寨底地下河流域水化學時空變化規(guī)律研究.pdf

1、巖溶水系統(tǒng)在中國西南地區(qū)占有重要地位。由于巖溶系統(tǒng)具有通暢的溶隙、落水洞、地下河,使巖溶水系統(tǒng)同大氣降水、山坡水、河流、湖泊、甚至海洋有密切關系。巖溶水系統(tǒng)這種與地表間的密切聯(lián)系,使得巖溶地下水更容易受到人類活動影響。已有的研究表明西南地區(qū)地下河面臨著嚴重的污染問題。由中國科學院院士袁道先牽頭承擔的“西南巖溶石山地區(qū)重大環(huán)境地質問題及對策研究”整理出階段性成果。調查結果讓人震驚:西南巖溶區(qū)水環(huán)境問題呈現(xiàn)污染源多樣化,污染由點向面發(fā)展,有

2、機污染與無機污染并存等特點,巖溶區(qū)3066條地下河面臨城市生活、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)多重污染的挑戰(zhàn),正受到變?yōu)榕盼巯滤赖膶嶋H威脅。本文在該環(huán)境背景下選取了典型巖溶區(qū)廣西桂林寨底,研究其內部釣巖、水牛厄、東究、東究橋、小浮、響水巖和寨底這7個研究點的地下水水化學的變化規(guī)律,分析水化學變化趨勢和研究其影響因素和影響強度。通過大量閱讀文獻、野外調查和水化學的分析得到以下結論:
　　 (1)寨底地下河總出口處地下水中和Ca2+、Mg2+、HC

3、O3-含量年變化趨勢表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢。主要原因是地下水中PCO2表現(xiàn)逐漸升高和降雨量逐漸減少的趨勢。Na+的含量表現(xiàn)為明顯升高的趨勢。NO3-含量為明顯降低的趨勢。地下水中Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Mn、Hg、Cr、As這10種重金屬元素中Ni、Mn含量比較高,同時重金屬離子的檢出率,逐年降低。地下水類型為HCO3-Ca型。
　　 (2)從2008年至2010年寨底地下河總出口處地下水中各離子的含量對降雨的響應不同

4、,連續(xù)幾個月每月累計月降雨量都大于100mm的情況下,Ca2+和HCO3-含量就會達到一個低值點。旱季Ca2+和HCO3-含量大于雨季,K+和Na+以及Cl-的含量在第四個季度比前三個季度要高。
　　 (3)在寨底地下河處進行暴雨動態(tài)監(jiān)測,分析發(fā)現(xiàn)地下水中各離子對降雨的響應是不同的。在水位的變化過程中Na+含量逐漸降低而Cl-含量逐漸升高。Ca2+、SO42-和Mg2+含量的最低值分別出現(xiàn)在水位達到最大值后的6個小時、10個小時

5、和8個小時。HCO3-的含量與水位的變化過程有很好的對應關系,HCO3-含量最低值時水位是最高值。在降雨的過程中Ca2+含量對Mg2+的含量有抑制作用.
　　 (4)通過因子分析和相關性分析可知寨底地下水化學受三種因子影響。因子1不僅代表水巖因素,與人類活動強度負相關,人類活動強度代表交通用地、住宅地、園地、工礦用地。因子1的影響強度依次為:小浮、釣巖、東究、寨底、響水巖、水牛厄、東究。因子2受土壤CO2含量有關。灌木林多,水域