重庆金佛山自然保护区内外地下水化学特征对比研究
重庆岩溶地下水氢氧稳定同位素地球化学特征
重庆岩溶地下水氢氧稳定同位素地球化学特征蒲俊兵【摘要】重庆地区分布有380条岩溶地下河,是重庆市重要的水资源。
为掌握岩溶地下河水稳定同位素地球化学特征及其环境意义,研究了重庆市不同地区51条地下河水体的稳定同位素地球化学特征。
研究表明,重庆市岩溶地下河旱、雨季δ18O、δD值均沿大气降水线分布,表明地下河水均起源于大气降水。
受雨季降水云团运动规律(环流效应)和区域地形的影响,地下河水δ18O、δD 值雨季表现出渝东北地区(渝西地区,渝东地区)<渝东南地区的明显区域分布规律(“<”表示偏负于),旱季由于地下河水在含水层中运动较慢,δ18O、δD值的区域性规律不明显,且由于具有较雨季长的滞留时间,导致其d-excess值明显小于雨季。
利用岩溶地下水δ18O值和区域高程建立了二者之间的二元回归模型,揭示了重庆岩溶地下河水旱季δ18O值随高度的变化率为-0.34‰/100 m,雨季为-0.31‰/100 m,这对于区域水循环研究具有重要意义。
%Karst groundwater constitutes the important water resources and life support systems in the karst areas, and its geochemical research is an indispensable method for karst aquifer protection. There are approximately 380 subterranean karst streams (SS) which are the important part of the groundwater resources in Chongqing City. The isotope geochemistry of 51 subterranean karst streams in Chongqing shows that all the SS waters originate from modern precipitation because theirδ18O andδD values are distributed along the line of GMWL or LMWL, which shows that the evaporation of groundwater does not occur or is not strong. Under the control of movement of rain cloud cluster from south to north (atmospheric circulation effect) and the regional relief, the regionaldistribution of δ18O and δD for SS in Chongiqng in rain season is in order of northeastern Chongqing < western Chongqing, central area of Chongqing < southeastern Chongqing (the symbol “<” means “more minus”). In dry season, the regional distribution of δ18O and δD for SS is not clear due to the slower movement velocity in karst aquifer. Because of the slower movement velocity and longer staying time in karst aquifer in dry season, the d-excess value of SS in dry season is obvious smaller than that in wet season. Considering the relationship between the altitude and the mean value of δ18O for SS within 100 m altitude, the authors established the second order polynomial of karst groundwater between δ18O and altitude. According to the equations, the δ18O-elevation gradient of karst groundwater in Chongqing is -0.34 ‰/100 m in dry season and -0.31‰/100 m in wet season. These results are very useful to the study of the groundwater cycle in karst aquifers. The achievements obtained by the authors are applicable to the reasonable protection and exploitation of subterranean karst streams.