桂林甑皮巖遺址地下水水化學特征及成因分析.pdf

1、地下水作為水資源的一個重要組成部分，其分布廣泛，儲量豐富，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，同時也是工農(nóng)業(yè)的主要供水來源，因此，地下水對經(jīng)濟的發(fā)展以及人類生產(chǎn)生活至關(guān)重要。但是人類長期關(guān)注經(jīng)濟發(fā)展而忽視了環(huán)境保護，地下水的水質(zhì)不斷受到人類生產(chǎn)生活所帶來挑戰(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作用，各種地表和大氣污染物通過落水洞、豎井、漏斗、塌陷和溶蝕裂痕等通道進入巖溶地下水系統(tǒng)。巖溶地區(qū)受巖溶環(huán)境的制約，不當?shù)耐恋乩脮箮r溶環(huán)境失衡，其中巖溶地下水水化學組分的變化以及污染就是最為嚴重的環(huán)境問題之一。水污染導致的水質(zhì)惡化等方面水質(zhì)安全問題已經(jīng)嚴重影響著人民的生活質(zhì)量和社會經(jīng)濟的發(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源，提高結(jié)果的科學性?？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)地下水水化學類型主要為HCO3-Ca和HCO3-Ca+Mg型，在不同月份和不同采樣點還表現(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。其水化學特征反映了碳酸鹽巖的風化溶解主要控制著區(qū)域地下水的物質(zhì)組成，同時，

4、相對偏高的SO42-反映出地下水可能受到人類活動的影響。受季風性氣候的影響，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，巖溶水的水動力條件以及地球化學環(huán)境的不同，也就會形成水化學曲線的差異，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)可以通過衰減率和衰減速率來表現(xiàn)。陽離子中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

5、，衰減率大多為20%~35%，只有在Y3呈現(xiàn)衰減。Ca2+和Mg+無明顯規(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，裂隙水中各采樣點的變化幅度較大。除zk14出現(xiàn)增長外，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這三個點之外，其它采樣點分