桂林甑皮巖遺址地下水水化學(xué)特征及成因分析.pdf

1、地下水作為水資源的一個(gè)重要組成部分，其分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，水質(zhì)良好，便于開采，被作為世界上普遍的飲用水供水水源。地下水不僅可以作為居民的生活供水水源，同時(shí)也是工農(nóng)業(yè)的主要供水來(lái)源，因此，地下水對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人類生產(chǎn)生活至關(guān)重要。但是人類長(zhǎng)期關(guān)注經(jīng)濟(jì)發(fā)展而忽視了環(huán)境保護(hù)，地下水的水質(zhì)不斷受到人類生產(chǎn)生活所帶來(lái)挑戰(zhàn)，居民用水常常受到威脅。而巖溶系統(tǒng)作為一種脆弱的陸地生態(tài)系統(tǒng)，其發(fā)育廣泛，由于巖溶區(qū)特殊的地表、地下雙層結(jié)構(gòu)，土壤層稀薄，造成

2、基巖的大片裸露，由于缺少土壤的防護(hù)作用，各種地表和大氣污染物通過(guò)落水洞、豎井、漏斗、塌陷和溶蝕裂痕等通道進(jìn)入巖溶地下水系統(tǒng)。巖溶地區(qū)受巖溶環(huán)境的制約，不當(dāng)?shù)耐恋乩脮?huì)使巖溶環(huán)境失衡，其中巖溶地下水水化學(xué)組分的變化以及污染就是最為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一。水污染導(dǎo)致的水質(zhì)惡化等方面水質(zhì)安全問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響著人民的生活質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其中結(jié)合硫氧同位素示蹤地下水中硫酸鹽的污染來(lái)源，提高結(jié)果的科學(xué)性?？梢越鉀Q單一δ34SSO4結(jié)果中值域的重疊

3、現(xiàn)象。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴甑皮巖地區(qū)地下水水化學(xué)類型主要為HCO3-Ca和HCO3-Ca+Mg型，在不同月份和不同采樣點(diǎn)還表現(xiàn)為 HCO3+SO4-Ca+Mg，HCO3+SO4-Ca型，2014年HCO3+SO4-Ca+Mg型水較多，Ca2+、Mg2+、HCO3-主要來(lái)自于甑皮巖主要含水巖組融縣組灰?guī)r及桂林組白云質(zhì)灰?guī)r，這三種離子與巖溶作用聯(lián)系緊密。其水化學(xué)特征反映了碳酸鹽巖的風(fēng)化溶解主要控制著區(qū)域地下水的物質(zhì)組成，同時(shí)，

4、相對(duì)偏高的SO42-反映出地下水可能受到人類活動(dòng)的影響。受季風(fēng)性氣候的影響，降雨集中，地下水中各離子濃度雨季降低，旱季增大，與冬季相比，夏季各離子受到不同程度的稀釋作用。⑵由于巖溶介質(zhì)的非均質(zhì)性和巖溶水的高度敏感性，巖溶水的水動(dòng)力條件以及地球化學(xué)環(huán)境的不同，也就會(huì)形成水化學(xué)曲線的差異，主要表現(xiàn)為稀釋效應(yīng)和污染物淋濾效應(yīng)。污染物持久效應(yīng)可以通過(guò)衰減率和衰減速率來(lái)表現(xiàn)。陽(yáng)離子中Na+的衰減率最大，K+的含量在溶洞水和管道水中主要呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)

5、，衰減率大多為20%~35%，只有在Y3呈現(xiàn)衰減。Ca2+和Mg+無(wú)明顯規(guī)律。陰離子中Cl-衰減率較大，多為20%~60%，裂隙水SO42-和NO3-的衰減率波動(dòng)范圍大于管道水，溶洞水與管道水中SO42-的衰減率很低并且部分為正，裂隙水中各采樣點(diǎn)的變化幅度較大。除zk14出現(xiàn)增長(zhǎng)外，NO3-在溶洞水和管道水的衰減率相似，為20%~30%，裂隙水的衰減率相比溶洞水和管道水略微偏高。研究區(qū)地下水主徑流帶衰減速率在各段以及豐水期和枯水期各不相

6、同，陽(yáng)離子中Ca2+的衰減速率最快，K+的速率最慢，陰離子中SO42-變化速率較大在豐水期，SO42-主要表現(xiàn)為從上游到下游為負(fù)的衰減速率，在枯水期則表現(xiàn)為從上游到下游正的衰減速率。⑶甑皮巖地區(qū)附近地下水的δ34SSO4值的變化范圍在-4.14~8.13‰之間，均值為-0.91‰，除了zk10顯著偏正外，其它采樣點(diǎn)分布較為集中，δ18OSO4值的變化范圍在-3.25~9.74‰之間，除了zk10，zk16，y1這三個(gè)點(diǎn)之外，其它采樣點(diǎn)分