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环鄱阳湖地区地质和地球化学结构复杂,地下水主要为第四系孔隙水、红色碎屑岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩溶洞水等多种类型,分布密集的地表水与地下水交互影响;同时,该区域是江西省经济快速发展的主要引擎,区域内工农业和城市化的快速发展导致地下水环境问题日益突出。本文以环鄱阳湖周边城市群为研究区,基于水文地质、地球化学及环境科学等理论,剖析区内1979-1980、2012-2013、2018-2019年长序列多期次流域地下水环境化学指标,采用统计分析、图解法等探究地下水化学类型和地下水水质变化趋势及空间分布规律,进一步通过吉布斯图解、主要离子相关性分析及同位素变化规律来揭示地下水化学组分的来源、特征及其形成机理;采用单因素、综合评价及熵权水质指数(EWQI)水质评价方法进行水质评价,采用线性回归法分析影响探究区域内地下水水质关键因素,搞清地下水水质的空间分布特征,以厘清区域地下水环境质量差异的控制机制;通过分析p H值、铁、锰和三氮等典型指标的空间分布特征及成因分析,阐述地下水水化学演化的驱动因子;结合污染源分布特征、地下水污染荷载及地下水防污性能等,叠加制定研究区内地下水污染防治区划,提出适合环鄱阳湖区域地下水污染防控策略。基于此,本文主要得到以下研究结论:(1)运用舒卡列夫分类法对研究区7个地下水环境单元进行水化学分类,总体上研究区地下水以重碳酸型水为主,占比约为75%;局部地区(主要是河谷平原孔隙水中)出现氯化型水、硫酸型水、硝酸型水,占比分别为8%、6%、11%,硝酸型水占比增多,主要分布于五河河谷平原、鄱阳湖滨湖平原、丘陵岗地裂隙孔隙水区、高安—乐平台陷丘陵裂隙岩溶水亚区、九岭—高台山台拱山地丘陵裂隙水亚区、官帽山台拱丘陵岗地裂隙水亚区;总体上,阳离子含量变化不大,阴离子以HCO3-为主,SO42-、Cl-、NO3-离子含量有相对增加的趋势。(2)孔隙潜水、孔隙承压水、裂隙水及岩溶水主要受岩石风化作用的影响,同时大气降水对其也有一定程度的影响,蒸发产生的影响不明显;地下水化学组分受水岩作用、阳离子交换作用、蒸发浓缩等自然因素和人为活动共同影响,其中Ca2+、Mg2+与HCO3-来源以碳酸盐溶解为主,其次硅酸盐及蒸发岩的溶解也是地下水Ca2+和Mg2+来源;地下水Na+和K+主要来源于岩盐作用,其中孔隙潜水和岩溶水盐岩和长石类矿物(硅酸盐)的溶解是Na+和K+主要来源;地表水和地下水稳定同位素D和18O变化表明蒸发作用和降水补给对两者产生了一定程度的影响;研究区孔隙水主要受粪便和生活污水有关,可能是由于孔隙水区域主要为城镇聚集区,而岩溶水硝酸盐受化学肥料影响最大,裂隙水整体上受化学肥料、粪便及生活污水共同影响。总体上,研究区内地下水化学特征主要受自然环境和人为活动共同影响,但因人为活动的分布差异性,导致不同类型地下水受到影响存在差异。(3)从地下水指标对水质影响分析及水质空间分布可知,1979-1980年研究区内不同类型超标因子均超过10项,其中p H值、Zn、Mn、Fe、NH4+、SO42-、F-及耗氧量等超标程度较为严重;2018-2019年研究区内地下水超标的指标有p H值、锰、硫化物等22项,其中有机超标为3项。研究区地下水IV类和V类仅受无机常规化学指标,贡献率分别为82.51%和90.52%,对二者影响最大的指标是p H值、锰、硫化物、铁、硝酸盐等,而除p H值、铁锰、硫化物外全指标评价后,研究区内地下水水质主要以III类为主。空间分布上,劣质水主要分布于人类活动频繁的城市聚集区、矿山开采区及农业活动区,部分V类水集中在矿区下游的信江等河流周边,地表水的补给可能是其主要影响因素;部分IV、V类水主要分布在城区人口密集处或工业等污染源周边。因此,研究区内地下水水质主要受原生环境(铁、锰等)及人类活动综合影响。(4)采用熵权水质指数法(EWQI)可知,2012-2013年研究区地下水潜水水质评价等级为“中等”以上占比为92.05%;2018-2019年潜水中等以上水质占比为92.65%,1979-1980年研究区内地下水潜水和承压水水质较好,水质等级主要以优秀为主,其他等级占比较少,其中潜水的差和极差水质显著低于承压水,也不同于2018-2019年和2012-2013年的时段内良好和中等占比增加,二者比例不低于30%,表明人类活动加剧研究区内地下水整体水质略有下降,主要是优秀水质占比降低。采用逐步线性回归分析识别Mn、TDS、NO3-、Fe、I-对水质贡献程度强,共同组成的优化模型EWQImin能较大程度体现EWQI,同时综合考虑区域地下水偏酸特点,因此,研究区地下水监测指标可优化p H值、Mn、TDS、NO3-、Fe、I-。(5)研究区域内弱酸性地下水占比较大,主要受到酸雨、地形地貌、包气带土壤及地表水等因素共同影响,地下水p H值小于6.5广泛分布于环鄱阳湖周边区域;地下水中Fe和Mn超标分布在赣抚冲积平原区、环鄱阳湖沿岸地带、昌江沿岸地带、德安县城区、丰城市城区等地,不同类型地下水均存在Mn超标,而Fe超标主要为孔隙水,二者主要是因全新统(Q4)和中更新统(Q2)还原沉积环境影响较大;三氮中的氨氮和硝酸盐在岗地和平原区域超标最为严重,且以孔隙水为主的平原区中硝酸型水占比最大,主要是研究区内生活污水和农业面源等人类活动造成;因此,研究区内地下水水质及其分布差异性主要受自然环境和人类活动共同影响,且地下水水质较差的区域为人类活动集中活动区,且地形地貌不适宜地下水径流的区域,同时表面水质差异造成的水化学演化具有双驱动因素的特征。(6)通过对环鄱阳湖地区潜水人体健康风险评价,潜水中对成人和儿童存在致癌风险的物质有As和Cr6+,不同城市成人和儿童存在As致癌风险的有抚州、景德镇、九江,而Cr6+存在致癌风险的城市仅有九江;研究区内潜水对成人和儿童均存在非致癌风险的物质有Mn、NO3-、F-、NO2-,其中前2者对非致癌风险贡献最大,且大部分城市均存在非致癌风险,其对人体的主要暴露途径是经口饮用。相对于成人来说,环鄱阳湖区域地下水对儿童造成致癌风险和非致癌风险均较大,其主要暴露途径是经口摄入,而经皮摄入影响较小。因此,区域内部分地下水无法直接长期饮用,以防造成人体健康风险。(7)结合环鄱阳湖城市群污染源分布特征以及水文地质条件等,对区域内地下水污染荷载及地下水防污性能进行分析评价,计算研究区内不同区域的防控值,确定地下水保护区、防控区及治理区的分布,确定保护区面积约1619.19km~2,占总区域面积的3.16%,防控区面积约48812.15km~2,占总区域面积的95.31%,治理区面积约784.31km~2,占总区域面积的1.53%,最终绘制环鄱阳湖城市群地下水染防治区划图,为区域地下水水质改善及污染防治提供了科学依据。