泗水县尖山村岩溶水化学特征时空变迁及影响分析.pdf

总第2 1 3 期2023年第8 期专题讨论泗水县尖山村岩溶水化学特征时空变迁及影响分析董岩1，刘兰玉2（1.山东省地矿测绘有限公司，山东济南2 50 0 0 2；2.山东省地质测绘院，山东济南2 50 0 0 2）摘要：通过对泗水县尖山村天然矿泉水水井2 0 1 5、2 0 1 6、2 0 2 0、2 0 2 1 年水样采集，对比分析了近7 年的地下水溶解性总固体、氯离子、硝酸根等离子变化特征进行分析评价。结果表明，地下水中溶解性总固体、氯离子、硝酸根离子等指标呈逐年缓慢升高的趋势，有水质逐步变差的趋势，造成地下水离子浓度变化主要是人类活动强度增大对地下水化学场造成的影响。关键词：泗水县尖山村;地下水；氯离子；硝酸根离子；变化特征中图分类号：X523文献标识码：A0引言泗水县境内多泉,有“名泉七十二,大泉十八，小泉多如牛毛”之说，泉林泉群包括珍珠泉、响水泉、洗钵泉、黑虎泉、红石泉、趵突泉等泉,地下水资源丰富。由于人类活动强度增加（如当地的农业活动影响、工业生产等)导致地下水离子浓度变化 。因此,研究该地区的地下水化学变化特征对地下水的保护具有积极的意义。1地形地貌泗水县地势为南北高、中部低,由东向西倾斜。南部及北部是低山丘陵区，面积为7 3 8.57 km，占全县总面积的6 6.0 6%；中部为泗河河谷平原区，面积为379.43km，占全县总面积的3 3.9 4%。境内山脉多呈东西走向，以花岗岩、变质岩、灰岩为主。全县山丘众多。调查区位于尼山以北的泗水盆地南缘,属丘陵地形,调查区东南较高，西北和北部较平坦,海拔高度在160255m,地形高差最大9 5m2地质和水文地质条件图1 可见区内构造复杂，主要以断裂为主,尤其北西及北西西向断裂十分发育，它们控制地层的展布,地貌形态及水文地质单元边界。东西向主要有汶泗断裂。北东向及近南北向断裂较少,且活动规模较小,区内断裂性质多为压扭和张性 2。勘查区范围内主要地下水含水层为寒武系朱砂洞组地层，地层以单斜形式覆盖于太古界变质岩之上，构成丘陵、低山地形，主要含水层岩性为灰岩、泥质灰岩及矽质灰岩，岩溶发育程度程度中等，一般单井涌水量 1 0 0 0 m/d。地下水的埋藏与富水性随地貌、岩性、构造等条件的变化而具有较大的差异。其岩溶、裂隙多沿不同岩性界面及构造带附近发育。2.1地下水的补给、径流、排泄条件区内地下水主要补给来源为大气降水,其次是地表水的渗漏补给。地下水的径流与排泄条件受区域构收稿日期：2 0 2 3-0 2-2 4作者简介：董岩，男，1 9 8 4年出生，毕业于中国地质大学（武汉），本科，中级职称，研究方向为水文地质环境地质。山西化工Shanxi Chemical Industry一、地QY沂河组OM土裕段图QLOMM例OM阁庄段Ois三山子组上段五阳山段三山子组中段图1 区域地质图造、岩性、地形因素的控制极为突出，由于受断裂的切割,形成独立的补给、泾流、排泄系统。区内大部分地区岩石裸露，浅部裂隙岩溶发育，部分地区虽被第四系覆盖,但第四系厚度较薄（一般小于1 0 m）,透水性也较好,这利于灰岩岩层接受大气降水补给。区内水库、河流等地表水体，由于灰岩裂隙岩溶发育，成为地下水的重要补给源。2.2地下水的径流、排泄泗河以北地区,地下水总体流向由北部山区向南部凹陷边缘运动。地下水流向总体是由南部山区向北部凹陷边缘运动。但由于受构造及地形的影响，地下水流向与区域岩层倾向成一锐角斜交，由南向北西或向北运动。于北部凹陷南缘地带地下水运动受断裂及弱透水地层阻挡，产生回水，通过溶蚀裂隙上升形成泉水。勘查区内地下水排泄主要以人工开采为主。2.3区域地下水水源动态特征地下水的主要补给来源为大气降水，所以地下水Total 213No.8,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.08.027文章编号：1 0 0 4-7 0 50(2 0 2 3)0 8-0 0 7 5-0 3QLOMOMOisOjisbE2临沂组北庵庄段OM东黄山段OMPtIE三山子组下段Gic炒米店组徽山组张夏组上灰岩我C2朱砂润维上灰老段张夏组下灰岩段朱砂润组丁家庄段OMOM6iz二、碧浆岩馒头组洪河段敬窝顶单元正长花岗岩CCM馒头组下页岩段CM便头组石店段三、其他地质界线推测地质界线实测性质不明断层口勘查区范围山西化工第43 卷水位年动态变化与大气降水密切相关，雨季普遍上升，旱季水位普遍下降；全年丰水期出现一次高水位阶段(7 一9 月）,枯水期出现一次低水阶段(5一6 月）。随着全年降雨量的少一多少的季节变化,地下水水位稍滞后的低高低的变化过程。每年的1 一5月份水位较低，最低水位出现在5或6 月份，7 月份左右水位急剧回升，随后可达顶峰，高水位阶段可延续至8 一1 0 月份，1 1、1 2 月才明显下降。灰岩地下水水位的这种低高低及缓降陡升的动态变化规律与全年降雨量分配上短期集中的特点密切相关，也与地下水不断排泄消耗的特点有关。3样品采集泗水县尖山村天然矿泉水采样分析测试工作自2015年8 月1 日至2 0 1 6 年8 月1 日，2 0 2 0 年1 1 月至2 0 2 1 年8 月两个阶段进行，分别在枯、平、丰三个水文期进行采样，样品采集严格按国家标准要求进行,采集井中地下水时,先抽水1 0 2 0 min，排出井内滞存的水体，容器反复冲洗三遍，然后采集新鲜地下水样品，送至具有甲级资质的测试单位进行测试，保证了检测结果的可靠性。4综合分析2015年8 月1 日至2 0 1 6 年8 月1 日，分别在枯、平、丰三个水文期进行地下水样品采集:pH值7.447.84，总硬度42 5.0 8 43 6.8 4mg/L。阳离子以Ca、Mg+、Na t 为主，其质量浓度分别为9 5.7 9 6.6 mg/L和45.1947.50mg/L和9.6 6 1 0.9 7 mg/L。阴离子以HCO;、S042-为主，其质量浓度分别为3 3 6.7 2 3 43.9 7 mg/L和161.92172.26 mg/L,其次p(Cl-)为 7.0 2 7.6 2 mg/L,p（NO;）为4.6 8 6.59 mg/L。偏硅酸质量浓度为27.828.39mg/L，水化学类型主要为HCO;SO4-CaMg型水。2 0 2 0 年1 1 月至2 0 2 1 年8 月进行地下水样品采集：pH值7.3 7 7.8 4，总硬度42 5.0 8 458.4mg/L。阳离子以Ca2+、Mg 2、为主,其质量浓度分别为9 8.6 5104.70mg/L和41.1 9 49.1 6 mg/L。