【期刊名称】《地球学报》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】10页(P713-722)【关键词】岩溶地下河;地下水;稳定同位素;重庆【作者】蒲俊兵【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所,国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室,广西桂林 541004; 联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】P641.134;P641.3水文地质学研究中最常用的环境稳定同位素主要是δ18O、δD(Criss et al, 2007)。
重庆市西部地区浅层地下水化学特征及污染现状分析
[ 中 图分类 号 ] P 6 4 1 . 1 2
[ 文献标 识码 ] A
[ 文章编 号 ] 1 0 0 4一l l 8 4 ( 2 0 1 5 ) 0 1—0 0 7 0—0 3
St ud y on Che mi c a l Cha r ac t e r i s t i c s a nd Po l l ut i o n St a t us o f
2 0 1 5年 1月
地 下 水
Gr o u nd wa t e r
3 7卷
第 期
J a n . , 2 01 5 Vo l _ 3 7 N0. 1
重 庆 市 西 部 地 区 浅 层 地 下 水 化 学 特 征 及 污 染 现 状 分 析
赵 丽 。 王 同桂 , 邓 春 光 , 张 韵
C h o n g q i n g U n i v e r s i t y ; 3 . C h o n g q i n g E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n B u r e a u )
Ab s t r a c t : T o i n v e s t i g a t e t h e c h e mi c a l c h a r a c t e i r s t i c s a n d p o l l u t i o n s t a t u s o f s h a l l o w g r o u n d wa t e r i n w e s t e r n Ch o n g q i n g ,9 r e g i o n s /c o u n t i e s i n we s t e r n C h o n g q i n g we r e s e l e c t e d,2 7 g r o u n d wa t e r a n d s o i l s a mp l e s w e r e c o l l e c t e d,w a t e r q u a l i t y i n d i c a — t o r s a n d s o i l p h y s i c a l p r o p e r t i e s we r e me a s u r e d,t h e c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s we r e c l a s s i i f e d wi t h S h o k a L e v c l a s s i f i c a t i o n me t h —
重庆金佛山地区土壤酸度分布特点及影响因素研究
重庆金佛山地区土壤酸度分布特点及影响因素研究张治伟;袁道先;傅瓦利;张洪;夏凯生【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2006(025)001【摘要】通过15个剖面样品分析,对金佛山北坡土壤酸度分布特点及影响因素进行了研究.结果表明,金佛山地区土壤酸度分布呈现pH平均值偏低、变异较大的特点:山腰志留系砂页岩区土壤酸度大于灰岩区的土壤酸度;在石灰岩区,山顶的土壤酸度则比坡腰和山脚的大,缓坡地带的土壤酸度比陡坡地带的大.山腰和坡脚pH值较高,体现了植被状况和人类干扰的共同影响,而页岩区土壤酸度较灰岩的大,则反映了成壤母质的影响作用.