丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

引用本文

代贞伟, 王磊, 伏永朋, 章昱, 张方亮, 董芯岑, 贺小黑. 丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征[J].中国地质调查, 2019,6(5): 43-49.
DAI Zhenwei, WANG Lei, FU Yongpeng, ZHANG Yu, ZHANG Fangliang, DONG Xincen, HE Xiaohei. Hydrochemical characteristics of groundwater in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou Reservoir[J].Geological Survey of China, 2019,6(5): 43-49. 复制到剪切板

doi: 10.19388/j.zgdzdc.2019.05.05

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丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

代贞伟^1,², 王磊^1,², 伏永朋^1,², 章昱^1,², 张方亮³, 董芯岑³, 贺小黑⁴

1.中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉 430205

2.中南地质科技创新中心,武汉 430205

3.河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院,郑州 450000

4.东华理工大学水资源与环境工程学院,南昌 330013

通信作者简介: 伏永朋(1971—),男,教授级高级工程师,主要从事工程地质与水文地质研究工作。Email: fuyongpeng123@163.com。

第一作者简介: 代贞伟(1986—),男,助理研究员,主要从事工程地质与水文地质研究工作。Email: daizhenwei@mail.cgs.gov.cn。

收稿日期: 2019-04-30

基金资助: 中国地质调查局“丹江口水库南阳—十堰市水源区1:5万环境地质调查(编号: DD20160256)”项目资助

摘要

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素。为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明: 丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca²⁺为优势阳离子,$HCO_3^-$为优势阴离子; 除$NO_3^-$外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准; 丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO₃型和Ca-HCO₃型,水化学过程以风化-溶滤作用为主; 地下水$NO_3^-$超标13%~17%,丰水期部分区域出现Cl^-型水化学类型。季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响。

关键词: 丹江口水库; 南水北调工程; 地下水; 水化学类型

中图分类号:P641.3 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2019)05-0043-07

Hydrochemical characteristics of groundwater in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou Reservoir

DAI Zhenwei^1,², WANG Lei^1,², FU Yongpeng^1,², ZHANG Yu^1,², ZHANG Fangliang³, DONG Xincen³, HE Xiaohei⁴

1. Wuhan Geological Survey Center, China Geological Survey, Wuhan 430205, China

2. Central South China Innovation Center for Geosciences, Wuhan 430205, China

3. NO.1 Institute of Geo-Environment Survey, Henan Bureau of Geological Exploration and Development, Zhengzhou 450000, China

4. School of Water Resources & Environmental Engineering, East China University of Technology, Nanchang 330013, China

Abstract

As water source of the Middle Route of South-to-North Water Transfer Project, the water quality of groundwater in Danjiangkou Reservoir is the key factor influencing the construction of South-to-North Water Transfer Project. In order to ensure the water transfer from Danjiangkou Reservoir to Beijing, the authors investigated the hydrochemical characters of groundwater, based on the sampling, statistics and related analysis of groundwater in Laoguanhe River Basin. The results show that the groundwater in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou belongs to alkalescence and low mineral, and the dominant cation is Ca²⁺, while the dominant anion is $HCO_3^-$. Except for the $NO_3^-$, the main ions contents can reach the drinking water standard of China and the World Health Organization. The main hydrochemical types are Ca-Mg-HCO₃ and Ca-HCO₃ in both high-water and low-water periods, and the hydrochemistry process is mainly efflorescence-lixiviation. The $NO_3^-$ content of groundwater exceeds 13% to 17%, and the Cl^- type groundwater may occur during high-water period. Season change barely influenced the spatial distribution of groundwater hydrochemical type in Laoguanhe River Basin, and the groundwater quality is mainly influenced by the human activities, such as agriculture, aquaculture, industrial residual waste and domestic sewage.

