磷石膏作为磷酸制取工艺过程的副产物,其堆存过程中产生的环境风险问题受到了国内外学者的广泛关注。瓮福磷石膏堆场作为贵州省最大的废弃物堆场之一,投入使用以来出现的渗漏问题给当地岩溶水环境产生严重威胁。因此本文选择瓮福磷石膏堆场及周边不同水体为研究对象,分别于丰水期(2016年5月)、平水期(2016年8月)和枯水期(2016年12月)的对地下水、地表水和磷石膏渗滤液进行了样品采集,并对易变参数(如T、pH、EC、Eh、DO等)、水化学组分(阴阳离子等)以及总磷、氟和金属含量进行了测试。利用传统水化学结合多元统计分析方法对区域水环境特征进行分析,同时对地下水水质进行评价,并利用水文地球化学模拟,以期初步揭示堆场渗漏影响下岩溶区地下水的水质演化规律。得到以下阶段性的认识:(1)磷石膏渗滤液呈强酸性且盐度较高,各参数特征主要取决于湿法制磷酸以及湿法堆存工艺流程,受大气降水补给径流等外界条件的影响较小。其主要特征污染物为TP、F-、SO42-,含量分别高达:5182mg/L、2039mg/L、422mg/L,金属污染物有Fe,Mn,含量分别是41.6 mg/L,7.52 mg/L。研究区地下水在丰、平、枯三期受污染的呈酸性,未受污染的呈中性至弱碱性,地表水则呈弱碱性。地下水EC值高于同期地表水,DO值低于同期地表水,研究区水体呈氧化性。(2)研究区水体主要离子为Mg2+,Ca2+,HCO3-,SO42-,约占90%。主要来源于喀斯特地质背景下的水岩反应,研究区水体主要水化学类型为Ca2+-HCO3-型,其中受污染影响下的地下水化学类型有向Mg2+-Ca2+-SO42-演化的趋势。研究区特征污染物空间分布表明,磷石膏渗滤液渗漏至地下水中为非均匀扩散,且表现出明显的方向性,这可能与岩溶区岩溶裂隙或地下岩溶通道密切相关。(3)磷石膏堆场主要通过岩溶裂隙或管道渗漏对G1(发财洞)方向地下水体造成影响,没有表现出对周边地下水形成辐射状污染的特征。G10(龙井)方向主要受瓮福厂区渗漏的影响,污染程度远小于G1(发财洞)。研究区地下水绝大部分水质表现为极好和良好,G10(龙井)点地下水水质表现为差,而G1(发财洞)受污染严重。(4)丰、平、枯三期地下水与渗滤液的混合比例分别为1∶0.038、1∶0.215、1∶0.575。可估算出三期发财洞的流量分别为76.5、18.6、7.7 m3/hr。丰水期渗漏过程中主要是白云岩与石膏溶解并伴随有去白云化作用,这些反应将加速地下碳酸盐岩层的岩溶发育;而渗滤液中PO43-,Fe在迁移过程中随着pH及离子浓度的变化,易形成羟磷灰石、Fe(OH)3、蓝铁矿沉淀析出。而平水期及枯水期渗漏过程中主要是白云岩、方解石的溶解加速了水岩反应,Fe(OH)3、蓝铁矿沉淀也会从地下水在析出。(5)从丰水期到枯水期,方解石、白云岩所参与的水岩反应逐渐增强,污染物(SO42-、PO43-、F-)的溶解量逐渐增加,而氢氧化铁与蓝铁矿两种物质的沉淀量逐渐减少。渗漏影响下离子浓度变化主要来自于地下水的稀释作用,同时Ca2+、Mg2+浓度部分升高可能来自于渗滤液入渗加速的水岩反应,SO42-浓度的明显升高可能源于磷石膏渣的水化作用,而PO43-、F-的小幅下降可能主要由于岩溶管道中存在的物理吸附作用。