【总页数】6页(P67-72)【作者】张治伟;袁道先;傅瓦利;张洪;夏凯生【作者单位】西南大学资源与环境科学学院,重庆,400715;西南大学资源与环境科学学院,重庆,400715;中国地质科学院岩溶地质研究所、国土资源部岩溶动力学重点实验室,广西桂林 541004;西南大学资源与环境科学学院,重庆,400715;西南大学资源与环境科学学院,重庆,400715;西南大学资源与环境科学学院,重庆,400715【正文语种】中文【中图分类】S153.4【相关文献】1.断裂带两侧地震诱发滑坡空间分布差异性的主要影响因素研究——以北川地区的地震滑坡分布为例 [J], 陈晓利;李传友;王明明;李正芳2.重庆市A级旅游景区空间分布及其影响因素研究 [J], 刘振振;胡传东3.重庆市九龙坡区农村居民点空间分布演变及影响因素研究 [J], 周顺利; 贾丽娟4.重庆市九龙坡区农村居民点空间分布演变及影响因素研究 [J], 周顺利; 贾丽娟5.城市公园绿地签到空间分布差异及影响因素研究——以重庆市都市区为例 [J], 程功因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
金佛山自然保护区植被与土壤养分关系的研究
金佛山自然保护区植被与土壤养分关系的研究金佛山自然保护区植被与土壤养分关系的研究摘要:本研究旨在探究金佛山自然保护区内植被与土壤养分之间的关系。
通过对不同植被类型的调查和采样分析,我们发现植被类型对土壤养分含量有显著影响。
同时,我们还发现土壤养分与植物生长状态之间存在紧密关联,植物生长状况良好的地区,土壤养分含量较高。
这些研究结果将有助于进一步了解金佛山自然保护区的生态系统特征,为保护与管理工作提供科学依据。
1. 引言自然保护区是维护生态平衡和保护物种多样性的关键环节。
植被作为生态系统的重要组成部分,不仅能够保护土壤、水源和空气质量,还能提供丰富的生态服务功能。
而土壤养分则是植物生长和发育的重要营养供应来源。
因此,探究植被与土壤养分之间的关系对于保护和管理自然保护区至关重要。
2. 材料与方法本研究选择了金佛山自然保护区内不同植被类型的样地进行调查和采样。
我们选择了草地、灌木丛和森林三种主要植被类型作为研究对象。
在每个植被类型的样地中,我们随机选择了若干个点位进行土壤采样。
采样深度为0-20cm,每个点位采集3个重复样品。
采集的土壤样品经过室内处理后,进行土壤理化性质测试和养分含量分析。
土壤理化性质包括pH值、土壤质地、水分含量等指标。
而土壤养分含量主要包括全氮、全磷、全钾和速效态养分。
3. 结果与讨论经过分析,我们发现不同植被类型之间存在显著差异。
草地植被类型的土壤养分含量较低,而森林植被类型的土壤养分含量较高。
这与植被类型对土壤养分循环的影响密切相关。
在草地植被类型中,植物生长较为短暂,且植株死亡后不易分解,导致土壤中养分循环较为缓慢。
相比之下,森林植被类型下的落叶和植物残体较多,有利于土壤养分的快速回收和循环利用。
此外,我们还发现土壤养分与植物生长状态之间存在密切关联。
植物生长状况良好的地区,土壤中养分含量较高。
这说明植物通过吸收土壤中的养分来维持其正常生长和发育,从而实现了土壤养分与植物生长之间的相互促进关系。
不同水源地地下水的水化学特征及其环境效应
不同水源地地下水的水化学特征及其环境效应下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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垂直地带性岩溶生态环境特征初探——以金佛山国家自然保护区为例
最高峰风吹岭 , 海拔 2 5 m 是大娄山脉东北段的最高 2l ,
峰 .地 理 坐 标 北 纬 2 。0 ~2  ̄0 。 东 经 170 85 92 0  ̄0 ~ 1 72 0  ̄0 ,区 内面积 4 1kr.金佛 山 18 4 r i 9 8年被 列 为全
炭 系地 层 的缺 失 .三叠 纪 以后 金佛 山地 区结 束 了海侵 历史 , 隆升为 陆地并 接受 风 化剥 蚀 , 使得 二叠 系灰 岩 出 露 地表 , 在气 、 、 液 固三 相系 统介 质 中开始 岩溶发 育 . 由于不 同海 拔 高度 出露 的 地层 岩性及 气候 特 点 的 差 异 ,形成 了各 自不 同的地 表地 貌形 态 .山体 下 部 由 寒 武系 、 陶系 的石 灰 岩 、 奥 白云岩组 成 .地貌 形态 多呈 岩 溶洼地 、 波峰 台原 、 断块 山地和 峰丛洼 地 , 部分 为垄
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第 1 6卷第 2期
20 0 7年 6 月 文 章 编号 :6 1 97 2 0 )2— 15— 6 1 7 —14 (0 70 0 2 0
地 质 与 资 源
GE OG AND RE OURC OL Y S ES