Keyword: Danjiangkou Reservoir; South-to-North Water Transfer Project; groundwater; hydrochemical type

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0 引言

全球淡水资源越来越紧缺, 对地下水资源进行合理保护越来越受到人们的关注。地下水水化学特征研究是地下水资源评价的重要内容, 也是水文地质学研究的重点^{[1, 2, 3, 4]}。地下水在循环过程中与岩石圈、生物圈及大气圈进行复杂的物质、能量和信息交换, 其水化学特征受地层岩性、地形地貌、土壤类型、地表径流和人为活动控制, 具有一定的时空差异性^{[1, 5, 6]}。对重点水资源保护区开展地下水水化学特征及演变过程研究, 不仅可以掌握水资源循环规律, 揭示地下水与环境的作用机制, 还可为区域地下水资源可持续开发、利用及环境保护政策的制定提供科学参考^{[7, 8, 9, 10, 11]}。

为解决华北地区水资源短缺问题, 自2002年始, 我国实施了南水北调工程。丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地, 其地下水水质关系着南水北调工程建设的成败^[11]。近年来, 对丹江口水源地水资源的研究主要集中在基于对整个库区调查的水源地生态环境^{[12, 13, 14, 15]}、水库调水前后的水质变化与水化学特征^{[16, 17, 18, 19, 20]}及农业面源污染^{[21, 22]}等方面, 对小流域的水质变化特征及规律研究较少。随着丹江口水库周边地区社会经济的快速发展和城镇化水平的不断提高, 入库支流小流域因受自然和人为因素影响较大, 将进一步影响丹江口水库水源地生态平衡的保持和社会效益的发挥。

本文以丹江口水库老灌河流域为研究区, 通过对该区地下水进行系统采样, 分析地下水的水化学特征, 揭示老灌河流域地下水水质演变过程, 为区域水资源可持续开发、利用及环境保护政策的制定提供参考。

1 研究区概况

1.1 地理概况

丹江口水库位于汉江中上游(图1), 分布在湖北省丹江口市和河南省南阳市淅川县, 水域横跨鄂、陕、豫三省, 素有“ 亚洲天池” 之美誉, 是汉江的天然水位调节器。库区上游流域每年接纳废水约0.61× 10⁹ m³, 并逐年增长; 库区周围神定河、泗河、官山河、涧河、老灌河和浪河等支流存在污染迹象^[12]。本文对丹江口水库淅川县老灌河流域开展调查及研究, 老灌河支流从槐树洼流入淅川县, 经上集— 黄庄汇入丹江, 河床宽250~800 m, 河槽深5~7 m, 底坡降1.7‰ ~3.3‰ 。

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	图1 研究区地理位置及概况图Fig.1 Location and general situation of the study area

1.2 地质概况

研究区位于秦岭东段伏牛山南侧, 地面高程< 800 m, 地貌类型主要为侵蚀剥蚀低山、侵蚀剥蚀丘陵及冲洪积带状河谷平原。由老至新, 出露的地层主要为震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、白垩系和第四系, 仅东北部出露新元古界变质岩。变质岩主要为变玄武质凝灰岩和玄武质角砾晶质凝灰岩夹变玄武岩; 沉积岩主要为灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质条带灰岩、粉砂岩、砂岩、泥岩和砂砾岩; 第四系为粉质黏土、粉土、砂和砂砾石, 主要分布在丹江和老灌河等河谷、河漫滩和阶地^[23]。

研究区位于秦岭褶皱系中南秦岭华力西褶皱带, 以褶皱为主, 总体构造方向为NW— SE向。断裂多数为NW向张性正断层, 属丹江断裂带及其次级断层束, 另有少量NE向或近SN向断裂。

1.3 水文地质概况

研究区地下水具有补给距离近、径流途径短、补给地表水等特点, 大气降水是该区地下水的主要补给源, 地下水的水位动态与大气降水入渗、补给密切相关。该区地下水主要划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和基岩裂隙水4种类型。松散岩类孔隙水主要分布在丹江和老灌河两侧的河漫滩和阶地, 含水介质以砂、卵砾石等松散岩土体为主, 富水性较强。碎屑岩类孔隙裂隙水主要分布在丹江两岸白垩系砂砾岩、泥岩和粉砂岩中, 富水性较弱。碳酸盐岩类裂隙岩溶水主要分布在荆紫关— 师岗复向斜两翼的丘陵低山区, 赋存于灰岩、白云质灰岩、白云岩和泥质条带灰岩溶蚀孔洞和溶蚀裂隙内, 富水性不均匀。基岩裂隙水主要赋存于荆紫关— 师岗复向斜两翼的带状泥岩、砂岩裂隙和元古宇变质岩风化裂隙及构造裂隙中, 部分基岩裂隙水以泉的形式溢出, 富水性中等^[23]。

