桂林寨底地下河水化学特征及DOM荧光特性研究

摘要

近年来,国内外学者越来越关注对地下水的研究,地下水资源越来越受到重视。由于地下水具有一旦污染较难治理的特点,因此对地下水污染的研究是广大学者的研究热点。本文选取桂林寨底地下河为研究对象,对寨底地下河丰水期、枯水期采集的水样进行水化分析,并利用三维荧光光谱和平行因子分析法对寨底地下河的DOM(可溶性有机质)来源及荧光特性进行分析,探讨影响DOM种类变化的因素以及区域变化的规律。本研究主要取得以下成果:
　　1.寨底地下河水温受季节影响,丰水期高于枯水期,丰水期水温变化范围为18.6~25.8℃,枯水期变化范围11.3~19.6℃。pH值与降雨程度有关,丰水期高于枯水期,碎屑岩区水点比岩溶区水点低,生活污水和农业污水的排放也是影响pH的重要因素。电导率夏季较低,冬季较高。寨底地下河矿化度随Ca2+、HCO3-浓度的增加而增加,硬度主要为微硬水。影响寨底地下河的矿物有方解石和白云石。
　　2.寨底地下河大部分水化学类型为HCO3-Ca,仅研究区北部碎屑岩点为HCO3· SO4-Ca·Mg型,这是由于该点处于松散碎屑岩区的缘故。寨底地下河离子主要来源于水岩作用和人类活动。通过主成分分析得出影响寨底地下河采样点离子来源的因素有三种,分别是碳酸盐岩水岩作用,人类活动和白云岩水岩作用,并且不同采样点受影响因素不同,呈现出区域和采样点类型差异。通过数据可知,寨底地下河从补给区到排泄区离子含量整体呈升高趋势,水岩作用强烈。
　　3.通过三维荧光-平行因子分析法鉴定出丰水期寨底地下河DOM中有3种组分,两个类腐殖质组分和1个类蛋白组分。其类蛋白组分为类蛋白酪氨酸;枯水期同样存在3种组分,但与丰水期存在差异,分别为类蛋白酪氨酸,类腐殖质,类蛋白色氨酸。丰水期主要受类腐殖质荧光峰影响,主要来源于陆源类腐殖质,以陆源影响为主,枯水期受类蛋白荧光峰影响,但仅部分少量水点检测到类蛋白荧光峰,主要来源于工农业污水和生活污水的排放。丰水期由于水量大,水流携带着陆地上的污染物进入地下水,污染地下水。
　　4.将四个子系统的理化指标和DOM进行综合分析,丰水期与枯水期表现规律相似。不同子系统离子来源不同,受影响程度不同,钓岩地下河系统,水岩影响为主,陆源影响小,水牛厄子系统水岩作用不强烈,主要来源于水中微生物的作用;东究地下河子系统受水岩作用和微生物活动均比较强烈,并且类蛋白荧光组分比重较大;寨底地下河总出口主要受水岩作用影响,人为活动影响较小。

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第 1 章 绪论

1.1 研究意义

1.2 水化学分析研究现状

1.3 溶解性有机质的研究现状

1.4 研究目标、内容与技术路线

第 2 章 研究区概况

2.1 自然地理概况

2. 2 岩溶含水岩组

2.3 寨底地下河系统划分

2.4 地下河补径排条件及特征

第 3 章 样品采集与分析测试

3.1 水样的采集

3.2 野外现场测试与室内试验

第4章 寨底地下河系统水化学特征

4.1 综合指标特征及影响因素

4.2 研究区的水化学类型

4.3 离子含量变化特征

第 5 章 寨底地下河离子来源分析

5.1 离子比值法

5.2 主成分分析法

5.3 寨底地下河采样点分类

5.4 小结

第6章 寨底地下河系统DOM荧光组分的环境指示意义研究

6.1 寨底地下河中DOM的特征系数

6.2 丰水期地下河DOM荧光特征

6.3 枯水期地下河DOM的荧光特征

6.4 讨论DOM荧光组分与传统指标的联系

6.5 丰水期和枯水期寨底地下河系统CDOM荧光组分的指示意义

6.6 小结

第7章 结论与建议

7.1 结论

7.2 存在问题及建议

致谢

参考文献

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