阴离子以HCO;、S02-为主，其质量浓度分别为3 0 8.1 3 3 1.7 mg/L和97.77175.7 mg/L,其次 p(Cl-)为 9.50 2 4.51 mg/L,p(NO)为 1 0.42 40.0 mg/L,偏硅酸为 2 1.48 2 9.1 3 mg/L。7.97.87.7(1/Au)/(us)07.67.57.47.37.27.12015-12-232016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S01水化学类型主要为HCO;SO4-CaMg型水。2 0 1 52016年采集的水质分析数据与2 0 2 0 2 0 2 1 年水质分析数据进行对比分析，水化学类型均为HCOSO4-CaMg型,未改变。总体地下水中溶解性总固体、氯离子、硝酸根等指标均有上升趋势，具体见表1、图2 图9。结果表明，地下水中主要的溶解性总固体、氯离子、硝酸根等指标均呈逐年缓慢升高的趋势。经分析主要原因为经济发展过程中人类活动强度增大(如当100%Legend口S01S02S 0 387S04TDS(mg/L)4505oS06S04口80Na7.45pH7.557.657.757.85表1 地下水丰、平、枯水期主要组分及含量变化范围一览表Sample IDS012015-12-2016-03-2016-07-2020-12-2021-04-2021-08-Date23p(Cat)/96.6(mg/L)p(Mg)47.5(mg/L)p(Nat)/(mg/L)p(K+)(mg/L)P(HCO;)336.7/(mg/L)P(SO.2-)(mg/L)p(CI)/(mg/L)pHP(NO;)/(mg/L)p(Sr)/(mg/L)总硬度/436.84(mg/L)TDS350345340(T/au)/(0)3353303253203153103053002952015-12-232016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S02S033-1Sr图2 Durov Diagram图S02S03280695.795.1845.1944.969.6610.971.731.22344172.3161.97.627.027.847.446.594.689.829.86425.08533.5521.8S04S05图3 不同年份Sr、C a 2 离子浓度变化图S041610646.710.12111.481.51337.6313.1145.8185.88.3818.887.557.612.5413.29.210.32422.84457.2509.2783.3S06S01S052710650.710.81.64328.1171.810.47.412.512.24473.5709S02S033-2Ca2S060599.851.411.71.57328.1170.410.67.511.911.85460.9708S04S05S062023年第8 期董岩，等：泗水县尖山村岩溶水化学特征时空变迁及影响分析7.97.87.77.67.47.37.27.12015-12-232016-03-28 2016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S01200180(T/aul)/(os)d1601401201008060402002015-12-232016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-0805S0152(T/u)/(eN)d4342412015-12-232016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S011.81.61.41.00.80.60.40.202015-12-23 2016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S011412(7/u)(-ON)d10864202015-12-23 2016-03-282016-07-062020-12-162021-04-27 2021-08-05S01图：不同年份NO离子浓度变化图35034534(T/au)/(-O0H)d3303253203153103053002952015-12-232016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S02S034-1pHS02S035-1SO.2-S02S036-1MgS02S037-1K+S02S03S04图4不同年份PH、H C O 离子浓度变化图800700(T/ur)(SaL)d60050040030020010002015-12-232016-03-282016-07-062020-12-162021-04-272021-08-05S04S05图5不同年份SO.2-、T D S 离子浓度变化图(T/Au)(.eN)dS04S05图6不同年份Mg?+、Na+离子浓度变化图(T/eu)/(-10)dS04S05图7不同年份K+、C I 离子浓度变化图(T/u)/%1.00.50.2S04S05S05S06S06S06S06S06S01S011210864202015-12-23 2016-03-282016-07-06 2020-12-162021-04-272021-08-05S01201816141210864202015-12-23 2016-03-282016-07-062020-12-16 2021-04-27 2021-08-05S015.0F2.0SO,HCO,+CO,CI图 9 Schoeller Diagram 图S02S02S02S02S034-2HCO;S03S045-2TDSS03S046-2NatS03S047-2CI-MgCaNa+K(下转第8 2 页）S04S05S05S05S05LegendS01S02*S03-S044S05S06S06S06S06S06山西化工第43 卷流程模拟 J.现代化工,2 0 17(8)：2 5-2 6.6吴海霞.MTBE裂解法工业生产高纯度异丁烯技术 J.