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杭嘉湖地区地下水环境同位素研究

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第一章绪论

1.1概述

1.2课题来源及研究意义

1.3研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

1.4实物工作量

第二章地下水环境同位素研究现状

2.1稳定氢氧同位素研究现状

2.1.1天然水的氢氧同位素研究

2.1.2氢氧同位素在水文地质中的应用

2.2氚研究现状

2.2.1计算地下水的年龄

2.2.2确定地下水的流向和渗透速度

2.2.3确定不同地下水之间或与其它水的水力联系

2.2.4研究包气带水的运动状况

2.2.5解决工程地质中的渗漏问题

2.3放射性碳同位素研究现状

2.3.1放射性碳同位素制取测试技术进展

2.3.2放射性碳同位素在水文地质中应用进展

2.4稳定硫同位素研究现状

2.4.1天然水中的硫同位素研究

2.4.2硫同位素在水文地质中的应用

2.5小结

第三章研究区概况及研究程度

3.1自然地理概况

3.2地质及水文地质条件

3.2.1地质背景

3.2.2水文地质条件

3.3以往工作程度

3.3.1地质调查研究概况

3.3.2物探工作

3.3.3水文地质、环境地质工作

第四章地下水环境同位素综合研究

4.1取样点位置和调查情况

4.2地下水化学成分特征

4.2.1概述

4.2.2浅层水地下水化学特征

4.3地下水环境同位素特征

4.3.1地下水氢氧同位素

4.3.2地下水中SO42-的硫同位素

4.3.3地下水中14C

4.3.4地下水中的氚

第五章结论和存在问题

5.1结论

5.2存在问题

5.2.1采样密度

5.2.2地下水年龄

致谢

参考文献

作者简介

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摘要

杭嘉湖地区地势平坦,气候湿润,经济发达,是我国东部重要经济圈——长三角经济圈的重要组成部分。多年以来,伴随着人口的增长和工业经济的发展,该地区综合环境质量普遍下降,尤其以水环境破坏更为明显。地表环境的破坏直接导致了地表水系利浅层地下水的污染,而承受大量开采的深层承压水层(主要为Ⅱ层承压含水层)则出现地下水位不断下降、降水漏斗逐渐扩人的现象,区域地下水循环系统发生很大改变,水质演变也较为明显。 本文针对杭嘉湖地区浅层地下水和作为主开采层的Ⅱ层承压水,以传统的水文地质、水文地球化学理论为基础,并结合以往研究成果,综合研究了杭嘉湖地区地下水水化学特别是污染物的分布特征,运用环境同位素技术进一步阐明了研究区地下水含水系统水质、水量的动态变化特征。水化学研究表明,浅层地下水与Ⅱ层承压水水质差异较大,其中浅层地下水水化学成分复杂,水质较差,矿化度和硬度普遍很高,水化学类型多以Cl.HCO<,3>-Ca.Na型为主,部分水样硝酸盐、亚硝酸盐和氨含量突高,Ⅱ层承压水均为矿化度低于0.5 g/l的HCO<,3>-Ca.Na型水:城镇水样与农业区水样因硝酸盐及其降解副产物含量而区别,表现出明显的不同污染源特征。由稳定同位素氘氧数据可以发现浅层地下水与Ⅱ层承压水明显不同,表明不同气候条件下的补给特征,二者水力联系很小,而Ⅱ层承压含水层原生的三个不同含水系统则趋向混合、统一,这与该地区地下水位降深漏斗的演变相为呼应。<'14>C年龄数据映证了前人资料中对杭嘉湖地区Ⅱ层承压水流向的推测,并且表明近年来冈地下水大量开采而导致的降水漏斗对整个地下水流场产生的重要影响。氚数据则证实了地下水受近、现代水补给的不同特征,并基于氚数据通过模型估算了浅层地下水的径流时间。地下水中δ<'34>S值与SO<,4><'2->含量呈近反比关系,其中浅层水中的这一特征更加明显,反映了研究区地下水普遍处于还原状态,δ<'34>S随SO<,4><'2->含量的减小而增大是受还原微生物作用的特征表现。 研究结果客观反映了杭嘉湖地区地下水最新的流动信息和污染特征,为该地区规划部门及地下水资源管理部门制定和实施地下水污染防治规划、控制地下水开采引起的地面沉降、有效保护地下水资源提供了依据。

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