摘要：天津市蕴藏着丰富的中低温地热资源,但是近年来地热集中开采区内热储压力持续下降,为了提高地热资源的可持续利用强度,对地热回灌方法的研究势在必行。本文从水文地球化学角度入手,分析了不同比例地表水与地热流体混合后流体主要离子组分的变化情况及结垢性,并以潮白河河水回灌宝坻区雾迷山组地热井(BD-02井)为例,采用phreeqc软件对混合作用进行了不同比例模拟,结果显示混合比例达到1:1时,主要离子组分含量稳定,未对原地热流体水质造成影响。河水与地热流体混合时,碳酸盐矿物、含铁矿物、温石棉和滑石的饱和指数呈现降低趋势,不会出现结垢的现象,回灌能长期稳定进行。

摘要：砂岩型铀矿原地浸出过程包含复杂的物理-化学作用,因此铀矿浸出性能通常难以量化评价。鉴于此,本研究基于有限元理论的COMSOL Multiphysics多物理场模拟软件,建立了原地浸出过程中的渗流场和流体颗粒运移场模型,并进一步利用地球化学模拟软件phreeqc对复杂地球化学反应进行反演分析,最后提出了适用于砂岩型铀矿浸出性能的评价指标并对新疆某铀矿的C16-1、C16-2采区进行应用计算。结果表明,矿石品位较低但渗透性能较好的C16-2采区的浸出性能明显优于高品位、低渗透的C16-1采区,这与矿山现阶段出现的生产问题一致,其原因在于C16-2采区粗砂、中砂含量集中成片以及连续性较好,而C16-1采区则相反。因此,矿山在采矿设计中应当综合考虑矿层位置、深度、厚度和矿石品位以及地层渗透性能等地质属性因素,并作为砂岩型铀矿布置原地浸出钻孔和过滤器的依据。研究结果对于促进砂岩型矿床铀矿资源的综合利用、提高矿山的经济效益具有十分重要的现实意义。

摘要：为探讨重金属元素在湖泊水体中的赋存形态及影响因素,采集乌梁素海水样,对湖水中重金属元素铜(Cu)、铬(Cr)、镉(Cd)含量与赋存形态进行分析,利用phreeqc软件模拟分析水体温度、氧化还原性、酸碱性的变化对Cu、Cr、Cd赋存形态的影响。结果显示,乌梁素海湖水中Cr、Cd含量都未超出地表水标准和国家渔业用水标准,但部分监测点Cu超标。湖水中Cu主要存在形态为CuCl_2^-、Cu(OH)_2;Cr主要存在形态为Cr(OH)_3;Cd主要存在形态为CdCl^+、Cd^(2+)、CdCl_2。水体中Cu、Cr、Cd赋存形态受水温影响较小,受pH影响较大。水体pH较低时,重金属以配合反应为主,此时水体中Cl^-、SO_4^(2-)等阴离子配位体含量对其影响较为明显,主要赋存形态为CuCl_2^-、Cr(OH)_2^+、CdCl^+、CdSO_4;随着pH的升高,重金属逐渐发生水解反应,主要赋存形态为Cu(OH)_2、Cr(OH)_3、CrO_2^-、CdOHCl、Cd(OH)_2等氢氧化物。水体的氧化还原性对不同重金属有不同影响。当水体处于还原状态时,Cu以CuCl_2^-含量为最大,处于氧化状态时,Cu(OH)_2含量最大。在水体处于中性-弱碱性状态下,水体的氧化还原性对重金属Cr、Cd影响较小。

摘要：为了掌握城镇化区域地下水化学特征及成因,促进城市地下水资源可持续发展,选取广州市番禺区作为研究对象,在统计分析区域地下水化学参数的基础上,通过绘制piper三线图、离子空间分布图对区域地下水化学组分进行分区解析;运用Gibbs、离子比值、主成分、相关性等方法探讨区域水化学成因机制,并借助phreeqc反向模拟水化学演化过程。结果显示,广州市番禺区地下水表现为低矿化度水;水化学类型主要为HCO_(3)-Ca·Na型、HCO_(3)·Cl-Ca·Na型、HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型与HCO_(3)·SO_4-Ca·Mg型;各项水化学离子组分在空间分布上呈现差异性和相关性;水-岩作用是控制广州市番禺区地下水化学特征的主要因素,阳离子交替吸附表现在Ca^(2+)与Na~+的相互置换,此外人类活动对水化学特征也有一定程度的影响。此次研究不仅为了解番禺区水文地质环境起到重要支撑作用,更为区域地下水资源管理提供了理论依据。

摘要：天津市是全国少有的几个能够做到地热流体回灌的城市,截止到2011年底地热流体回灌量为908.64×104m3。随着地热资源开发力度加大,异层采灌系统近年来也不断增加。回灌过程中不同水质的地热流体发生的地球化学作用是很复杂的,没有地球化学作用过程的模拟,很难了解并预测异层采灌对回灌井热储层水质的影响。本文以一对异层采灌模式的对井为例,采用phreeqc软件模拟不同比例异层流体混合后随时间推移的变化规律,为合理开发和保护地热资源提供依据。

摘要：为揭示寒旱区湖泊冰封期水体中重金属汞(Hg)的赋存形态及影响因素,文章利用HSC Chemistry v5.0新建了Hg元素的存在形态模拟数据库,在此基础上运用phreeqc模型分析了水体中Hg的赋存形态和水体酸碱性对Hg形态的影响。分析结果表明,乌梁素海水体中Cl^(-)含量较高,易形成HgCl_(2),其毒性相对较高,应控制湖泊水体处于中性-弱碱性环境、控制水体盐化程度,从而抑制重金属赋存形态向毒性增大的方向转化。

摘要：煤矿的矿井水处置是矿井生产过程难题之一。矿井水深井回灌避免了水资源的浪费,降低了深度水处理的高额成本,做到了煤-水双资源开发利用,是非常有前景的应用模式。矿井水回灌过程中,在目的含水层与原地层地下水和含水层介质发生的水化学变化以及矿物相溶解沉淀平衡等因素都是影响回灌效果的重要方面。以鄂尔多斯盆地某矿刘家沟组为回灌目的层,模拟了矿井水回灌过程中可能发生的化学反应,应用phreeqc软件对矿井水回灌的全过程进行混合模拟和水岩作用正向模拟。结果发现,在回注过程中主要有Ca^(2+)和SO_(4)^(2-)等发生沉淀,产生方解石、白云石和重晶石等矿物沉淀。通过温度变化的单一变量模拟,发现在一定温度变化范围内,温度升高使方解石和白云石等碳酸盐岩矿物沉淀量增加,重晶石等硫酸盐岩类矿物沉淀量减少。