曹胜伟 作品数:16 被引量:81 H指数:5 供职机构: 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 更多>> 发文基金: 中国地质调查局地质调查项目 国家自然科学基金 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 更多>> 相关领域: 天文地球 环境科学与工程 自动化与计算机技术 更多>>
DRASTIC和GOD两种方法评价地下水防污性的实例研究 被引量:6 2018年 地下水资源在中国北方缺水地区,起着不可替代的作用,地下水防污性研究是当前合理开发利用和保护地下水资源的基础,也是地下水管理决策的重要依据。本文以吉林省长春市九台区为实例,采用DRASTIC和GOD利用GIS(Geographic information system)分别对研究区浅层地下水防污性进行评价。利用研究区污染较严重的硝酸根(以氮计,mg/l)实测值和污染潜势值的相关关系作为验证因子,DRASTIC相关性达到0.6407,GOD相关性达到0.3669,结果表明:在本研究区,DRASTIC比GOD更适合评价地下水防污性,对于评价DRASTIC和GOD两种评价模型,可以选取氮等参数来验证地下水防污性评价方法的准确性。 原若溪 孔祥波 费宇红 曹胜伟 李亚杰 郝鹏云 马红镝 石梦阳关键词:DRASTIC GOD 福建省厦门市水热型地热系统地球化学特征及成因模式 被引量:2 2023年 福建省厦门市滨海地区海水补给型地热系统虽然补给资源量很大,但是存在水质咸化、温度较低、地热水开采可能诱发海水入侵等问题,因此,查明该区地热资源成因模式,对地热资源合理开发、利用及保护具有重要意义。通过在厦门市地热田采集地热水、地下水及地表水样品,运用水化学及环境同位素分析方法,研究地热水化学特征及地热资源的成因机制。结果表明:厦门市山区及山前地带地热水的补给来源主要是山区降雨入渗,以TDS较低的HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型水为主;沿海地区地热水的补给来源主要是不同程度的海水混入,以TDS较高的Cl^(-)Na型水为主。根据Cl^(-)混合模型特征,发现该区13处地热田中有10处地热田受到海水混入补给,其中浦边地热水的海水混入比达73.20%。地热水由低山区沿NW向断裂向深部运移,与区域NE向深大控热断裂交汇,接受深部传导热量后形成深部热储层,温度为185~225℃;地热水沿断裂带上升过程中有海水或地下冷水混入,混入后的浅层热储温度为80~139℃。综合分析认为,厦门沿海地区海水是地热水的重要补给资源,地热水化学组分受海水混合作用影响明显,存在两次或多次地下冷水或海水的混入,降低了地下热储温度。 刘春雷 李亚松 李亚松 李剑锋 曹胜伟关键词:地热水 环境同位素 福建泉州湾近岸海域沉积物重金属来源分析与生态风险评价 被引量:13 2022年 【研究目的】受重金属含量影响,泉州湾表层沉积物环境质量面临巨大生态风险,然而重金属含量影响因素及潜在来源研究相对薄弱。【研究方法】通过采集泉州湾近岸海域表层沉积物样品,以元素含量及粒度分析归纳出重金属分布特征、富集程度为基础,使用Hakanson生态风险指数法识别湾内沉积物潜在生态风险程度,并进一步通过正定矩阵因子分解法及主成分分析,定量分析不同重金属主要来源。【研究结果】在晋江与洛阳江交汇处出现沉积物粒度低值区,易于重金属富集,表层沉积物重金属富集程度为Hg>As>Cd>Pb>Zn>Cu>Cr>Ni。湾内沉积物整体处于中度生态风险状态,Cd对生态风险贡献程度最高(37.90%),其次为Hg(29.38%)。