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《中国科学院研究生院(地球化学研究所)》 2005年
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喀斯特地下水文系统物质循环的地球化学特征

郎赟超  
【摘要】:博士论文工作主要开展了喀斯特地区(贵阳市和遵义市)地下水文系统的水地球化学特征变化、喀斯特水文系统的水—岩作用、喀斯特地区人为活动对地下水的影响、喀斯特地区“三水”传输、转化以及相互作用过程特征的研究。研究成果发现:喀斯特地区地表和地下水中溶解态Ca~(2+),Mg~(2+),HCO_3~-,SO_4~(2-)离子占离子总数的80%以上,主要与喀斯特地区碳酸盐岩(石灰岩和白云岩)的化学风化作用有关;地下水和地表水中硫酸盐离子含量较高,δ~(34)S值和化学成分分析结果认为硫酸盐离子主要来源于含水岩层中石膏矿物的溶解、硫化物的氧化以及大气酸雨和城市生活排污输入;由硫化物氧化形成的硫酸以及酸雨参与了岩石的风化过程;地表/地下水中的K~+,Na~+,Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-具有明显的人为活动输入特征,三氮和SO_4~(2-)已成为两市城镇地下水污染的主要指标,稳定同位素与化学组分变化结合可以很好示踪喀斯特地区地下水中污染物的来源和循环;岩溶地下水对地表水季节性地球化学组成变化的响应明显,说明喀斯特地区地下水与地表水之间的交换比较活跃,地下水极易收到地表污染物的污染。上述结论揭示了人类活动对研究区域水文地球化学环境的影响、地表/地下水环境的质量现状、认识到喀斯特地区物质的水文地球化学循环的各种控制因素,为今后喀斯特地区地下水资源的管理和保护提供了重要的基础科学依据。
【关键词】:喀斯特 地表/地下水 水化学组成 水-岩反应 污染特征 锶同位素 氯同位素 硫同位素
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P641.3
【目录】:
  • 中文摘要4-5
  • 英文摘要5-6
  • 目录6-8
  • 引言8-9
  • 第一章 绪论9-37
  • §1.1 地下水资源现状及国内外研究动态9-16
  • §1.2 中国喀斯特地下水资源与水环境现状及研究动态16-18
  • §1.3 同位素(锶、氯、硫、硼)水文地球化学概述18-33
  • §1.4 选题依据、内容及意义33-37
  • 第二章 研究区自然背景概述37-48
  • §2.1 贵州省地质地理概况37-39
  • §2.2 贵阳市地质地理概况39-43
  • §2.3 遵义市地质地理概况43-48
  • 第三章 样品采集和分析测试48-63
  • §3.1 水样品采集地点的选取48-52
  • §3.2 样品的采集52-55
  • §3.3 样品的分析与测定55-63
  • 第四章 喀斯特地下水文地球化学特征63-78
  • §4.1 地下水pH、TDS变化特征63-67
  • §4.2 水化学组分变化特征67-74
  • §4.3 水体的Sr、Cl、S、O同位素地球化学特征74-78
  • 第五章 喀斯特地下水化学变化的控制因素78-94
  • §5.1 相关关系分析与主元素来源78-89
  • §5.2 其它元素浓度变化及控制因素分析89-91
  • §5.3 人为因素91-94
  • 第六章 喀斯特地下水文系统的水—岩作用特征94-111
  • §6.1 饱和指数(SI)94-95
  • §6.2 地下水化学组成变化的水—岩作用特征95-105
  • §6.3 硫循环与碳酸盐岩溶解105-111
  • 第七章 喀斯特地表水—地下水的相互作用111-117
  • §7.1 两季节地表水和地下水间的作用关系111-115
  • §7.2 锶和硫同位素的示踪115-117
  • 第八章 喀斯特地下水文系统的污染物组成特征及其来源117-137
  • §8.1 研究区域的污染物质的可能来源117-120
  • §8.2 地下水文系统中污染物的迁移和转化120
  • §8.3 水体中污染物的来源及成分的辨别120-137
  • 第九章 结论137-140
  • 存在的问题及进一步的思考140-141
  • 主要参考文献141-152
  • 发表文章目录152-154
  • 致谢154-155
  • 附录155-163

【引证文献】
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