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淮北煤田供水主要源自厚松散层中部含水层地下水(简称“中层水”),其上覆的浅层水与矿区表生环境相连。由于工矿企业及居民供水量大,矿区环境因素复杂,因而中层水水源地环境质量问题一直受到矿区居民的广泛关注。本论文选取淮北煤田宿临矿区(即宿南—临涣矿区)为研究区,对中层水及其上覆的浅层水进行取样测试,分析浅层水和中层水的常规水化学、微量元素和环境同位素水文地球化学特征及联系,评价中层水环境质量,探讨中层水水文地球化学演化规律,为合理开发利用中层水水资源,确保供水安全提供科学依据。取得的主要成果如下:(1)阐明了研究区浅、中层水常规组分的含量特征;依据Gibbs图解和主成分分析等手段进行了水常规组分的源解析,并揭示了水岩作用机理;利用TDS、F-、NO3-等含量的变异程度有效判断了浅、中层水之间的水质区别与联系。(2)通过水中微量元素丰度分析,发现浅、中层水中Mn、Sr含量较高(且Mn含量有超标现象),其余微量元素含量均未超标。并给出了受pH控制的微量元素富集率排序:Sr>Mn>Ba>Li>Mo>Zn>Ni>Rb>Cu>Cr>Cd>Pb。(3)根据研究区D、18O测试结果分析,得到了不同水体的D、18O线性方程(地表水蒸发线为δD=4.8δ1SO-13.6;浅层水线为δD=5.4δ180-12.5;中层水线为δD=6.1δ1SO-10.4),为浅、中层水的补给来源研究提供了科学依据。(4)基于中层水常规离子组分的历史监测数据分析,分时段开展了常规组分、水质类型的演变特征分析;并利用离子组合比、主成分载荷得分及TDS等值线图探讨了区域水岩作用、地下水流场的时空演化规律。(5)应用单因子法、修正的内梅罗指数法以及模糊层次分析法对研究区中层水进行了环境质量评价,结果显示,不同的评价方法所得结论略有差异,但综合结果是中层水环境质量良好。(6)依据蒙特卡罗模拟法,利用Crystal Ball软件进行了水中微量元素健康风险评价,发现中层水中Cr的致癌风险大于Cd。微量元素的总致癌风险等概率分布特征显示,经饮水途径摄入的微量元素对人体产生致癌风险较小。图42表29参156