喀斯特城市地下水C、N同位素地球化学——污染物迁移和转化研究

论文题目: 喀斯特城市地下水C、N同位素地球化学——污染物迁移和转化研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 地球化学

作者: 李思亮

导师: 刘丛强,陶发祥,肖化云

关键词: 地下水,喀斯特,碳同位素,硝酸盐,氮同位素,氧同位素

文献来源: 中国科学院研究生院（地球化学研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 中国西南喀斯特地区有突出的地球化学敏感性和生态环境脆弱性等特征,其中水环境污染是喀斯特地区所面临的极其严重的生态与环境问题。水环境生源物质循环过程对于人类生存环境质量的保护和提高有着直接的联系,由于环境体系受多种控制因素影响,利用多同位素方法讨论单一环境体系中物质循环过程和生态环境效应已成为同位素地球化学发展的一个重要趋势。碳、氮同位素已被广泛用于探讨和解决当前的一些重大环境问题,如生源要素生物地球化学对人为污染物的响应、温室气体的来源、湖泊富营养化、地下水硝酸盐污染等。为此本论文利用稳定同位素技术(13C、15N、18O),以喀斯特城市地下水为主要研究对象,对贵阳雨水中的C、N沉降过程、贵阳/遵义地下水C、N同位素地球化学进行了初步研究。通过以上研究,得到以下的主要认识。 1.探讨了贵阳雨水中碳沉降的年变化特征,结果表明贵阳雨水DOC平均值为3.76mg/L,POC平均值为0.54mg/L,含量季节间变化不显著。雨水中DOC与pH呈负相关关系,表明有机碳中酸性成份对酸雨有一定贡献。δ13C-POC取值范围在（-27.0,-24.0‰）之间,季节间差异不大,结合已有研究结果表明雨水中颗粒有机碳主要来源于雨水所冲刷的本地大气颗粒物。 2.探讨了贵阳雨水无机氮沉降的年变化特征,结果表明贵阳城区雨水中的NH4+、NO3-、δ15N-NH4+,δ15N-NO3-,δ18O-NO3-,季节性差别都不大。NH4+主要来源于土壤中NH3挥发以及大气颗粒物中铵的洗脱,而硝酸盐可能主要来源于燃煤和机动车的排放等,同时气候是影响同位素组成差异性表现的一个重要影响因素。 3.初步分析了贵阳与遵义地下水/地表水主要水化学成分,结果证实水体水化学组成主要受研究区水文地质背景控制,即阳离子主要以Ca2+,Mg2+为主,而阴离子以HCO3-,SO42-离子为主。但是有部分水样有较高的人为输入物质K+,Na+,Cl-和NO3-,表明人为活动在研究区内已对地表水/地下水产生一定影响。 4.利用碳同位素较好地示踪了地下水溶解无机碳季节变化的主要规律,地下水夏季的DIC含量明显低于冬季DIC含量,这是由于大量降水的稀释作用引

论文目录:

中文摘要

Abstract

前言

第一章研究现状与选题依据

第一节地下水污染及其危害

第二节碳同位素的生物地球化学意义

第三节氮同位素的生物地球化学意义

第四节研究思路及意义

第二章研究区水文地质概况

第一节贵阳水文地质概况

第二节遵义水文地质概况

第三章采样与分析

第一节样品采集

第二节样品分析

第四章贵阳雨水的C、N沉降

第一节雨水的化学组成

第二节雨水碳沉降

第三节雨水氮沉降

第五章地下水／地表水水化学特征

第一节贵阳城区地下水／地表水水化学特征

第二节遵义城区地下水／地表水水化学特征

第六章喀斯特城市地下水碳的生物地球化学

第一节地下水无机碳演化的同位素示踪

第二节地下水有机碳分布特征

第三节碳同位素在地下水污染研究中的应用——以贵阳为例

第四节地表水碳的演化

第七章地下水氮的污染来源与转化

第一节地下水／地表水三氮分布特征

第二节贵阳地下水硝酸盐污染来源与转化

第三节遵义地下水硝酸盐污染来源探讨

第八章总结

第一节主要结论

第二节存在的问题以及思考

参考文献

发表文章

致谢

发布时间: 2005-07-28

喀斯特城市地下水C、N同位素地球化学——污染物迁移和转化研究

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