忻州市地下水化学特征研究

论文摘要

随着地下水环境质量状况的改变,忻州市原有的水资源评价成果已不能满足未来水资源开发利用与管理的需要,迫切需要资料的更新,用新的资料对水资源出现的新情况、新问题做出评价和分析。本文以科研项目“山西省忻州市1：20万综合水文地质图编制及空间水文地质信息系统研究”为依托,通过收集历史资料,整理分析地下水化学监测数据,对忻州市地下水化学特征进行研究。本文取得成果如下：(1)选取忻州市内55处地下水监测点、4处岩溶大泉和8处中型水库,取得共计78份水质检测报告。根据水质检测结果对忻州市内地下水进行整体水质评价,总结主要超标物种类及其超标原因,分析各类水质的分布规律和形成原因。(2)描述了忻州市地下水化学类型的分布情况,重点研究了区内岩溶大泉和忻州盆地的地下水化学特征,并选取其中的重点区域马圈泉域和永兴河冲洪积扇,通过数理统计研究地下水化学指标的变化规律,分析地下水化学特征的影响因素,并对地下水的可持续利用提出建议。(3)介绍了多元统计分析方法的原理,并对地下水的各项化学指标分别进行聚类分析和主成分分析。聚类分析得出各项指标中相关性较好的四组指标,并分析其相关机理；主成分分析得出对对地下水化学特征影响较大的三个主成分,分别说明了水文地质环境、工业废水和农业灌溉、煤矿开采对地下水化学特征的影响。(4)描述忻州市高氟水的主要分布区域及其分布规律,分析高氟水形成原因。研究忻州市地氟病的分布特征,与高氟水分布特征相比较,分析二者之间的关联性,并对忻州市高氟水提出改水措施建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 地下水化学研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方法与技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 技术路线
• 第2章 研究区概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 河流水系
• 2.1.4 气候
• 2.1.5 社会经济概况
• 2.2 地质概况
• 2.2.1 地层
• 2.2.2 地质构造
• 2.3 水文地质概况
• 2.3.1 含水岩系
• 2.3.2 地下水的补给、径流、排泄
• 2.4 小结
• 第3章 地下水的化学组分特征
• 3.1 监测点分布
• 3.2 忻州市地下水水质评价
• 3.3 水化学类型的空间分布特征
• 3.3.1 忻州市水化学类型特征
• 3.3.2 忻州市主要岩溶大泉水化学特征
• 3.3.3 忻州盆地地下水化学特征
• 3.4 小结
• 第4章 地下水化学特征的多元统计分析
• 4.1 多元统计分析方法
• 4.1.1 聚类分析的原理
• 4.1.2 主成分分析的原理
• 4.2 地下水系统的水化学特征聚类分析
• 4.2.1 电导率、硝酸盐氮、铜和亚硝酸盐氮的相关机理
• 4.2.2 挥发酚、氨氮、汞和六价铬的相关机理
• 4.2.3 锌、铁、氯化物和TDS的相关机理
• 4.2.4 PH、总硬度和高锰酸盐指数的相关机理
• 4.3 地下水系统的水化学特征主成分分析
• 4.3.1 元素相关性分析
• 4.3.2 特征值与累计方差贡献率分析
• 4.3.3 地下水主成分分析模型
• 4.4 小结
• 第5章 氟的水文地球化学特征
• 5.1 氟的物理化学性质
• 5.1.1 人类生活环境中氟的来源
• 5.1.2 水中氟的化学性质
• 5.1.3 水中氟的来源
• 5.2 忻州市高氟水分布特征
• 5.2.1 忻州市高氟水分布情况
• 5.2.2 忻州市高氟水形成原因分析
• 5.3 氟的存在形式与地氟病的关系
• 5.3.1 氟的存在形式及人体吸收氟的影响因素
• 5.3.2 忻州市地氟病分布特征
• 5.4 浅层高氟水改水措施
• 5.4.1 原水水质处理
• 5.4.2 更换水源
• 5.5 小结
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献