洛阳师范学院学报,2 0 0 8(2):7 3-7 4.Selection and Simulation of Tert-butyl Methacrylate Production Process(Shanxi Luan Chemical Group Coal-based Clean Energy Co.,Ltd.,Changzhi Shanxi 046000,China)Abstract:Tert-butyl methacrylate(TBMA)is very widely used in China,and can be used in the construction industry,packaging industry,textile industry,etc.In this paper,the two parts of the process of generating TBMA were compared.Finally,isobutene was purified bymethanol etherification and pyrolysis,and TBMA was synthesized by acid addition and esterification.With an annual output of 120,000tons of TBMA as an example,the production route was simulated by Aspen Plus and the economic analysis of the process was carried out.The results show that the project is expected to pay back in the fifth year and has investment value.Key words:tert-butyl methacrylate;simulation;economic analysis(上接第 7 7 页）地的农业活动影响、工业生产等）水质有逐步变差的趋势。5结论研究区内地下水水化学类型主要为HCOSO4-CaMg型,经过不同时期对地下水水质化验数据对比分析，地下水溶解性总固体、氯离子、硝酸根离子等指标总体有上升趋势，判断为人类工程活动、农业生产等因素影响导致面流污染,通过径流对地下水水Temporal and Spatial Changes of Ion Concentration in Karst Water in Jianshan Village,(1.Shandong Geology and Mineral Mapping Co.,Ltd.,Jinan Shandong 250002,China;2.Shandong GEO-Surveying&Mapping Institutte,Jinan Shandong 250002,China)Abstract:Through collecting water samples from natural mineral water wells in Jianshan Village,Sishui County in 2015,2016,2020 and2021,the change characteristics of dissolved total solids,chloride ions and nitrate ions in groundwater in the past seven years wereanalyzed and evaluated.The results showed that the indicators of dissolved total solids,chloride ions and nitrate ions in groundwatershowed a trend of slowly increasing year by year,with a trend of gradual deterioration of water quality.The change of groundwater ionconcentration is mainly caused by the increase of human activity intensity and the impact on groundwater chemical field.Key words:Jianshan vilage,Sishui county;groundwater;chloride ion;nitrate ion;change characteristics7金波.MTBE/丁烯-1装置的流程模拟研究 D.上海：华东理工大学,2 0 15.Liu Xin化学环境造成了一定的影响,地下水水质总体有逐步变差趋势，应建立系统的地下水监测措施，研究其动态变化规律，为地下水环境保护提供依据。参考文献1肖为国，冯凤玲，王集宁，等.泗水南部矿泉水分布特征及开发建议 J.山东国土资源，2 0 12,2 8(2)：2 2-2 3.2中华人民共和国水利部地下水质量标准：GB/T14848-2017S.北京：中国标准出版社，2 0 17.Sishui County and its Impact AnalysisDong Yan,Liu Yulan?(上接第7 9 页）Optimization of Synthesis Process Conditions for Cyclohexyl IsocyanateDeng Shengji(Jiangsu Lanfeng Biochemical Co.,Ltd.,Xinyi Jiangsu 221400,China)Abstract:Cyclohexyl isocyanate,as an important intermediate in chemical production,is widely used in pesticides and pharmaceuticals.Intraditional production processes,phosgene is used as the raw material,but due to its high toxicity and difficulty in quantifying the reactionprocess,this experiment uses fixed light with low toxicity as the raw material to synthesize cyclohexyl isocyanate.The optimal reactionconditions are determined through experiments,providing a theoretical basis for further industrial production.Key words:phosgene;cyclohexyl isocyanate;solvent