Vo . 6 No. 11 2
2 .中 国地 质科 学院 岩溶 地 质研 究所 , 国土 资源 部岩 溶动 力学 重点 实验 室 , 西 桂林 5 10 ) 广 404
摘
要: 由于特殊 的地理环境 , 金佛 山 自然保护 区的垂直地带性岩溶生态特征 明显 .通过研究发现 , 金佛山在不 同海拔地质
背景基础上 。 土壤 、 物种多样性 和山上 山下两种不 同特征的岩溶动力系统 .土壤分带性主要表现为 : 山下 向山顶依次为黄 从 壤、 暗黄壤 、 黄棕壤和棕壤 .物种多样性 主要表现为 : 植被种类繁多 , 动物类 型复杂多样 , 同类地 区所罕见的 。 是 大大丰富了我 国野生生物基 因库 .岩溶动力 系统 主要表现为 : 土壤 C : O 和水 化学 特征 的差异显著 , 从而形成 了山上山下两个不同特征的岩
基于SPSS的岩溶地下水质变化及其影响因素——以重庆市金佛山表层岩溶地下水为例
Ap l a in o a t rAn lss i h s s me to pi t fF co ay i n t e As e s c o n f
If e c a t s o a s r u d t rQu ly l n e F cor fK rtG n wae ai nu o t
—
A a efo E ia s G o n w tra if u ti n C o g ig C s rm p k rt ru d ae t no Mo nan i h n q n J
ce i l aa ie H, , ( 0- , ( a ) P Mg ) P N ) P( ) P S 一 , ( O h m c t, . .p P HC 3) P C , ( , ( a , K , ( O ) P N ;)a d ad n
P C 一 ntekr p n s t i oMonan r nw tr a pe e ol t t 6se au r , 0 9 ( 1 )i h as sr g n u t .G o d a m ls r cl ce a 3 i s nJn a 2 0 . t i aJ f i u es w e e d t i y
g n c p o e s s a d f co sr s o sb e f rg o n wae u l y R mo e f co n l s a p l d f r te s t o e i r c se n a tr e p n i l o r u d t rq ai . — d a tr a ay i w s a p i es f t s e o h
金佛山亚热带常绿阔叶林地表土壤动物群落特征及其影响因素
Key Words: soil fauna; community characteristics; environmental factors; fine scale; Jinfo Mountain
土壤动物作为陆生生态系统中最复杂多样的生物群体之一, 具有数量多、种类丰富、分布广等特点[1] 。 庞大的土壤动物群通过自身活动直接或间接地参与到土壤结构的塑造及发育、有机质分解、植物生长和养分 元素释放等生态过程中[1⁃3] ,对维持生态系统的动态平衡有着重要作用[1] 。
金佛山亚热带常绿阔叶林地表土壤动物群落特征及其 影响因素
杨光蓉1,豆鹏鹏1,马 瑜1,王红娟2,林敦梅1,∗
1 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045 2 重庆市农业科学院生物技术研究中心Байду номын сангаас 重庆 401329
摘要:为探讨小尺度下不同微生境的土壤动物群落特征及其与环境因子之间的关系,于 2018 年 10 月在金佛山西坡亚热带常绿 阔叶林样带内,对其凋落物层及腐殖质层两类微生境的土壤动物群落进行调查及相应环境因子的测定。 此次调查共捕获地表 土壤动物 12381 头,隶属于 3 门 9 纲 22 目。 其中优势类群为蜱螨目和长角虫兆目,个体数占比为 75.24%;常见类群为原虫兆目、愈 腹虫兆目、短角虫兆目、双翅目、鞘翅目和膜翅目,个体数占比为 21.23%。 同时,土壤动物的密度( M) 、Shannon⁃Wiener 多样性指数 (H) 、Simpson 优势度指数( D) 及 Pielou 均匀度指数( E) 均表现为腐殖质层极显著高于凋落物层( P<0.01) 。 根据回归分析及冗 余分析结果发现,两类微生境的土壤动物群落特征与环境因子的关系存在一定差异;影响凋落物层土壤动物群落特征的重要环 境因子为凋落物的总有机碳、碳氮比、湿度及 pH,而影响腐殖质层土壤动物群落特征的重要环境因子为腐殖质的干重、总氮、总 磷、湿度、pH 及微生物生物量氮。 研究表明,常绿阔叶林生态系统的不同微生境间土壤动物多样性特征存在显著差异,小尺度 下环境因子对土壤动物群落特征具有重要影响。 关键词:土壤动物;群落特征;环境因子;小尺度;金佛山
