寨底地下河流域水化學(xué)時(shí)空變化規(guī)律研究.pdf

1、巖溶水系統(tǒng)在中國(guó)西南地區(qū)占有重要地位。由于巖溶系統(tǒng)具有通暢的溶隙、落水洞、地下河,使巖溶水系統(tǒng)同大氣降水、山坡水、河流、湖泊、甚至海洋有密切關(guān)系。巖溶水系統(tǒng)這種與地表間的密切聯(lián)系,使得巖溶地下水更容易受到人類活動(dòng)影響。已有的研究表明西南地區(qū)地下河面臨著嚴(yán)重的污染問(wèn)題。由中國(guó)科學(xué)院院士袁道先牽頭承擔(dān)的“西南巖溶石山地區(qū)重大環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題及對(duì)策研究”整理出階段性成果。調(diào)查結(jié)果讓人震驚:西南巖溶區(qū)水環(huán)境問(wèn)題呈現(xiàn)污染源多樣化,污染由點(diǎn)向面發(fā)展,有

2、機(jī)污染與無(wú)機(jī)污染并存等特點(diǎn),巖溶區(qū)3066條地下河面臨城市生活、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)多重污染的挑戰(zhàn),正受到變?yōu)榕盼巯滤赖膶?shí)際威脅。本文在該環(huán)境背景下選取了典型巖溶區(qū)廣西桂林寨底,研究其內(nèi)部釣巖、水牛厄、東究、東究橋、小浮、響水巖和寨底這7個(gè)研究點(diǎn)的地下水水化學(xué)的變化規(guī)律,分析水化學(xué)變化趨勢(shì)和研究其影響因素和影響強(qiáng)度。通過(guò)大量閱讀文獻(xiàn)、野外調(diào)查和水化學(xué)的分析得到以下結(jié)論:
　　 (1)寨底地下河總出口處地下水中和Ca2+、Mg2+、HC

3、O3-含量年變化趨勢(shì)表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢(shì)。主要原因是地下水中PCO2表現(xiàn)逐漸升高和降雨量逐漸減少的趨勢(shì)。Na+的含量表現(xiàn)為明顯升高的趨勢(shì)。NO3-含量為明顯降低的趨勢(shì)。地下水中Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Mn、Hg、Cr、As這10種重金屬元素中Ni、Mn含量比較高,同時(shí)重金屬離子的檢出率,逐年降低。地下水類型為HCO3-Ca型。
　　 (2)從2008年至2010年寨底地下河總出口處地下水中各離子的含量對(duì)降雨的響應(yīng)不同

4、,連續(xù)幾個(gè)月每月累計(jì)月降雨量都大于100mm的情況下,Ca2+和HCO3-含量就會(huì)達(dá)到一個(gè)低值點(diǎn)。旱季Ca2+和HCO3-含量大于雨季,K+和Na+以及Cl-的含量在第四個(gè)季度比前三個(gè)季度要高。
　　 (3)在寨底地下河處進(jìn)行暴雨動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),分析發(fā)現(xiàn)地下水中各離子對(duì)降雨的響應(yīng)是不同的。在水位的變化過(guò)程中Na+含量逐漸降低而Cl-含量逐漸升高。Ca2+、SO42-和Mg2+含量的最低值分別出現(xiàn)在水位達(dá)到最大值后的6個(gè)小時(shí)、10個(gè)小時(shí)

5、和8個(gè)小時(shí)。HCO3-的含量與水位的變化過(guò)程有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,HCO3-含量最低值時(shí)水位是最高值。在降雨的過(guò)程中Ca2+含量對(duì)Mg2+的含量有抑制作用.
　　 (4)通過(guò)因子分析和相關(guān)性分析可知寨底地下水化學(xué)受三種因子影響。因子1不僅代表水巖因素,與人類活動(dòng)強(qiáng)度負(fù)相關(guān),人類活動(dòng)強(qiáng)度代表交通用地、住宅地、園地、工礦用地。因子1的影響強(qiáng)度依次為:小浮、釣巖、東究、寨底、響水巖、水牛厄、東究。因子2受土壤CO2含量有關(guān)。灌木林多,水域