Cr与Ni主要源于母岩风化,Cu与Zn、Pb受母岩风化影响及矿山冶炼的共同影响,Cd与As分别主要源自近岸污水排放与燃料燃烧,而Hg的来源较为复杂。研究区表层重金属主要来源依次为矿山冶炼、母岩风化、污水排放以及燃料燃烧,贡献率依次为33.95%,31.16%,22.26%与12.21%。【结论】陆域物质随地表径流的输送对泉州湾表层沉积物生态环境质量造成了巨大风险,未来需要特别加强对不同介质中Hg的归趋及环境行为研究。 曹胜伟 刘春雷 刘春雷 李亚松 郝奇琛 李静 郝奇琛 陆晨明关键词:重金属 源解析 生态风险 滹沱河超采区地下水硫酸盐来源识别及迁移转化 被引量:8 2020年 近年调查和监测发现,滹沱河超采区地下水中硫酸盐含量日趋增高,范围逐渐扩大,高浓度的硫酸盐主要分布在滹沱河、石津灌渠及黄壁庄水库副坝附近,并有向地下水降落漏斗区扩散的趋势,使该地区水资源矛盾更为突出。以滹沱河超采区为研究范围,结合水文地球化学理论开展了野外调查及取样工作,并基于长时间序列、多点位交叉动态监测数据分析以及硫氧同位素技术进行研究,得出:滹沱河超采区地下水硫酸盐异常与上游地表水有着紧密联系,黄壁庄水库及入流冶河受上游采煤活动影响,硫酸盐含量较高,地表入渗补给造成研究区地下水硫酸盐污染。通过分析研究区地下水硫酸盐的迁移转化特征,建立了滹沱河超采区地下水硫酸盐在地表水-包气带-地下水中的迁移转化模式,指出上游防控是减缓滹沱河超采区地下水硫酸盐污染的有效方式,为石家庄地区的地下水环境污染防治与地下水可持续利用提供了科学依据,具有重要的理论和实际意义。 田夏 李亚松 费宇红 曹胜伟 冯创业 孟艳关键词:地下水 硫酸盐 污染 福建盐田海水补给型地热系统地球化学特征及其成因 被引量:4 2023年 海水补给型地热系统具有补给资源量大,但温度低、水质咸化等特点,查明沿海地热水循环补给条件和成因机制,对东南沿海地热资源的合理开发利用和保护具有重要意义。在泉州官桥盐田地热区分别采集了地热水、地下水和海水样品14个,利用水化学同位素特征分析和地球化学温标法,揭示了官桥盐田地热水循环补给和地热资源成因机制。结果表明:地热水水化学类型为Cl—Na型水,与海水水化学类型一致;H01和H02的溶解性固体总量(TDS)分别为2610 mg/L和3090 mg/L,地下水以TDS小于400 mg/L的HCO3—Na型水为主;地热水富集Br-,地下水中Br-未检测,表明盐田地热水存在现代海水或者海相沉积层古海水补给。根据盐田地热田H01和H02地热水Cl-混合模型计算,地热水H01海水混入比为9.13%,H02海水混入比为10.76%,显示H01在出露于第四系地层后混入了更多的地下水。综合分析认为,海水是盐田地热水的重要补给资源,地热水化学组分受海水混合作用影响明显,深层热水上升过程中存在两次或者多次地下水或者海水混入从而形成浅层热储,采用SiO2地热温标和多矿物平衡法估算的浅层热储温度在89~121°C之间。 刘春雷 李亚松 李亚松 曹胜伟 王婉丽 曹胜伟关键词:地热水 水文地球化学 环境同位素 冀东北地区中低温对流型地热系统的氟指示意义研究 被引量:6 2021年 为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。结果表明:研究区地热流体F^-含量为1.36~23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3^-—Na^+和SO4^2-·HCO3^-—Na^+等Na型水中富集程度高于HCO3^-—Ca^2+和HCO3^-—Ca^2+·Mg^2+等Ca型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。 