2 研究方法

2.1 样品采集

考虑季节变化影响, 分别于2016年10月(丰水期)和2017年3月(枯水期)在淅川县老灌河两岸上游毛堂乡— 下游白岭入江口的16个地下水采样点(15个机民井点, 1个泉点)采集32个样品(图2)。

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	图2 研究区采样点分布图Fig.2 Distribution of sampling points in the study area

泉点水样取表面水下50 cm处, 机民井点采样前先抽水3~5 min。在样品采集过程中, 用预采样品对采样瓶冲洗3次以上后再取样。

2.2 样品测试

主要测试样品的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、HC $O_{3}^{-}$ 、Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 、C $O_{3}^{2 -}$ 浓度、pH与TDS值, 在河南省地质环境监测院实验测试中心完成测试。各参数具体测试情况如下: Na⁺和K⁺采用原子吸收分光光度法, 仪器为WFX-120A原子吸收分光光度计; Ca²⁺和Mg²⁺采用EDTA滴定法; Cl^-和S $O_{4}^{2 -}$ 采用离子色谱法; HC $O_{3}^{-}$ 和C $O_{3}^{2 -}$ 采用酸碱滴定法; pH值采用电位法, 仪器为PHS-3C数值酸度计; TDS值为Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、HC $O_{3}^{-}$ 、Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 和C $O_{3}^{2 -}$ 质量浓度总和的表征值。

2.3 数据处理与统计

用SPASS数理统计软件对各测试点水质指标参数进行统计及分析, 运用软件AquaChem V.3.70分析丰水期和枯水期浅层地下水的水化学类型及其分布特征, 结合区域地质资料, 探讨丹江口水库老灌河流域地下水水化学分布特征和变化规律。

3 结果与讨论

3.1 水化学成分统计

对丹江口老灌河流域丰水期和枯水期浅层地下水的水化学成分进行统计, 结果见表1。

表1 丹江口水库老灌河流域丰水期和枯水期浅层地下水的水化学成分统计结果 Tab.1 Hydrochemical components of shallow groundwater during high-water and low-water periods in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou Reservoir

时期	参数	水化学成分浓度/(mg· L^-1)									pH值
时期	参数	TDS	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	Cl^-	S $O_{4}^{2 -}$	HC $O_{3}^{-}$	N $O_{3}^{-}$	pH值
丰水期	最小值	330.76	0.21	2.28	80.56	10.21	4.96	12.01	220.89	7.29	7.10
	最大值	636.92	1.66	64.81	142.08	40.95	90.04	92.22	430.19	112.63	7.90
	平均值	476.32	0.72	25.33	109.83	25.48	35.94	53.70	336.03	56.38	7.34
枯水期	最小值	351.02	0.35	3.18	76.35	5.95	1.77	12.01	211.13	4.40	7.10
	最大值	713.46	5.53	71.89	152.91	44.83	81.18	130.16	464.97	151.50	7.90
	平均值	492.73	1.42	25.71	111.54	27.56	37.07	57.25	345.22	58.66	7.30

由表1可知, 丹江口老灌河流域枯水期和丰水期浅层地下水pH值平均值分别为7.30和7.34, 地下水总体偏碱性。枯水期地下水TDS值为351.02~713.46 mg/L, 丰水期地下水TDS值为330.76~636.92 mg/L。与枯水期相比, 丰水期地下水的TDS值明显降低。与枯水期相比, 丰水期地下水的K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 、HC $O_{3}^{-}$ 和N $O_{3}^{-}$ 浓度呈降低趋势。枯水期和丰水期阳离子平均浓度表现为Ca²⁺> Mg²⁺> Na⁺> K⁺, 阴离子平均浓度表现为HC $O_{3}^{-}$ > N $O_{3}^{-}$ > S $O_{4}^{2 -}$ > Cl^-。枯水期和丰水期优势阳离子为Ca²⁺, 优势阴离子为HC $O_{3}^{-}$ 。枯水期Ca²⁺浓度平均值为111.54 mg/L, 是Mg²⁺浓度平均值的4.05倍, 是Na⁺浓度平均值的4.34倍, 是K⁺浓度平均值的78.69倍; 丰水期Ca²⁺浓度平均值为109.83 mg/L, 是Mg²⁺浓度平均值的4.31倍, 是Na⁺浓度平均值的4.34倍, 是K⁺浓度平均值的152.01倍。枯水期HC $O_{3}^{-}$ 浓度平均值为345.22 mg/L, 是N $O_{3}^{-}$ 浓度平均值的5.89倍, 是S $O_{4}^{2 -}$ 浓度平均值的6.03倍, 是Cl^-浓度平均值的9.31倍; 丰水期HC $O_{3}^{-}$ 浓度平均值为336.03 mg/L, 是N $O_{3}^{-}$ 浓度平均值的5.96倍, 是S $O_{4}^{2 -}$ 浓度平均值的6.26倍, 是Cl^-浓度平均值的9.35倍。以上结果表明, 季节变化对水化学成分的空间分布差异性影响较小。

