环鄱阳湖流域浅层地下水水文地球化学特征研究

摘要

浅层地下水水化学和地球化学特征可以反映岩石风化剥蚀作用强弱，土壤作为风化作用的产物，其对地下水化学组分有着重大影响，水体的化学组分很大程度上表征了所在水环境质量状况、水体元素分布及区域环境化学特征。本文以红壤土层和稻田土层两种类型土壤浅层地下水特征为出发点，通过样品采集与分析测试，对鄱阳湖流域浅层地下水水文地球化学特征进行研究，获得如下认识：　　（1）浅层地下水主要是大气降水补给形成。地表水、浅层地下水分布于当地大气降水线附近，表明地表水与地下水的水力联系密切。　　（2）红壤层浅层地下水pH值为4.89～6.6，Eh值变化范围在90～382mV之间，TDS范围在25.1～152.9 mg/L之间，比亚热带季风气候平均值小，pH值随着TDS值的增加而增加，主要水化学类型为 HCO3-Ca、HCO3-Na-Ca、SO4-Ca-Na。水体中高岭石、铁氢氧化物以及浓度较低的铝和锰的化合物处于平衡状态一些原生矿物处于非平衡状态；高岭石中的Si-OH键常与赤铁矿或针铁矿中Fe-OH键形成氢键，高岭土晶格中常富集铁离子。　　（3）稻田土浅层地下水体pH值在6.3～7.7之间，Eh值变化于67～354mV之间，TDS值变化于160.8～595 mg/L之间，比亚热带季风气候平均值大，比主要水化学类型为HCO3–Ca型，pH值随着TDS的增加缓慢。部分地区地下水Eh值在-68～-91mV之间，水中NO3-浓度波动范围为0.20～0.24 mg/L，Fe2+、SiO2、F-、NH4+含量较高，浓度范围分别是：11.1～40.2 mg/L，22.6～41.2 mg/L，0.12–1.03 mg/L，1.95～6.40 mg/L。稻田土地下水中，蒙脱石、伊利石、极少数高岭以及含铁化合物属于平衡状态。　　（4）湖口、都昌、塔城及永修地区地下水水质良好，鄱阳、乐平及万年地区受到了轻微污染；莲湖、余干、瑞洪地下水水质较差。　　（5）污染较严重地区，砷等有害组分的存在形式归纳为：　　①As主要以HAsO2、As(OH)3形态存在，HAsO2的含量较高，随pH值的升高HAsO42-含量增高，H2AsO4-含量降低。　　②Cu高价态主要以CuCO3、Cu2+形态存在，在总Cu中占74%～92%，低价态主要以Cu+形态存在。Cu的组分存在形态随着Eh值的增大，Cu高价态组分活度增加。　　③Cd主要以Cd2+及CdCl+两种存在形态存在，Cd2+的含量相对较高，占Cd总量的73%～97%，Cd的各存在形态比较稳定。　　④Pb主要以+2价PbCO3、Pb2+、PbOH+三种存在形态存在，存在少量的PbCl+和Pb(CO3)22-。　　⑤Zn主要以 Zn2+存在，浓度大小分布不均，局部地区出现Ⅳ类水，需引起重视。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和选题依据

1.2 研究目的及意义

1.3 研究现状

1.4 研究的主要内容及技术路线

1.5 论文创新点

2.1 地理位置

2.2 地形地貌特征

2.3 水文气候特征

2.4 地质概况

2.5 样品的采集和分析测试方法

3.1 天然水H-O同位素组成研究概述

3.2 研究区天然水的H-O同位素组成及相互关系

3.3 本章小结

4.1大量组分特征

4.2微量组分特征

4.3 重金属组分特征

4.4 不同类型土壤分布区浅层地下水化学特征及来源分析

4.5 本章小结

5.1 水-矿物平衡状态计算

5.2 研究区浅层地下水组分成因分析

5.3 浅层地下水重金属水化学组分存在形态模拟计算

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2存在问题及展望

致谢

参考文献