HCO_3-SO_4-Ca-Mg,属于低矿化度水;不同水体Sr^(2+)含量存在一定的差异,废弃矿井水和奥灰水Sr^(2+)平均值分别为0.67mg/L和0.69mg/L,且二者Sr^(2+)/Ca^(2+)和Sr^(2+)/Mg^(2+)比值比较接近,可能说明二者存在密切的水力联系;不同水体水化学成分主要受到溶滤作用的影响。氢氧稳定同位素研究表明,砂岩水和孔隙水δD和δ^(18)O相对富集,废弃矿井水和奥灰水δD和δ^(18)O值比较接近。结合矿区奥灰含水层富水性强并与煤系地层存在密切水力联系的水文地质条件,说明奥灰水为废弃矿井水的主要充水水源。

摘要：设计了室内试验模拟水的蒸发过程,在烘干的土壤样品中加入已知同位素组成的水样直至土壤水达到饱和,采用烘箱烘干使土壤含水率达到或小于吸湿含水率;通过抽真空降低水沸点与加热相结合的方法收集土壤吸湿水,测得其δ18O与δD值。结果表明:土壤吸湿层的水呈现明显的氢氧同位素富集,土壤水蒸发过程中吸湿层的水与其外层的薄膜水产生了同位素交换;吸湿层的水并非呈固态不能移动,在常温下可与其外层的水分子发生同位素交换。

摘要：查明岩溶地区地下水的补给来源和水岩相互作用过程,对合理开发利用水资源、保护岩溶水资源和水生态具有重要意义.本文综合利用数理统计、Gibbs图、正向演替模型-端元混合模型等方法,定性和定量分析了赣州梅窖镇岩溶区浅层地下水水化学特征及演化过程.结果表明,研究区浅层地下水整体上呈弱碱性,TDS分布范围为27.61—360.75 mg·L^(−1),平均值为179.13 mg·L^(−1),水化学类型以HCO3-Ca型为主;地下水氢氧稳定同位素分布在当地大气降水线附近,指示大气降水是主要补给来源,蒸发作用不明显;地下水化学组成的主控因素是岩石风化和人类活动,其中Ca^(2+)、Mg^(2+)以及HCO_(3)^(−)主要来源于碳酸盐、硅酸盐和蒸发盐的溶解,Na^(+)、K^(+)主要源于硅酸盐溶解,Cl^(−)、SO_(4)^(2−)及NO_(3)^(−)反映了人类活动的影响.通过正向演替-端元混合模型可知,岩石风化平均贡献为78.74%,大气输入和人类活动分别占12.50%和8.76%,而岩石风化中碳酸盐岩对地下水成分的贡献最大(67.64%),硅酸盐岩(7.33%)和蒸发盐岩(3.77%)的贡献较小.碳酸盐岩风化以灰岩贡献为主,平均贡献率达60.33%,其次为白云岩,平均贡献率达29.76%.

摘要：矿区地下水对周边居民生活及煤炭工业建设起到重要的支撑作用,但煤矿开采过程中的矿井排水会改变原有的矿区地下水循环过程,进而改变地下水环境,因此,明晰“地下水、地表水、大气水”间的相互转化关系,是科学利用矿区水资源的关键。本研究通过分析平禹矿区地下水常规水化学及氢氧同位素,识别矿区地下水中主要组分来源及控制性因素,以明晰矿区在大规模矿井排水后的地下水循环特征。结果显示:研究区地下水水化学类型主要为HCO_(3)—Ca·Mg,水化学组分受硅酸盐岩的风化溶解作用控制,地下水中离子主要来源于水-岩相互作用和人类活动所产生的废弃物,存在NO_(3)^(-)超标现象。氢氧同位素分析表明,矿区地下水以大气降水补给为主,孔隙水和岩溶水存在紧密的水力联系;矿井排水后,矿区地下水循环过程发生改变,岩溶水由原先顶托补给上层孔隙水转变为接受上层孔隙水的越流补给,再由矿井排水排放至地表水体当中,矿井排水成为矿区主要地下水排泄方式。研究结果可为矿区地下水开发与管理和地面沉降防治工作提供科学有效的依据。

摘要：飞凤山低中放固体废物处置场是中国西南地区极为重要的核废料处置场。处置场位于四川省北部山区,地层是一套志留系泥页岩,属于传统意义上的低渗透性岩类,但处置场地下水特征与低渗透性岩类中地下水活动规律不符。为了研究处置场地下水特征与补排关系,通过现场调查、取样分析等手段,测定处置场及其周边地下水的化学特征及同位素,分析地下水补给、径流、排泄关系,掌握地下水的基本规律。研究表明:飞凤山处置场地下水化学类型主要为HCO3-Ca型,处置场降水井地下水化学类型为HCO3-(K+Na)·Ca;研究区氢氧同位素数据表明飞凤山地区凉水井一带及处置场T06取样点附近受降雨直接快速补给,其他区域大气降水入渗地下过程中一定程度受到了蒸发作用的影响;处置场降水井地下水来源虽然是大气降雨,但其补给高程较其他区域更高,且径流通道是处置场SE-NW方向的裂隙密集带。在区域及处置场范围,存在一种地下水通过裂隙密集带径流补给的形式,从而形成了处置场降水井附近的远源补给。

摘要：运用氢氧同位素和水化学成分作为水循环过程的示踪剂,研究济源盆地地表水和地下水之间的转化关系.通过现场调查,系统地采集了该区浅层、中深层地下水和河水样品,并在实验室进行了水化学成分(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3)和氢氧稳定同位素组分(D、18O)测定.基于水化学和同位素测定结果,揭示盆地地表水和地下水循环特征.水化学分析结果显示,济源盆地水体的水化学类型主要为HCO3-SO4-Ca-Mg,属于低矿化度水,浅层地下水和河水联系紧密,不同水体水化学成分主要受到岩石风化作用的影响.氢氧稳定同位素研究表明,大气降水是盆地不同水体的主要补给源,地下水在接受降水的补给后经过了不同程度的蒸发作用,中深层地下水受蒸发影响较小,浅层地下水和河水受蒸发影响较大.浅层地下水和河水的主要补给方式是地表大气降水的垂直渗入补给,中深层地下水接受北部太行山区的径流补给,补给高程为620—1185 m.