世界饮用水N $O_{3}^{-}$ 标准浓度为50 mg/L^{[24, 25]}。研究区枯水期和丰水期地下水N $O_{3}^{-}$ 浓度平均值分别超过世界饮用水N $O_{3}^{-}$ 标准浓度的17%和13%, 地下水中的N $O_{3}^{-}$ 主要来源于农业化肥、动物排泄物和城市排污等。野外实地调查表明, 丹江口老灌河流域周边地区农业和养殖业发达, 大量施用化肥, 部分养殖场将含有大量含氮有机物的动物排泄物沿河道随意堆放, 淅川县居民生活污水及工业污水排放, 可能是导致老灌河流域浅层地下水N $O_{3}^{-}$ 浓度超标的主要原因。

3.2 水化学成分之间的相关性

运用SPASS软件分别计算研究区丰水期和枯水期浅层地下水主要水化学成分之间的Pearson相关性系数。结果分别见表2和表3。

表2 丹江口水库老灌河流域丰水期浅层地下水的水化学成分相关性矩阵 Tab.2 Correlation matrix of hydrochemical parameters of shallow groudwater during high-water period in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou Reservoir

参数	pH值	TDS值	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	Cl^-	S $O_{4}^{2 -}$	HC $O_{3}^{-}$	N $O_{3}^{-}$
pH值	1	-0.232	0.204	0.349	-0.359	-0.509^*	-0.107	0.151	-0.459	-0.028
TDS值		1	0.586^*	0.764^{* *}	0.777^{* *}	0.315	0.926^{* *}	0.771^{* *}	0.039	0.694^{* *}
K⁺			1	0.635^{* *}	0.209	0.338	0.633^{* *}	0.782^{* *}	-0.160	0.309
Na⁺				1	0.382	-0.029	0.771^{* *}	0.805^{* *}	-0.309	0.687^{* *}
Ca²⁺					1	0.022	0.641^{* *}	0.439	0.306	0.371
Mg²⁺						1	0.225	0.034	0.511^*	-0.102
Cl^-							1	0.780^{* *}	-0.202	0.753^{* *}
S $O_{4}^{2 -}$								1	-0.433	0.729^{* *}
HC $O_{3}^{-}$									1	-0.604^*
N $O_{3}^{-}$										1

注: ^{* *}表示在0.01级别相关性显著, ^*表示在0.05级别相关性显著。

表3 丹江口水库老灌河流域枯水期浅层地下水的水化学成分相关性矩阵 Tab.3 Correlation matrix of hydrochemical parameters of shallow groudwater during low-water period in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou Reservoir

参数	pH值	TDS值	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	Cl^-	S $O_{4}^{2 -}$	HC $O_{3}^{-}$	N $O_{3}^{-}$
pH值	1	0.043	0.085	0.291	-0.096	-0.142	-0.026	0.229	-0.078	-0.002
TDS值		1	0.523^*	0.722^{* *}	0.764^{* *}	0.414	0.930^{* *}	0.807^{* *}	0.062	0.816^{* *}
K⁺			1	0.437	0.239	0.409	0.492	0.461	0.032	0.392
Na⁺				1	0.285	0.018	0.762^{* *}	0.867^{* *}	-0.404	0.731^{* *}
Ca²⁺					1	0.109	0.617^*	0.425	0.367	0.492
Mg²⁺						1	0.349	0.113	0.468	0.134
Cl^-							1	0.882^{* *}	-0.202	0.824^{* *}
S $O_{4}^{2 -}$								1	-0.434	0.786^{* *}
HC $O_{3}^{-}$									1	-0.402
N $O_{3}^{-}$										1