原若溪 王贵玲 刘峰 刘峰 曹胜伟关键词:氟 水文地球化学 不同网格加密方法在河流回补地下水模拟中的对比 被引量:3 2020年 河流回补地下水是线状回补过程,河道附近地下水位高精度模拟是回补效果准确评估的关键。基于非结构化网格加密方法,设定4种不同的网格剖分方案(两种结构化网格和两种局部加密的非结构化网格),在不同边界条件下对河流回补地下水过程进行模拟。通过对末流场、距离河道不同范围回补前后水位变差、地下水均衡和模型运行效率的对比分析,阐明线状回补模拟中不同网格加密方法的优劣。结果表明:与粗结构网格模型相比,两种局部加密的非结构化网格模型以及细结构网格模型的模拟精度高,能更准确刻画因河道回补导致的地下水位变化;两种局部加密的非结构化网格模型比细结构网格模型运行时间短,在没有大幅降低模拟精度的条件下,运行效率更高;四叉树网格模型相对于嵌套网格模型具有长期模拟的优势,在河流回补期末,模拟精度要稍高于嵌套网格模型;同时,四叉树网格模型具有多级加密的优势,加密级次越多,剖分的网格数量相对越少,运行时间相对更短。综上所述,四叉树网格加密方法既保证了模拟精度,又一定程度上提高了模型运行效率,是值得推广的一种局部网格加密方法。 崔伟哲 郝奇琛 陈康 陈飞 唐世南 朱玉晨 曹胜伟关键词:地下水 嵌套网格 非结构化网格 硝酸盐污染氮氧同位素溯源及贡献率分析——以南阳地区为例 被引量:20 2019年 南阳盆地地下水硝酸盐污染形势不容乐观,但是其成因尚不清楚。为了识别该地区浅层地下水中硝酸盐的污染来源,系统采集了28组样品,基于稳定同位素质量守恒定律和线性混合定律,通过分析硝酸盐中氮氧同位素组成(δ15N、δ18O),定量计算出了不同污染源对地下水硝酸盐的贡献程度。研究结果表明:该地区浅层含水层地下水NO-3-N的浓度均值为23.25 mg/L,以地下水质量Ⅲ类水为标准,超标率达39.29%;污水及粪便是造成硝酸盐污染的主要原因,其平均贡献率为73%;其次为化肥的施用占23%;该地区地下水环境受人类活动影响强烈,而自然因素对硝酸盐污染的贡献程度可忽略不计。 曹胜伟 费宇红 田夏 崔向向 张学庆 原若溪 李亚松关键词:南水北调 地下水污染 硝酸盐 稳定同位素 一种地下水监测系统 本发明属于水信息监测技术领域,公开了一种地下水监测系统,包括数据处理终端、供电装置和监测取样装置,监测取样装置包括连接管,连接管内部中空,连接管开设有滑槽,滑槽连接有多件监测取样组件,监测取样组件包括箱体,箱体开设有进水... 李亚松 刘春雷 郝奇琛 朱玉晨 曹胜伟 陆晨明 董岩南襄盆地地下水污染对水化学类型变化的指示意义 被引量:3 2019年 地下水水化学分类是按一定的规则将地下水中的化学成分归类,是认识地下水形成的重要途径。然而,在地下水受污染的条件下,污染质将成为地下水化学组分的一部分,指示着区域地下水化学类型受污染质影响。针对该问题采用了在舒卡列夫分类法中加入NO3-指标的方法,发现计入NO3^-后水化学命名发生改变的点占17.2%,水化学类型新增了NO3、Cl·NO3、HCO3·NO3型水3种;原舒卡列夫分类中HCO3型水所占面积略有增加,其它3种水化学类型面积有所减少。常规水化学分类法主要用于判断地下水的自然成因,而人类活动使浅层地下水的原生环境发生了较大变化,在进行与人为污染组分有关的地下水化学分类工作时,并不适用。因此,水化学分类中计入NO3-这一典型污染指示因子,有助于从污染角度研究地下水。 崔向向 费宇红 李亚松 田夏 曹胜伟关键词:南襄盆地 地下水 水化学类型 硝酸盐