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《西南大学》 2008年
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金佛山地区地下水δ~(15)N及微(常)量元素研究

高彦芳  
【摘要】: 岩溶区由于特殊的水文地质结构,导致雨水、地表水与地下水之间迅速混合,因而,地下水的地球化学特征可以敏感地反应外界环境条件的变化。本研究选取典型的岩溶山地——金佛山作为研究对象,这是因为该地区地球化学研究工作尚处起步阶段,域内水资源和水化学资料不够完整;且2006年和2007年夏季重庆市(包括金佛山地区)先后出现干旱和内涝,波及整个市区和大部分村镇。2006年7月到2007年7月期间,我们5次在该地区收集已有资料,并进行野外调查采样和实验室对比分析,以揭示金佛山地区地下水质主要受什么因素的控制和影响,为其地下水资源做出评价,便于再次出现干旱、内涝时为该地区部分村镇居民寻找和饮用健康的地下水提供指导,为西南岩溶山区农村饮水安全提供科学依据。 本研究针对野外所取的样品,用滴定法测定HCO_3~-、CO_3~(2-)、Cl~-三种阴离子的含量;用紫外可见分光光度计测定SO_4~(2-)、NO_3~-的浓度;用有机碳分析仪测得TOC的含量;用ICP-OES测定常量元素(K、Na、Ca、Mg)及其微量元素(Fe、Mn、Ba、Sr、Cu、Zn、Al等)的含量;在实验室用阴离子交换树脂富集NO_3~-,再洗脱低温蒸干,用Flash EA1112-Conflo-IRMS联机测试δ~(15)N值。本文重点选取δ~(15)N和微量元素作为研究指标。 采用野外数据与实验室测试数据对比、阴阳离子平衡检验以及相对标准偏差等方法验证所测数据比较准确。再分析数据得出: (1)本区地下水的水化学类型为Ca-HCO_3型和Ca、Mg-HCO_3型,在讨论6个泉群空间分布特征的基础上,得出其地下水主要来自大气降水,化学成分主要受到地层岩性、地形和地下水运移时间的控制。 (2)探讨了干旱、内涝环境条件下金佛山地下水质趋向恶化。再讨论其微(常)量元素的空间、时间分布特征及其影响因素,金佛山地下水As、Cr、Cu、Zn、Hg五种元素的含量较低,大多低于仪器检测限度;空间上,存在由山顶保护区向山下非保护区元素含量逐渐增高的趋势,个别地下水存在异常高值;时间上,不同微(常)量元素的变化差异较大。该分布特征与含水介质的岩性和化学性质以及上覆岩土的性质、地下水的酸碱度、径流条件、氧化—还原环境、人类活动的影响等因素有关。 (3)特别讨论了该区地下水中NO_3~-的污染状况,其中1、16、19号泉点硝酸盐含量最高,平均值高达57.85mg/L,对生产生活造成一定的影响。分析δ~(15)N,得知本区δ~(15)N的变化范围是-8.615‰~+11.27‰,那么NO_3~-的来源应该有粪肥、化肥、天然土壤、工业废弃物和生活污水等,由此警示人们注重保护自己的水源。本研究区受到细菌等有机质侵扰比较少。 (4)金佛山地区大部分地下水质受控于地质背景,各评价指标的含量均较低,水质优良。但是一定程度上已经受到人类活动的影响,表现为Ca~(2+)、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)含量增加,尤其是NO_3~-,已经超出《地下水质量标准》规定的Ⅲ类水的范围,成为了该区地下水质的主要污染因子。因此,急需让当地居民了解这一情况,采取措施竭力保护地下水源。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P641.1

【引证文献】
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1 蒲俊兵;重庆市地下河发育、分布的控制机制及水文地球化学区域特征研究[D];西南大学;2011年
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【参考文献】
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【同被引文献】
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