注: ^{* *}表示在0.01级别相关性显著, ^*表示在0.05级别相关性显著。

由表2和表3可知, 丰水期和枯水期地下水Na⁺、Ca²⁺、K⁺、Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 、N $O_{3}^{-}$ 浓度与TDS值的相关性较高, 说明研究区丰水期和枯水期地下水的主要阴离子和阳离子与TDS变化规律相似, TDS是反映大多数离子浓度变化的水化学综合指标。从HC $O_{3}^{-}$ 与各离子间的相关系数看, HC $O_{3}^{-}$ 主要与Ca²⁺和Mg²⁺呈正相关, 且相关性远高于其他离子。丰水期和枯水期地下水TDS平均值分别为476.32 mg/L和492.73 mg/L, 远< 600 mg/L, pH值< 7.4, 这样的水化学条件难以生成方解石(CaCO₃)和白云石[CaMg(CO₃)₂], 说明Ca²⁺、Mg²⁺、HC $O_{3}^{-}$ 均来源于碳酸盐岩的风化、溶滤。丰水期和枯水期地下水Na⁺、Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 浓度之间具显著相关性, 相关系数为0.762~0.882, 表明丰水期和枯水期地下水Na⁺、Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 具有相同来源, 主要来源于硫酸盐岩和盐岩等风化溶滤。

3.3 水化学类型及分布

运用软件AquaChem V.3.70分析丹江口老灌河流域枯水期和丰水期浅层地下水的水化学类型, 采用舒卡列夫法进行水化学类型分类(图3)。

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	图3 丹江口老灌河流域枯水期和丰水期浅层地下水水化学类型分类Fig.3 Hydrochemical types of shallow groundwater during high-water and low-water periods in Laoguanhe River Basin of Danjiangkou Reservoir

由图3可知, 研究区枯水期和丰水期浅层地下水阳离子以Ca²⁺和Mg²⁺为主, 阴离子以HC $O_{3}^{-}$ 为主。枯水期和丰水期, 丹江口老灌河流域浅层地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO₃型和Ca-HCO₃型。丰水期局部地区出现Cl^-型水化学类型, 可能是在长期雨水淋漓作用下, 工业遗留废渣形成了污染性水体, 或利用污水灌溉农田导致的。

丹江口老灌河流域主要为中-厚层灰岩、白云岩、白云质灰岩、碳酸盐岩以及第四系粉质黏土、粉土、砂及砂砾石松散土体, 呈条带状展布^[16]。地下水水化学类型分布与地层岩性分带基本一致(图2, 图3): 在碳酸盐岩类分布区, 地下水多数为Ca-Mg-HCO₃型; 在第四系松散土体分布区, 地下水除Ca²⁺、HC $O_{3}^{-}$ 外, 还存在较多的N $O_{3}^{-}$ , 主要受农业、养殖业、工业等人类活动影响。

综上可知, 丹江口老灌河流域地下水的弱酸根离子远多于强酸根离子, 说明研究区地下水在自然环境影响下的蒸发浓缩作用不强烈, 水化学过程以风化-溶滤作用为主。

4 结论

(1)丹江口水库老灌河流域地下水水化学类型空间分布受季节变化影响较小, 地下水整体呈弱碱性, 属低矿化水, 地下水水化学类型分布与地层岩性分带基本一致。

(2)丹江口水库老灌河流域在自然环境影响下的蒸发浓缩作用不强烈, 水化学过程以风化-溶滤作用为主。受农业、养殖业、工业等人类活动影响, 地下水N $O_{3}^{-}$ 超标, 局部地区出现Cl^-型水化学类型。

参考文献

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[22]	涂安国, 尹炜, 陈德强, 等. 丹江口库区典型小流域地表径流氮素动态变化[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(8): 926-932. [本文引用:1]
[23]	河南省地质环境监测院, 河南省水文地质工程地质勘察院有限公司. 丹水库区淅川段(淅川县幅)1: 5万环境地质调查成果报告[R]. 郑州: 河南省地质环境监测院, 河南省水文地质工程地质勘察院有限公司, 2018: 16-48. [本文引用:2]
[24]	胡春华, 童乐, 万齐远. 环鄱阳湖浅层地下水水化学特征的时空变化[J]. 环境化学, 2013, 32(6): 974-979. [本文引用:1]
[25]	世界卫生组织. 饮用水水质准则[M]. 上海市供水调度监测中心, 上海交通大学, 译. 4版. 上海: 上海交通大学出版社, 2014: 137-138. [本文引用:1]

2006

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章光新, 邓伟, 何岩, 等. 中国东北松嫩平原地下水水化学特征与演变规律[J]. 水科学进展, 2006, 17(1): 20-28.

