环鄱阳湖区浅层地下水化学和同位素特征及成因分析

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjm19840220
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鄱阳湖是我国第一大淡水湖,环鄱阳湖区人口密集,农村人口占80%以上,生活生产用水主要来自浅层地下水。随着人口迅速增长、工农业发展水平提高,部分地区存在地下水过量开采、水质恶化等现象。本论文通过野外调查和水样测试,结合区域水文地质条件,采用多元统计、水化学图示、离子比值等方法分析浅层地下水水化学特征,研究其演化规律及影响因素,氢氧同位素和锶同位素的示踪作用为水源识别和溶质来源的确定提供了有力的支持。论文研究能为研究区水资源的合理开发利用和污染防治提供科学依据。主要形成以下结论。(1)环湖浅层地下水为相对氧化态(Eh为15~533 m V),呈酸性-弱碱性(p H为4.22~8.12),矿化度较低(TDS为13.63~415.25 mg/L),水质基本符合饮用水卫生标准。不同含水层地下水化学差异明显,松散沉积物孔隙水NO3-含量相对最高,具有明显的农业活动输入特点和排泄区特点,NO3-、Cl-普遍参与水化学类型命名;红层裂隙孔隙水化学类型主要为HCO3-Ca;岩浆岩变质岩裂隙水Si O2的含量相对较高,水化学类型主要为HCO3-Ca-Na+K;碳酸盐岩岩溶裂隙水具有最高的TDS、p H、Sr2+、Ca2+、Mg2+、HCO3-,水化学类型主要为HCO3-Ca和HCO3-Ca-Mg。(2)统计分析、离子比值和锶同位素分析表明地下水受碳酸盐矿物溶解、硅酸盐矿物溶解、人为活动输入的共同影响。松散沉积物孔隙水和岩浆岩变质岩裂隙水的硅酸盐矿物风化的特点明显,具有较低的Sr2+浓度较高的87Sr/86Sr比值,较高的Li+含量,且Si与总阴离子的比值较高;红层裂隙孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水的碳酸盐矿物风化特点明显,具有较高的Sr2+浓度较低的87Sr/86Sr比值。(3)氢氧稳定同位素分析表明,地表水和浅层地下水均起源于大气降水,且受到较弱的蒸发作用,湖水受蒸发作用最明显,地下水和地表水的水力联系较好。(4)用质量平衡方法计算出地下水化学成分主要受硅酸盐风化主导(50.32%),碳酸盐矿物次之(38.34%),人为活动的输入不可忽略(11.34%)。不同含水层受三个端元的贡献率有所不同,农业活动对松散沉积物孔隙水的输入最明显,硅酸盐矿物风化对松散沉积物孔隙水和岩浆岩变质岩裂隙水的贡献最大,碳酸盐矿物风化对碳酸盐岩岩溶裂隙水贡献最大。
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