测试滞后对岩溶水样性质的影响研究

摘要

样品测试是研究岩溶区水工环问题的重要手段.岩溶区交通不便利、样品运输困难以及测试单位处理样品不及时,导致样品测试存在不同程度的滞后,现有研究还不能有效解释“测试滞后”对岩溶水样性质有何影响.为此,本文以云南宣威市一典型岩溶泉水为研究对象,通过离子色谱仪、原子发射光谱仪等测试手段,对同一时间点采集的泉水样品按照时间序列对K+、Na+、Ca2、Mg2、Cl-、SO42-、HCO3-、pH、NO3-、CO2(fs)共10项指标进行对比实验,探讨“测试滞后”对岩溶水样性质的影响.结果 表明:岩溶水样放置过程中,各指标A类标准不确定度为0.02～1.83,HCO3、Ca2+不确定度值显著高于其他指标;Shapiro-Wilk正态性检验结果显示pH、K+、Mg2+、Cl-、NO3-服从正态分布;随着时间变化,各指标相对偏差变化范围0％～57.38％,其中pH、Ca2+、SO42-、NO3-的相对偏差在允许误差范围之内;10项指标均值含量与变异系数总体呈显著负相关性(Spearman相关系数为-0.709,P＜0.05),变异系数为Na+ ＞K+＞ CO2(fs) ＞Mg2+＞ Cl-＞SO42-＞ Ca2+＞ HCO3-＞ pH＞ NO3-,揭示测试滞后对不同指标的影响程度不同,其中对质量分数低的指标影响尤为突出.在整个实验期间内,水样水质变化可分为5个阶段:以各项指标未出现明显变化的初期稳定阶段(0 ～3d),以Na+、K+、Mg2+三项指标出现显著变化的初步变化阶段(3 ～5d),以多项指标发生较为显著变化的混合变化阶段(5～17d),以微生物作用为主的细菌潜在影响阶段(17 ～35d),以水质趋于稳定的相对平衡阶段(35 ～75d),其中“细菌作用”和“碳酸平衡作用”是岩溶水样放置过程中存在的两个重要作用机制.研究结果可为提高岩溶水样测试质量提供科学指导.