重庆金佛山岩溶区不同植被条件下土壤植被系统co
68
农村生态环境
第 21 卷
农村生态环境 2005,21(3):67 - 70
Rural Eco-Environment
重庆金佛山岩溶区不同植被条件下土壤-植被系统 CO2 浓度日 变化
李林立,况明生,张远瞩,蒋勇军,沈立成,李元庆 (西南师范大学 资源环境科学学院,重庆 400715)
摘要:对重庆金佛山典型岩溶区林地、裸地表层岩溶生态系统 CO2 浓度进行短时间尺度变化的野外观测结果表明,林地与裸地 不同深处土温变化幅度由地表向土壤深部逐步降低,裸地地表温度和不同深度土温波动幅度均较林地大。林地与裸地各层次土 壤 CO2 浓度变化与土温呈较好的相关关系。林地各层土壤 CO2 浓度波动微弱,变幅小于裸地。林地与裸地土层中 CO2 浓度随土 层深度增加而增高。植被各层的温度和温度变化幅度从大到小依次为林层、灌层和草层。林层温度最大值滞后于气温约 3 h。 关键词:表层岩溶生态系统;CO2 ;温度;短尺度 中图分类号:X16 文献标识码:A 文章编号:1001 - 5906(2005)03 - 0067 - 04
图 2 金佛山岩溶区林地气温与土温日变化 Fig. 2 Diurnal variation of air temperature and
soil temperature in woodland
A:引至地面部分;B:水平插入土层部分
图 1 CO2 收集装置示意[9] Fig. 1 Sketch of CO2 collector
旅游活动对岩溶地下水水质动态变化的影响——以重庆金佛山水房泉为例
摘要 为了 .更好地 揭示岩溶 地下水的 影响因素 ,采用野 外现场实 测、自 动观测、 实验室分 析相结合 的方法, 在“十一 ”旅游旺 季 对莺庆金佛山水房泉流域各项理化指标进行连续监测。监测结果表明,岩溶地下水对外界条件反应敏感,其岩溶水理化性质容易受 外界条件的影响,自然因素和人为因素的改变,可直接快速地改变地下水水质。旅游季节地下水水质发生明显变化,旅游因素对地 下水 质 的变化 有较 好的 响 应关系 。表 现为 旅游 高峰 前期 的正 常水 平; 旅游 高峰 期的 骤然 恶化 ,出 现污 染状 况; 旅游 高峰 后期 ,叠 加降 雨因 素 的影响 从而 使各 个 水质指 标出 现好 转。
Ke ywor ds :t our i s m act i vi t i es ; Shui f ang Sp r i ng ;k ar st ;g r o und wa t e r qual i t y
我国西南岩溶水资源丰富,岩溶地下水是南方 岩溶水资源赋存运移的重要场所,也是当地群众生 产生活的重要水源[ 1] 。地下水作为水资源的重要组 成部分,其水质受补给来源、地球化学过程、排水系 统、表层厚度、大气和土壤的输入、人类活动和土地 利用等自然、人文因素共同影响[ 2 10] 。随着我国经 济发展,一些地区污染渗透不断增加,生产废水、生 活污水直接排入地下水系统造成一系列生态环境问 题。地下水的自然化学特征受到人为活动的巨大影 响而改变,如重金属、硝酸盐等都影响和改变了地下 水的化学特征与使用质量u1。1 3J。一方面,含水层一
bi l i t at i on,Sou t hwest Uni ve r si t y,Chongqi ng 400715) Abs t r act :The ph ysi coc hemi ca l char act er i s t i c of t he Sh ui f an g Spr i ng,Ji nf o Mount a i n, Chongqi ng dur i ng Na —
金佛山表层岩溶泉水化学动态变化浅析
学性质 有 较 大差 异 。 ( )短 时 间尺 的改变 ,进而影响到岩溶 形态的发 大 气 降 水为 地 下水 唯 补给 源 。 2 度 加 密观 测 表 明 ,碧 潭 泉 和 水 房 泉 育 、岩 溶 水 化 学 性 质 和 岩 溶 作 用 强 受垂直气候带的影响 ,土壤分布具
的水 化 学性 质 昼 夜 变化 一 致 ,但 有 度 的改 变 ,形 成 其 独 特 的 岩溶 生 态 有 明显 的垂 直 分 带性 ,从 山底 向
三 、观测 内容 和方法
碧 潭 泉 出 露 在 金 佛 山 西 坡 山
为系统输 出特性 的反映 ,其化学性 南 缘 ,是 大 娄 山 东 段 支脉 的 突异 山
0 m左右。它所在的碧潭 质的变化必然反 映了该 系统 的动态 峰 。区 内整 个 山 体 的 上 部 由 二叠 纪 麓 ,标高6 0 0 0 幽谷岩溶发育 ,以落水洞 、谷地和 变化 ,所 以 ,把握岩溶水 的化学动 栖霞组灰岩构成 ,形成海拔2 0 m 态 变 化规 律 就 可 以 帮助 认 识 表 层 岩 的较大面积缓坡和平台 ,发育大型 漏 斗 发 育 为 主 ,为 典 型 的 亚 热 带岩
