安徽省淮北平原地下水水化学变化特征与源解析

论文摘要

安徽省淮北平原位于安徽省北部、黄淮海平原的南端,是我国重要的商品粮食、农副产品基地。由于该地区地表水污染严重,地下水便成为该地区人们生活工作用水的重要来源,因此对于地下水的研究显得尤为重要。论文利用淮北平原已有的国家级或省级监测点（44眼）地下水水质监测资料,系统地分析了淮北平原浅层地下水主要化学特征,总结了该地区地下水水化学成分随着深度和时间以及降雨量的变化特征;查明主要污染组分,研究主要污染离子与其相关的离子之间的相关关系,揭示研究区浅层地下水污染的主要来源和影响因素,得出主要结论如下:1)研究区内常规水化学成分变化特征表现为,浅层地下水中的碱土金属含量大于碱金属,多数中深层和深层地下水样中则碱金属含量大于碱土金属。地下水水化学类型由浅到深从HCO3型向HCO3-Cl型转变。Na+、Cl-、HCO3-和SO42-随深度增加呈现递增趋势,Ca2+则在浅层较高,Mg2+分布均匀。随时间变化方面,pH值在雨季时候的检测值比非雨季时候更接近中性,常规离子(Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42+、HCO3-)含量雨季时候比非雨季时候高。2)通过对检测离子的分析,发现研究区内的主要污染离子为F-、NO3—N、Fe、和Mn。主要污染离子中,除了Fe以外,在研究区北部的含量均比南部高,尤其是东北部地区的含量通常为其他部分的几倍甚至十几倍。在所有城镇中,灵璧县娄庄镇受污染最严重,除Mn外的其它三种主要污染离子最高含量均出现在该镇周边地区。另外,F-和Fe在地下水中含量分布随着深度而增加。NO3—N含量随深度递减。Mn表现为一半地下水样随深度而增加,另一半则相反。随时间变化方面,多数离子呈现出随时间变化而上升趋势,且除Mn外,最大值均出现在2008年。对比雨季和非雨季时候检测的主要污染离子浓度也发现其浓度在雨季时候的检测值比非雨季高。3)通过F-与Cl-、Ca2+、（K++Na+）/Ca2+比值和pH值之间的相互关系发现,研究区内F-主要来源于含氟矿物的溶解,且主要为萤石（CaF2）,碱性的环境对于其释放F-提供了有利条件,当研究区内（K++Na+）/Ca2+比值大于2.2137时,出现高氟水的几率较大。由于NO3—N与Cl-呈现一定同步增长现象,部分样品中PO43-和NH4+浓度较高,因此其来源于农业氮肥和动物排泄物的量比来源于人类生活污物稍多,且受生活污水和动物排泄物的氮直接影响的水井不多,生活污水可能是通过地下水道等排水管渗入地层。4)通过因子分析确定研究区内浅层地下水污染主要来源于水-岩相互作用、地下水混合作用和人类活动作用三个方面,其贡献率分别为33%、32%和25%且人为因素对于来源于自然过程的离子释放也有一定的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题
• 1.3 论文研究的主要内容及主要研究方案
• 第二章 淮北平原区域概况
• 2.1 位置及地区简介
• 2.2 自然地质状况
• 2.3 气候、土壤
• 2.4 水文概况
• 2.5 水文地质概况
• 第三章 样品的采集与分析
• 3.1 采样点的选择
• 3.2 样品的采集与分析
• 第四章 淮北平原地下水水化学空间变化特征
• 4.1 常规化学成分空间变化特征
• 4.2 氟离子空间变化特征
• 4.3 硝酸盐（以N 计）含量空间变化特征
• 4.4 重金属离子含量空间变化特征
• 4.5 本章小结
• 第五章 淮北平原浅层地下水水化学时间变化特征
• 5.1 常规水化学成分
• 5.2 主要污染离子
• 5.3 小结与分析
• 第六章 淮北平原浅层地下水主要污染源解析
• 6.1 主要污染离子的源解析
• 6.2 淮北平原浅层地下水污染源解析
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 存在的问题与建议
• 参考文献