CFCs 地下水年龄示踪技术的原理、应用及展望

摘要

CFCs 是一种合成的含氯离子和氟离子的有机化学品，主要组成包括 CFC-11、CFC-12与 CFC-113等.其自1930年以来开始被大量生产，年生产量达106 t.由于其具有挥发性与良好的化学稳定性，通过量化地下水中 CFCs 的平衡分压，将该平衡分压与大气 CFCs 浓度变化标准曲线进行对比，即可确定目标区域地下水的年龄.自20世纪70年代中期美国首次尝试利用 CFCs 用于研究地下水年龄以来，国际上日益重视，广泛开展了其在确定地下水年龄、揭示浅层地下水和深层地下水之间的水力联系、确定地下水各种来源水的混合比例等地下水循环演化方面的研究，但目前中国等发展中国家对该技术的研究及应用还处于初步发展阶段.从 CFCs 的特性、生产及环境释放入手，阐述 CFCs 测试技术的关键环节——地下水的野外采样、CFCs 的提取、测定及 CFCs 方法测定地下水年龄的原理与计算方法，并以全球视角对 CFCs 年龄示踪技术在国内外的应用进行综述.在比较分析目前测定地下水年龄测定的主要方法中，指出 CFCs 环境示踪技术相比 SF6、3H/3He 等其它环境示踪技术具有分析便捷、价格适中、精度较高的显著优点，特别是在已经做过历年大气 CFCs 浓度监测等相关研究的地区的应用.