( )山下 亚热带 岩溶 生态系 统 1 物 质 基 础 和 水 热 条 件 好 ,岩 溶
Байду номын сангаас
作用较为强烈 ,表现在大的岩溶泉 口有大量钙华沉淀 ,溶洞 内外钟乳 石发育 ,石灰岩表面的小型和微型
的溶 蚀形 态 ( 痕 等 ) 见 。 溶 常
国表 层 岩 溶 对 比 之 中 ,完善 表 层 岩
一
活动能力减弱 ,土壤C O 浓度较低 , 水的侵蚀能力也较弱 ,泉水的H O C f
浓 度 也较 低 ,小 于 1 mm l ,泉 口 . o/ 5 1 附 近无 钙华 沉淀现 象 。
重庆金佛山羊口洞滴水δD和δ18O变化特征及其环境意义
重庆金佛山羊口洞滴水δD和δ18O变化特征及其环境意义王海波;李廷勇;袁娜;李俊云【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2014(33)2【摘要】为探究重庆金佛山羊口洞滴水δD、δ18O变化特征及其环境意义,于2011年10月-2013年8月,在重庆市南川区金佛山逐月采集大气降水样品及羊口洞6个滴水监测点的滴水样品进行氢氧稳定同位素测定.通过比较降水和滴水δD、δ18O的分布特征、季节变化及其与降水量和温度的相关性发现:(1)6个滴水点δD、δ18O都较均匀地分布在当地降水线附近,表明从降水到形成滴水的过程受蒸发作用影响不大,滴水δD、δ18O体现了当地大气降水δD、δ18O平均水平.(2)受洞穴上覆岩土层的调蓄作用影响,羊口洞各滴水点δD和δ18O的变化范围(-46.77~-62.09‰,-7.05~-9.96‰)远小于洞外大气降水(5.17~-115.63‰和-1.44~-16.10‰),且较降水存在明显滞后性.但滴水δD、δ18O总体上也表现出与降水相同的夏季偏轻、冬季偏重的趋势,主要受降水水汽源地季节性差异影响.面各个监测点滴水δD和δ18O季节变化差异较大,可能受滴水点上覆岩层裂隙管道发育、覆盖层厚度、岩溶水滞留时间、形成滴水前的运移路径、滴水点的高度和滴率、滴水点距离洞穴出入口的距离等多种原因影响.(3)降水δ18O表现出“降水量效应”和“负温度效应”,羊口洞滴水δ18O与降水量总体上也呈负相关关系,而与温度(水温、洞温)的关系则呈现多样化:1#、2#、5#、6#监测点滴水δ18O与温度不相关,3#点为正相关,4#点为负相关,这与各监测点滴水δ18O季节变化差异较大有关.(4)总体而言,羊口洞滴水δD和δ18O的季节变化不够明显,利用羊口洞石笋进行季节分辨率的古气候重建可能性较低,但滴水δD和δ18O继承了当地大气降水信息,其石笋δ18O可用于重建年际~十年际及更长时间尺度的古气候变化.【总页数】10页(P146-155)【作者】王海波;李廷勇;袁娜;李俊云【作者单位】西南大学地理科学学院/三峡库区生态与环境教育部重点实验室,重庆400715;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004;西南大学地理科学学院/三峡库区生态与环境教育部重点实验室,重庆400715;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004;中国科学院地球环境研究所/黄土与第四纪地质国家重点实验室,陕西西安710075;西南大学地理科学学院/三峡库区生态与环境教育部重点实验室,重庆400715;西南大学地理科学学院/三峡库区生态与环境教育部重点实验室,重庆400715【正文语种】中文【中图分类】P641.3【相关文献】1.桂林洞穴滴水与现代碳酸钙δ18O记录的环境意义——以桂林七星岩NO.15支洞为例 [J], 张美良;朱晓燕;吴夏;张碧云;潘谋成2.武都万象洞方解石现代沉积体系δ18O值月变化特征 [J], 白晓;桑文翠;李丰山;张德忠3.贵州纳朵洞滴水阴离子变化特征及环境响应 [J], 王大艳;王家录;邓日辙4.重庆芙蓉洞土壤渗透水-滴水的元素变化特征及其意义 [J], 向晓晶;李廷勇;王建力;李俊云;陈昀暄;周福莉;黄讯5.山东开元洞滴水微量元素季节变化特征及影响因素 [J], 程珂;王庆;郑志惠;战超;周厚云;迟宏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
重庆金佛山不同高度岩溶发育特征的差异研究
摘要 : 通过对 金佛山 山体 不同高度 的岩溶泉和土壤 C 的观测资料 的分析 , 示 了气温 、 O 揭 降水 等因素对 岩溶发 育 的影 响。观测 资料表明 : 同山顶地 区相 比, 海拔 较低 的地 区 , 由于 温度较 高 , 岩溶土 壤 C 的含量 高且 释 放速 率 O 大, 泉水 的 p H值较低 , O-高 , 岩溶作用 比山顶强 , HC 3 其 而山顶 虽然 降水 比山下 多 , 是 岩溶 作用 较 弱。 因此 , 但 在不 同的环境条 件下 , 岩溶作用强 弱不同 , 岩溶发育形态特 征也0 0 2年 1 月 1
