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城市发展对岩溶地下水质影响的地球化学示踪——以重庆南山老龙洞地下河系统为例
  • ISSN号:1001-7410
  • 期刊名称:《第四纪研究》
  • 时间:0
  • 分类:P641.3[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]西南大学地理科学学院,重庆400715, [2]中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(批准号:41172331)和国土资源部、广西岩溶动力学重点实验室开放课题(批准号:KDL2012-02)共同资助
中文摘要:

随着城市化的快速发展,大量生活废水的排放严重影响岩溶地下水质.本文尝试利用重庆南山老龙洞流域2012年每月地下水、雨水和生活污水的水化学数据与环境同位素87Sr/86Sr、δ34S-SO2-和δ13CDIC来研究城市发展对岩溶地下水质的影响,结果表明:1)城市化过程带来的硫酸改变了岩溶地质过程,不同月份碳酸溶蚀碳酸盐岩对地下水中(Ca2++Mg2+)和HCO3-的贡献率分别变化于38% ~68%(平均贡献率为53%)和55% ~81%(平均贡献率为68%),而硫酸溶蚀碳酸盐岩对地下水(Ca2+ +Mg2+)和HCO3-的贡献率分别变化于32% ~ 62%(平均贡献率为47%)和19% ~ 45%(平均贡献率为32%);2)生活废水的输入改变了流域地下水锶同位素的地球化学特征,地下水87Sr/8Sr变化丁0.70800~0.70900,明显高于雨水和石灰岩溶解来源的87Sr/86Sr值,而低于生活废水的87Sr/86Sr值,表明流域地下水质受水-岩作用和污水输入的共同影响;3)地下水δ34S-SO42-变化于7.8‰~ 12.0‰之间,SO42-主要来源于生活污水和雨水的输入与石膏的溶解;4)地下水δ13CDIC变化于-11.2‰~-7.3‰之间,且地下水(Ca2+Mg2+)/HCO3摩尔比率介于0.60~0.71,流域地下水质一方面受控于CO2对碳酸盐岩溶解的自然过程,另一方面则受城市化过程产生的硫酸对碳酸盐岩溶解的控制.

英文摘要:

With the expansion of urbanization,population in cities or suburbs has increased in number where sewage discharge from residential areas has deteriorated karst groundwater quality of drainage basins across the globe.The chemical and stable isotopic compositions of strontium,sulfur and carbon from groundwater are used to evaluate the contributions of urbanization to karst groundwater quality of Laolongdong Underground River in the Nanshan karst trough valley (29°28′ ~ 29°33′N,106°35′ ~ 106°37′E) of Chongqing,SW China.The groundwater monitored from January to December in 2012,was characterized by hydrochemical facies of HCO3-SO4-Ca.The contributions of carbonate dissolution by carbonic acid to total (Ca2++Mg2+) and HCO3-in groundwater ranged from 38% to 68% (average 53%),and from 55% to 81% (average 68%),in different months.While the contributions of carbonate dissolution by sulphuric acid to total (Ca2+ +Mg2+) and HCO3-in groundwater varied from 32% to 62% with an average of 47%,and 19% to 45% with an average of 32%,respectively.The 87Sr/86Sr ratios of groundwater ranged from 0.70800 to 0.70900,higher than that derived from the dissolution of calcite,suggesting the natural 87Sr/86Sr ratios of groundwater controlled by water-rock interaction has been significantly elevated by detergents derived from domestic sewage water.The δ34S-SO24-of the groundwater varied from + 7.8‰ to + 12.0‰ with high SO42-concentrations,indicating that the sulfate was mainly originated from detergents (domestic sewage water),rainwater and the dissolution of gypsum.The δ13CDIC in groundwater,varying from-11.2‰ to-7.3‰ with a changeable molar ratio between (Ca2++Mg2+) and HCO3-of 0.60 to 0.71,suggested that the groundwater quality was controlled by processes that carbonate rocks are dissolved by CO2 from C3 vegetation under open system conditions which the δ13CDIC of groundwater has a value of around-14‰ with a molar ratio between (Ca2+

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期刊信息
  • 《第四纪研究》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院地质与地球物理研究所 中国第四纪研究委员会
  • 主编:郭正堂
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:dsj@mail.igcas.ac.cn dsjs@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998119
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7410
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2708/P
  • 邮发代号:82-428
  • 获奖情况:
  • 1996年被国务院学位委员会地球物理及地质学科评议...,2001年入中国期刊方阵,2007年获中国科学院出版基金科技期刊排行榜三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17826