重慶市老龍洞地下河流域巖溶地下水糞便指示菌環(huán)境指示意義的研究.pdf

1、巖溶區(qū)特殊的地質(zhì)“雙層結(jié)構(gòu)”，造成地表嚴重缺水而地下水特別豐富的現(xiàn)象，因此巖溶區(qū)地下水是巖溶區(qū)最重要的水源。隨著城市化進程不斷加快，城鎮(zhèn)污水、生活垃圾、以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污水等成為西南地區(qū)巖溶地下水面臨的嚴峻問題。重慶市南山老龍洞地下河為典型的生活垃圾污染，研究區(qū)地下河常年不斷流，所屬城鎮(zhèn)沒有完善的生活污水、生活垃圾處理設(shè)施，對生活污水和垃圾的處理基本上采用的是原始的陰渠和暗渠排放，甚至是地表排放，最終利用落水洞排入地下河。目前，地下河水質(zhì)污

2、染嚴重。相關(guān)學(xué)者致力于研究人類活動影響下的巖溶地下水環(huán)境的物理化學(xué)過程，對巖溶地下水污染的微生物過程研究偏弱，巖溶區(qū)地下水中的微生物數(shù)量的空間與季節(jié)上的差異可以反映出入類活動和城市化程度。探討城鎮(zhèn)化進程中地下水環(huán)境的演變機理，巖溶水微生物時空變化的研究顯得尤其重要，為巖溶地下水資源的合理有效利用、流域健康與疾病防治等提供科學(xué)依據(jù)。城市的水資源和改善居住環(huán)境的可持續(xù)利用對策喀斯特市地下水系統(tǒng)的影響研究有重要意義。
　　本研究選取重慶

3、市南山老龍洞流域地下水為研究對象，在2014.1～2015.1進行野外樣品采集與實驗室分析工作。采樣點依次為:小院兒井、仙女洞天窗、龍井塝井、高東寺1井、高東寺2井、老龍洞地下河出口、趙家院子井，分別簡稱為1?！?＃。在該水文年內(nèi)采集的地下水樣品進行室內(nèi)理化性質(zhì)檢測，對四種糞便指示菌TC（細菌總數(shù)）、EC（大腸菌群）、FC（糞大腸菌群）、FS（糞鏈球菌）采用濾膜法計數(shù)，在SPSS統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性分析方法的支持下對老龍洞流域地下水污染時空分布

4、特征進行研究，初步獲得以下結(jié)論:
　　(1)南山老龍洞流域地下水化學(xué)組成類型是Ca-Mg-SO4型。8個采樣點水質(zhì)硬度普遍較高，其中則1＃、2＃、4＃、8＃地下水為硬水，3＃、5＃、6＃、7＃地下水屬于中硬水，K+、Na+含量在各采樣點都呈現(xiàn)較高水平，并超過自然水平之下的K+、Na+含量，SO42-、Cl-濃度超過國家標準的數(shù)量極少，SO42-檢出率僅為3％，而Cl-則未檢出。NO3-在地下水中的污染程度居高不下，檢出率為75％。

5、這與其地表的人類日常生活、工農(nóng)業(yè)活動強度有較大的關(guān)系。城市化較快的上游地區(qū)1＃、2＃、3＃以及混合型污染區(qū)7＃、8＃的K+、Na+含量高于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動為主的4＃、5＃、6＃。
　　(2)老龍洞流域地下水居民生活用水中的四種糞便指示菌季節(jié)分布上顯示出夏秋季節(jié)升高，春、冬季節(jié)污染數(shù)量下降的趨勢，但是各個采樣點的微生物指示菌季節(jié)變化各有差異，不同于河流或者海洋中的細菌群落具有明顯而一致的季節(jié)變化。巖溶區(qū)地下水水溫保持恒定，并不隨季節(jié)變化

6、而有大的改變，因此水溫并不是造成巖溶區(qū)地下水微生物季節(jié)性變化的主要原因。采樣點均位于地勢較低的谷底，周圍密布著居民區(qū)和小型手工業(yè)作坊和工廠，其產(chǎn)生的生活污水和工業(yè)廢水直接排放到環(huán)境中。5～10月重慶雨季來臨，將環(huán)境中的污水順地勢匯入谷底，最終通過落水洞進入地下暗河，匯入地下河的降水?dāng)y帶了大量的糞便污染，促使地下水中的糞便污染指示菌數(shù)量猛增。
　　(3)研究區(qū)地下水的糞便指示微生物的分布具有較大的空間差異性，受季節(jié)性影響較大。所有采

7、樣點的糞便污染程度都很高，其中以7＃最為嚴重，超過國家地下水標準的37.6～2.92×105倍。5＃污染程度最低，但仍是國家地下水標準的22.5～1.57×104倍。7拌微生物污染最為嚴重，秋季細菌總數(shù)量達到1.5×107 CFU/mL，大腸桿菌群數(shù)為1.4×105 CFU/mL，7＃地下水屬于重度微生物污染，為多菌區(qū)。5＃周圍是農(nóng)田，主要從事耕種、農(nóng)田灌溉等生產(chǎn)活動，附近鮮少有居民，其產(chǎn)生的生活污水較少，且水質(zhì)清澈，水質(zhì)最好。1＃、3

8、＃這兩個采樣點位于流域上游地區(qū)，伴隨城市化發(fā)展，受人類活動影響較大，微生物污染也隨之增多，其總細菌數(shù)量水平相對較高，僅次子7拌。4＃、6＃、8＃這三個采樣點的地表環(huán)境以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動為主，8＃附近為耕地，該井水主要用于灌溉農(nóng)田，居民洗衣服等。
　　(4)本研究區(qū)所有采樣點水質(zhì)中微生物超標嚴重，糞便污染是本研究區(qū)污染的主要來源。通過對FC/FS比值進行糞便污染來源的初步研究判斷:夏秋季節(jié)降水量較多的時期，其中1＃、2＃、3＃這三個采樣

9、點的FC/FS比值達到103以上，可以推測這三處地下水糞便污染主要來源于人類的生活廢水;7＃地下水糞便污染在一年內(nèi)全部顯示為人類糞便污染，可能由于這三處地下水來自于流域內(nèi)多條地下河分支，流經(jīng)地區(qū)很多都屬于居民區(qū)和工業(yè)區(qū)，其中絕大多數(shù)都是人類生活污水。3＃、8＃在一年當(dāng)中受人類糞便污染影響也較大，其他各采樣點的比值都呈現(xiàn)季節(jié)性變化，夏季，1～3＃，7＃、8＃比值遠大于4.0，秋季，1＃，3～8＃比值大于4.0，污染來源主要是人類生活污水與

10、糞便，即夏秋季節(jié)地下水糞便污染生物來源主要是人類。
　　(5)由于巖溶區(qū)獨特的地下空間結(jié)構(gòu)，垂直連通性要遠大于水平方向的連通性，采樣點地表環(huán)境對于微生物污染空間差異性有重要影響。短期的降水狀況及地表人類活動的差異都會引起采樣點微生物數(shù)量的較大變化。同一地區(qū)不同采樣點的地下河水化學(xué)特征季節(jié)、空間差異都較為明顯，可能與區(qū)域內(nèi)降水強度和人類活動強度有關(guān)。
　　總而言之，造成研究區(qū)微生物污染的原因比較復(fù)雜:特殊的水文地質(zhì)背景、農(nóng)業(yè)生