Songnen Plain is an important productive base of commodities in China,but its groundwater environment is ever deteriorating due to the impacts of the global climate changes and the excessive high human activities,and it become the important factor restricting the eco-environmental construction and the socio-economic development. This paper takes the Taoer River basin as the typical study case,and the groundwater samples are analyzed scientifically and systemically,then the descriptive statistics,the correlation matrices,the ratio coefficient of the main ions and the piper diagram are used to gain the better understanding of the spatial and the temporal variation of the hydrochemistry characteristics and the evolution laws of groundwater.The following main hydro chemical processes are inferred to controll the water quality of the groundwater system: (1)the weather-dissolution,(2)the evaporative condensation,(3)the ion-exchange reactions,and(4)the mixing of the surface water with high salinity. All conclusions can offer the scientific guidance for the sustainable development and the management of water resources in Songnen Plain,Northeast China.

1. Northeast Institute of Geography and Agricultural Ecology, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130012, China; 2. Chinese Academy of Sciences, Beijing 100864, China; 3. CSIRO Land and Water, Perth, Australia

在全球气候变化和高强度人类活动的影响下,松嫩平原地下水环境日益恶化,已成为制约生态环境建设和经济社会发展的重要因素。选取具有典型代表意义的洮儿河流域作为研究区,对地下水进行系统取样分析,综合运用描述性统计、相关性分析、离子比例系数和Piper三角图示法,全面系统地研究地下水水化学的时空变异特征与演变规律,揭示了风化溶滤、蒸发浓缩、阳离子交换和人为混合是控制地下水质演变的主要水文化学过程,从而为流域乃至松嫩平原盐渍土区水资源可持续开发利用和管理提供科学依据。

... 地下水水化学特征研究是地下水资源评价的重要内容,也是水文地质学研究的重点^[1,2,3,4] ...

... 地下水在循环过程中与岩石圈、生物圈及大气圈进行复杂的物质、能量和信息交换,其水化学特征受地层岩性、地形地貌、土壤类型、地表径流和人为活动控制,具有一定的时空差异性^[1,5,6] ...

2010

0.0

... 地下水水化学特征研究是地下水资源评价的重要内容,也是水文地质学研究的重点^[1,2,3,4] ...

2015

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... 地下水水化学特征研究是地下水资源评价的重要内容,也是水文地质学研究的重点^[1,2,3,4] ...

2015

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... 地下水水化学特征研究是地下水资源评价的重要内容,也是水文地质学研究的重点^[1,2,3,4] ...

2013

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2012

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2001

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... 对重点水资源保护区开展地下水水化学特征及演变过程研究,不仅可以掌握水资源循环规律,揭示地下水与环境的作用机制,还可为区域地下水资源可持续开发、利用及环境保护政策的制定提供科学参考^{[7,8,9,10,11]} ...

2014

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2018

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2017

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2018

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... 丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,其地下水水质关系着南水北调工程建设的成败^[11] ...

2005

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... 近年来,对丹江口水源地水资源的研究主要集中在基于对整个库区调查的水源地生态环境^{[12,13,14,15]}、水库调水前后的水质变化与水化学特征^{[16,17,18,19,20]}及农业面源污染^[21,22]等方面,对小流域的水质变化特征及规律研究较少 ...

... 库区周围神定河、泗河、官山河、涧河、老灌河和浪河等支流存在污染迹象^[12] ...

2008

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李思悦, 张全发. 南水北调中线丹江口库区主要生态环境问题及植被恢复[J]. 中国农村水利水电, 2008(3): 1-4.