贵州师范 大学学 报 ( 自然科 学版 )
J un l f uz o oma U i ri N t a S in e ) o r a o i u N r l nv s y( aul c c s G h e t r e
H O i a r g codn bevdmae a , ts e r n dta k n eeo me t ce— C ; nkmt p n .A crigt o sre t l ii d t mie t a t v l si o i r s e h d p n c l a
深 入 了解 岩溶 发 育 的机 制 。本 文 以重 庆 金 佛 山 自
0 引 言
在 国际 对 比计 划 I C 2 9地 质 、 候 、 文 与 G P2 气 水 岩溶 形 成 的项 目中 , 全球 不 同地 质 、 候 、 文 条 对 气 水 件 下 的岩溶 形 成特 征 进 行 了广泛 的对 比 , 提 出了 并 不 同 条件 下 的岩 溶 形 态 组 合 特 征 的 概 念 。对 不 同
t nf c n e o e e au e a d p e i iai n o e d v l p nto rt.Th e u t ft e e p r— he i u e c ft mp r t r n r c p t t n t e eo me fka s o h e r s ls o h x e i me h w h tt e CO2c nc ntai n nd h oi nts o t a h o e r t a te s l o CO2 e s ins a e i h n t e l w liu e wh e miso r h g i h o a tt d m‘
短时间尺度下岩溶泉碳汇效应研究--以重庆金佛山水房泉为例
短时间尺度下岩溶泉碳汇效应研究:以重庆金佛山水房泉为例查小森1,谢世友1.2,李林立1,2,3【摘 要】[摘 要] 通过对金佛山水房泉的离子含量、电导率、水位等参数进行监测,采用水化学—流量法计算出水房泉一个完整水文年的月碳汇通量。
结果显示,水房泉雨季碳汇通量远大于旱季,碳汇通量最大值出现在7月,最小值出现在1月。
月碳汇通量与月降雨量和月径流量之间存在很好的同步关系。
水房泉HCO3-的含量受温度、降雨、流量以及表层土壤CO2等因素综合影响,且月碳汇通量的最值与HCO3-含量的最值在时间上存在很大的差异。
降雨量是控制岩溶地下水碳汇通量的绝对主导因素。
相比于年尺度下大流域的碳汇估算,短时间尺度下小流域的碳汇计算更加准确。
另外,分析地下水流量、气候变化等因素对岩溶碳汇的影响,对于水化学—流量法的准确运用以及岩溶碳汇机制的深入研究也有十分重要的意义。
【期刊名称】地下水【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4【关键词】[关键词] 岩溶泉;碳汇效应;碳汇通量;水化学;流量法大气CO2浓度的上升所带来的全球气候变暖问题,越来越受到国际学术界关注。
碳减排面临的压力越来越大,除开发新能源与节能技术、大规模植树造林等外,寻找可干预的碳减排途径也变得越来越重要[1]。
随着研究的深入,袁道先院士提出了岩溶作用存在碳汇效应的观点,即碳酸盐岩溶蚀消耗大气 CO2,是一种潜在的大气 CO2汇[2]。
国内外研究结果也表明,表层岩溶系统在生物参与下积极参与全球碳循环,吸碳量占“遗漏的汇”可达到 20%[3]。
因此,表层岩溶系统的吸碳和放碳是自然界碳循环的重要组成部分,是“遗漏的汇”的一部分。
岩溶系统碳汇通量的研究,对未知项的探索及全球碳循环模型的修正都有重要意义[4]。
由于地表水系流域和地下水系流域不一致,雨水、地表水和地下水相互转换速度快,岩溶水在系统中的循环一般比较复杂,大气降水是其主要补给来源,部分岩溶地下水系统存在外源水的补给[5]。
δ 15N示踪检测重庆金佛山地下水的氮污染源
第3 9卷 第 1 期 1 2008年 6 月
人 民 长 江
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文章 编号 :0 1 1920 )1 0 3 3 10 —4 7 (0 8 1 —0 4 —0
N示踪检 测重庆金佛 山地下水 的氮污染源
高 彦 芳 沈 立 成 杨 平 恒
( 南 大 学 地 理 科 学 学 院 , 庆 40 1) 西 重 0 75
摘 要 : 了研 究 重 庆 金 佛 山地 区地 下 水 的 氮 污 染 , 20 为 于 17年 7月在 2 3 1个 采样 点 采 集 水 样 , 要 测 定 其 N ;、 主 O
与岩溶区地下水微碱性 以及 夏季气温较高利于硝化作用有关 。
4 结 果与讨论
4 1 数 据 的可 靠性 .
