南四湖地区水地球化学特征及影响因素

【摘要】南四湖是中国华北地区最大的湖泊之一，其流域的地质构造复杂，地层发育齐全，同时位于一个工农业发达，快速城镇化的地区，其水地球化学环境受到了自然背景和人类活动两方面的影响。通过在南四湖流域的浅层地下水和地表水的采样及分析，我们对这个半干旱地区的水地球化学情况进行了针对性的研究。本次工作共采集地下水样品43件，地表水样品20件，检测了pH值、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、F-、总硬度及溶解性总固体，以及重金属元素As、Hg、Cr6+、Pb2+、Cd2+。通过数学统计方法和三线图的分析，初步认为区域地下水和地表水中的离子来源复杂。其中地表水中人为输入比重较大的是汞、镉、硫酸根离子、氯离子等，地下水中人为影响比较严重的有汞、镉、铅、砷、硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子等。利用单因子评价和综合评价的方法，可以发现在地表水中的重金属汞和镉的含量偏高，硫酸根离子和氯离子的浓度较高，可能受到工业活动的影响，水质综合评价达到良好以上的样品有60.0%。而地下水中重金属铅的含量较高，硝酸根离子含量偏高，水质较差，综合评价极差的样品占到了41.9%。通过对流域地表水中主要离子的地球化学计算分析，确定了不同来源对离子的贡献比例，包括大气输入（0.6-2.0％），人为输入（1.0-70.1％）和岩石风化（29.3-97.0％）三大类。岩石风化的平均贡献率约为61.1％，其中32.0％来自蒸发盐岩，碳酸盐岩为21.0％，硅酸盐岩为8.1％。结合河流径流量和流域面积，每年南四湖流域的硅酸盐岩风化贡献了2.35t/km2的总溶解固体（TDS），碳酸盐则贡献了10.43ton/km2的总溶解固体，蒸发盐则为35.53ton/km2。另外，整个流域的二氧化碳的消耗量约为7.02×109mol/a。
【作者】李俊；
【导师】袁国礼；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】南四湖；地区水岩反应；地球化学；主要离子；来源分析；

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