重慶青木關(guān)地下河金屬陽(yáng)離子對(duì)降雨的響應(yīng)研究.pdf

1、水資源是人類賴以生存的資源，是人類生存和發(fā)展的基本保障，水資源的開發(fā)和利用是人類永久性的目標(biāo)。水資源中巖溶地區(qū)的地下水資源是淡水資源的重要存在，巖溶區(qū)被環(huán)境科學(xué)家認(rèn)為是一種同沙漠邊緣一樣的脆弱環(huán)境，其環(huán)境容量低，一旦遭到損害破壞，就很難恢復(fù)，空間介質(zhì)具地上地下雙層結(jié)構(gòu)，形成獨(dú)特的水土分離格局(“土在樓上，水在樓下”)、可溶巖造壤能力低、巖溶水空間分布不均、地表地下水聯(lián)系密切、水源容易漏失，以及偏堿性環(huán)境和生態(tài)脆弱，極易遭到人類活動(dòng)的影響

2、，使得開發(fā)利用地下水資源問題更加突出。本文通過對(duì)兩場(chǎng)降雨條件下巖溶地下河出口姜家泉泉水的電導(dǎo)率、pH值和水溫等水文地球化學(xué)指標(biāo)以及金屬陽(yáng)離子濃度的全程高密度監(jiān)測(cè)，來(lái)研究地下河對(duì)降雨的響應(yīng)過程。結(jié)果分析表明： ⑴通過對(duì)姜家泉地下水一個(gè)水文年的水化學(xué)指標(biāo)分析得出地下河水化學(xué)成分陰離子以HCO-3離子為主，含有少量的SO2-4離子，陽(yáng)離子以Ca2+或Ca2+和Mg2+含量為主，尤其以Ca2+為主，Mg2+含量相對(duì)偏少，其水化學(xué)類型為H

3、CO-3—Ca2+型。 ⑵通過對(duì)一個(gè)水文年內(nèi)姜家泉主要重金屬離子濃度變化的研究表明青木關(guān)地下河的金屬離子濃度變化受季節(jié)影響大，有季節(jié)性變化的特點(diǎn)，在干旱季節(jié)的濃度與雨季的濃度差別明顯，Ca、Mg、Sr離子濃度由雨季到來(lái)，隨著地下河流量的增加而降低，隨流量的降低而增加；Fe、Mn、Al、Ba離子則隨地下河流量增加而增加，隨流量減少而降低；K、Na離子濃度變化受人類活動(dòng)影響較大。 ⑶通過對(duì)兩次降雨的常規(guī)水化學(xué)特征分析可以得出

4、在青木關(guān)研究區(qū)，降雨條件下巖溶水文及常規(guī)水文地球化學(xué)指標(biāo)對(duì)降雨響應(yīng)非常及時(shí)。驗(yàn)證了示蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在降雨期姜家泉水水量動(dòng)態(tài)變化大，水位暴漲暴落，表明青木關(guān)地下河系統(tǒng)巖口落水洞至姜家泉段地下徑流存在規(guī)模較大的單一巖溶管道，含水層介質(zhì)極不均勻。 ⑷對(duì)兩次降雨的金屬陽(yáng)離子濃度變化的監(jiān)測(cè)，可以推出在青木關(guān)地下河中，金屬陽(yáng)離子可以分為兩種：在降雨過程中Ca、Mg和Sr等為碳酸鹽巖溶解后所得的離子主要受稀釋作用的控制；Al、Fe、Mn、Ba等

5、重金屬離子主要來(lái)源于地下洞流域的土壤，是通過雨水沖刷作用帶入地下河系統(tǒng)中的離子。從這個(gè)方面可以看出降水過程中青木關(guān)地下河很容易受到污染，也就是代表著在不均勻含水介質(zhì)中很容易受到外來(lái)物質(zhì)的影響。 ⑸從兩次的對(duì)降雨全程監(jiān)測(cè)過程，得出在青木關(guān)這種不均勻含水介質(zhì)中，降雨條件下金屬陽(yáng)離子的含量對(duì)降雨過程具有高度的敏感性，尤其是Al、Fe、Mn等金屬離子與地下河流量的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.88、0.93、0.86，相關(guān)度非常高，可為不均勻含水介質(zhì)的