关中盆地地热水开发利用对环境影响研究

论文摘要

地热资源作为一种绿色环保的新型矿产能源,将在国民经济建设中发挥重要的作用。但是其开发和利用的过程中,有可能产生热污染、噪声污染、空气污染、化学污染和地面沉降等影响生态环境的问题。关中盆地蕴藏着丰富的地热资源,区域内开发的地热资源主要用在洗浴,有少量用于取暖和种植、养殖业,截至目前,对地热的开发利用大都仅限于直接汲取地下热水、热能利用后将尾水外排的初级阶段,极少回灌重复利用,地热资源开发利用对环境所产生的效应的研究目前涉足很少。因此,开展关中盆地地热资源开发利用对环境影响研究工作,对于合理利用地热资源和保护环境及维护人体健康具有重要的实际意义。本论文以关中盆地的宝鸡温水沟、眉县汤峪、蓝田汤峪、西安东大和合阳东王五个地区为重点,通过野外调研,共采集地表水、地下水、地热水、土壤、农作物、鱼样品99件,获得了原始数据3474个。在此基础上,分析了地热资源开发利用对水、土、农作物、鱼等方面生态环境的影响,取得了以下有意义的成果。(1)关中盆地地热水中氟化物是影响环境的最大因子,地表水和地下水中其他超标组分与地热水开发利用无关,地热水的开发利用对地表水影响不大,对地下水尚未造成影响。(2)在地热水集中开采区,表层土壤中As、Cr含量随土壤的pH值增高而逐渐降低,耕作层土壤中Cu、Pb、Zn不断被吸附累积而导致含量上升。地热开发利用会引起土壤中有毒金属元素逐渐富集,如果继续用地热水灌溉农田,As、Cr、Cu、Pb、Zn元素可能进一步迁移到含水层,影响地下水水质。(3)地热水的开发利用对农作物中氟化物和As、Cr、Cd、Pb元素含量的升高产生一定影响,总的规律是玉米大于水稻,植株大于果实,根大于茎和叶,说明了采用地热尾水灌溉已经对农作物产生不良影响。(4)关中盆地地热水中氟化物含量为1.87mg/L～17.90mg/L,用热水养鱼,氟化物已在鱼体内富集,不同鱼种间氟化物富集规律是罗非鱼>草鱼>鲤鱼,鱼体中氟化物的分布规律是尾>鳃>肉,氟含量超过无公害水产品安全要求,长期食用,将对人体健康产生不利影响;地热水中Pb、Cd等重金属元素在鱼肉中也有不同程度富集,个别元素含量超过无公害水产品安全要求,存在健康安全隐患。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出和研究意义
• 1.2 地热资源的概述及利用历史
• 1.2.1 地热资源的概述
• 1.2.2 世界地热资源的利用历史
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国内外地热资源的利用情况
• 1.3.2 地热资源开发利用的环境效应
• 1.4 存在的问题
• 1.5 研究目标和研究内容
• 第二章 关中盆地地热资源的开发利用情况
• 2.1 关中盆地地热资源概况
• 2.1.1 关中盆地地热资源形成条件
• 2.1.2 关中盆地地热资源分布特征
• 2.1.3 关中盆地地热水的水文地球化学组分
• 2.2 关中盆地地热资源的开发利用
• 2.2.1 关中盆地地热资源的开发利用历史
• 2.2.2 关中盆地地热资源的开发利用现状
• 第三章 地热资源开发利用对水环境的影响分析
• 3.1 水样品的采集和测试
• 3.1.1 水样品的采集
• 3.1.2 水样品的测试
• 3.2 地表水化学特征
• 3.2.1 地表水水化学类型及组分含量
• 3.2.2 地表水中的微量组分
• 3.3 地下水化学特征
• 3.4 地热水化学特征
• 3.4.1 地热水环境概述
• 3.4.2 地热水水化学类型及组分含量
• 3.4.3 地热水标志性元素-氟
• 3.4.4 地热水中微量元素及组分
• 3.4.5 地热水中污染物质
• 3.5 地热井动态变化规律
• 3.6 地热资源开发利用对地表水环境影响分析
• 3.6.1 宝鸡温水沟地热水养殖的环境影响分析
• 3.6.2 眉县汤峪温泉尾水排放对河水环境影响分析
• 3.6.3 蓝田汤峪温泉排放对河水环境影响分析
• 3.6.4 长安东大地热开发利用对河水环境影响分析
• 3.7 地热资源开发利用对地下水环境影响分析
• 3.7.1 蓝田汤峪温泉开采对地下水环境影响分析
• 3.7.2 合阳地热温泉对地下水环境的影响分析
• 3.7.3 长安东大地热温泉对地下水环境的影响分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 地热资源开发利用对土壤环境的影响分析
• 4.1 土壤样品的采集和测试
• 4.1.1 野外调查与取样方法
• 4.1.2 测试指标与分析方法
• 4.2 土壤基本地球化学特征
• 4.3 土壤中微量元素的空间分布特征
• 4.3.1 表层土壤中微量元素的平面分布特征
• 4.3.2 典型剖面中微量元素的垂直分布特征
• 4.4 地热资源开发利用对土壤环境的影响分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 地热资源开发利用对农作物的影响分析
• 5.1 农作物样品的采集和测试
• 5.2 农作物中污染物含量特征
• 5.3 污染物在农作物植株中的分布规律
• 5.4 地热资源开发利用对农作物的影响分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 地热资源开发利用对水生生物——鱼的影响分析
• 6.1 鱼样品的采集和测试
• 6.2 鱼肉中有毒有害元素的含量特征
• 6.2.1 同一地区不同鱼种鱼肉中有毒有害元素的含量特征
• 6.2.2 相同鱼种不同地区鱼肉中有毒有害元素的含量特征
• 6.3 有毒有害元素在鱼体内的分布规律
• 6.3.1 重金属元素在鱼体内的分布规律
• 6.3.2 氟化物在鱼体内的分布规律
• 6.4 地热资源开发利用对鱼的影响分析
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