丹江口水库作为南水北调中线引水渠,其水质好坏直接关系到工程效益的发挥.与工程实施相关的水质保障措施将在一定程度上控制水源地点源污染,非点源污染将成为水库水质污染的主要来源.目前库周边支流如老灌河、滔河等的水质为V类或劣V类,库区水质整体有逐年恶化趋势.2004～2005年库区断面监测结果表明:As、CA、Cu、Pb和Zn的最大值已分别达到0.120 7、0.006、0.056 3、0.048、0.012 4 mg/L,均超出了Ⅱ类水标准限值,总氮范围为0.73～2.22 mg/L,其最大值迭劣V类.同时,严重的植被毁损及水土流失已危及库区安全.通过分析水源地面临的水质、植被损坏、水土流失等主要生态环境问题,提出了以异龄复层的乔灌混交林和草相结合为主的植被恢复和库岸带生态屏障建设等方式,来改善库区脆弱生态环境的途径和策略,并对植被合理搭配及土地利用方式进行探讨.

2011

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2012

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2008

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... 丹江口老灌河流域主要为中-厚层灰岩、白云岩、白云质灰岩、碳酸盐岩以及第四系粉质黏土、粉土、砂及砂砾石松散土体,呈条带状展布^[16] ...

2014

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2016

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2016

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2018

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2007

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2010

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涂安国, 尹炜, 陈德强, 等. 丹江口库区典型小流域地表径流氮素动态变化[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(8): 926-932.

Nonpoint source pollution is one of the most important factors affacting the water quality of Danjiangkou Reservoir. In order to explore the variation of nonpoint source pollution,nitrogen concentrations were measured from January to December of 2008 within different types of land use and small watersheds in Hujiashan.The results showed that TN and NO-3N concentrations were high and steady; While NH+4N concentration was low,but fluctuated greatly in village.The dynamic process of nitrogen concentrations at the outlet of village was closely related to rainfall intensity.NO-3N was the main form of nitrogen loss,accounting for 6031% ~ 9655% of TN output,and it was correlated significantly with TN.Compared with nitrogen concentration in village,the concentrations of nitrogen was low in mixture of woodland and farmland,and TN showed a process from increase to decrease,and then from smooth to increase change with rainfall,and NO-3N and TN had a close relationship.From the saptial transporting,the concentration of nitrogen showed dilution and enrichment effects in the downstrean of small watersheds,while the village concentration of nitrogen had large effect on these two types.In temporal,the concentration of NO-3N and TN varied with season change,showing concentration of TN in spring>summer>autumn>winter,NO-3N in autumn>summer>spring>winter,which was closely related to agricultural systems and weather.The water quality of Hujiashan watershed was poorer than that of Danjiangkou Reservoir;thus the effective measures should be implemented to improve the water quality,especially in villages.

(1.Department of Environmental Science and Engineering,Hohai University|Nanjing 210098,China;2.Changjiang Water Resource Protection Institute,Wuhan |430051,China)〖

探明面源污染特征对制定丹江口水库水质保障体系具有重要意义。以胡家山小流域为研究对象，对村落和林耕复合两种典型土地利用类型和流域各集水区出口地表径流氮浓度进行了连续监测。结果表明：村落降雨径流中总氮、硝态氮浓度较高，其中总氮均值超过20 mg/L，变化幅度都不大；氨氮浓度较低，但变化剧烈，这种氮浓度演变过程和降雨强度关系密切。硝态氮是村落氮输出的主要形态，占总氮输出的6031%～9655%，与总氮输出变化过程具有显著的相关性。林耕地的氮浓度相对较低，总氮表现出上升—下降—平稳—上升的变化过程，硝态氮和总氮变化有着显著的相关性。在空间传输过程中，小流域下游氮浓度表现出稀释和富集两种效应，其中村落的氮输出对两种效应影响较大；在时间上，受耕作制度和气象变化，各集水区的氮浓度季节性变化明显，总氮浓度表现出春季>夏季>秋季>冬季，硝氮浓度表现出秋季>夏季>春季>冬季。胡家山小流域径流中氮素的含量均高于水库水体氮素含量，总氮高于地表水Ⅴ类水质标准，需要加强对小流域污染源的控制与处理，尤其是对村落径流的处理。

2018

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... 第四系为粉质黏土、粉土、砂和砂砾石,主要分布在丹江和老灌河等河谷、河漫滩和阶地^[23] ...

... 师岗复向斜两翼的带状泥岩、砂岩裂隙和元古宇变质岩风化裂隙及构造裂隙中,部分基岩裂隙水以泉的形式溢出,富水性中等^[23] ...

2013

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... 世界饮用水N O3-标准浓度为50 mg/L^[24,25] ...

2014

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... 世界饮用水N O3-标准浓度为50 mg/L^[24,25] ...