为了验证 E Cn o IM A of R S联机测试样品数据的可靠性 , l
温差 _达 5 6 I J ℃。山体 上 部 的多 年 平 均气 温 8 5 , 雨 量 .℃ 降
成 功 地 研 究 了石 家 庄 市 和 张 掖 市 地 下 水 的硝 酸 盐 污 染 源 “J 。
回实验 室用事先准备好 的 21 777 型强碱性苯 乙烯 系阴离 0 × (1) 子交换 树脂富集 N ;。同时用 高密 度聚 乙烯塑 料瓶 取 10m O 0 L
水样 带回实验室用阴离子色谱做 C一 N ;、 、 分析 , 1、 O N N 检 测下 限是 00 1pm, .0 p 测量相 对误 差小 于 2 ( % 数据见 表 1。所 ) 有数 据均在西南大学地理科学学 院岩溶环境 实验室 和地球化学 与同位素实验室测试完成 。 在实验室将水样用滤纸过滤 , 去掉水 中的颗粒 物 , 以防止其
岩溶地下水脆弱性评价“二元法”及其在重庆金佛山的应用
岩溶地 下 水脆 弱性 评 价 “ 元法 " 二 及其在重庆金佛 山的应 用①
章 程 ,蒋 勇军 Mi  ̄eL tig e,王 , c l et u 。 h n 松
(. 1 中国地质科学院岩溶地质研 究所 ,国土 资源部岩溶动 力学重点实验 室,广西 桂林 5 10 ;2 西南大学地理科学学院 ,重庆 4 0 1 40 4 . 0 7 5 ;
下 水提 出 的有 效 方 法和 手 段 。我 国西 南 岩 溶 区极 大 多数 地 区 缺 少应 有 的地 下 水 保 护 带 , 下 水 比较 容 易 受到 污 染 。本 文论 述 了一 种 脆 弱性 的 评 价 的简 单 方 法—— 地 基 于径 流 特 征 和 覆 盖 层 厚度 的 二 元 法 , 利 用 该 法 对 重 庆 金佛 山典 型 岩 溶 区 进 行 并 了地 下 水脆 弱性 评 价 。 结 果表 明 , 池 坝 洼 地 和 生 态石 林 区脆 弱 性 较 高 究 其原 药 因 , 管 药 池坝 洼地 底 部 土 壤 层 覆 盖 较 厚 , 存 在 地 表 径 流 集 中排 向 落水 洞 , 态 尽 但 生 石林 分 布 区地表 裂 隙 、 沟 发 育 , 直 接 接 受 雨水 入 渗 , 而 污 染物 极 易通 过 降 雨 溶 可 因
地 下 水是 岩 溶 区主要 的饮 用 水 资源 , 面 临工 但
业、 城镇 化和 农业 活 动带来 的 污染威 胁 , 因而 开 展经
提 出 了众 多 的 脆 弱 性 评 价 ( 图 ) 法 , 到 欧 盟 填 方 直 C S 2 划提 出“ O T6 O计 岩溶 含 水 层保 护 的脆 弱性 与 风 险填 图” 泛欧 洲方法 [ ]才建 立 了相 对完整 的岩溶地 1,
下 水脆 弱性 概念框架 与评 价基本 原则 。 然而 这一方法 是 由欧 洲科学 家根 据欧 洲 国家 的 水文 地质 条件 和社 会经济 背景提 出的 。 价过 程相对 复杂且需要 大量 的 评 数据 支 撑 , 因展 中国家 。 国西南岩 溶 区极大 多数地 区缺少 应有 的 我
基于SPSS的岩溶地下水质变化及其影响因素——以重庆市金佛山表层岩溶地下水为例
基于SPSS的岩溶地下水质变化及其影响因素——以重庆市金佛山表层岩溶地下水为例曹敏;沈立成;肖琼;邱述兰;王鹏【摘要】Epikarst springs which show large variations in water quality abound in the Jinfo Mountain, Chongqing. In order to find out the influence factors, an attempt was made to distinguish the natural and anthropogenic processes and factors responsible for groundwater quality. R-modc factor analysis was applied for the sets of chemical data, i.e. pH, γ, ρ(HCO3- ) , ρ(Ca2+), ρ(Mg2+), ρ(Na+), ρ(K+), ρ( SO42- ) , ρ( NO3- ) and ρ(CP ) in the karst springs at Jinfo Mountain. Groundwater samples were collected at 36 sites in January, 2009. Analytical results of these groundwater samples show the springs at Jinfo Mountain had variable chemical compositions. By applying the R-mode factor analysis of SPSS, four factors were obtained, which could help to explain the characteristics of groundwater quality and to identify the formation of hydrochemistry based on the performance of ions and their geochemical processes. The water-rock interaction in karst area is the common influence factor for SO4- , F - , K+ , Sr2+ and Ca2+ in groundwater. Concentrations of Mg2+ and HCO3- are highly related to soil. Precipitation should be responsible for concentrations of Na+ and Cl-. Anthropogenic activities contribute to elevation of NO3- in groundwater. The four factors can explain for 87. 58% of the formation of karst groundwater. The natural processes are the most important influence' factors for the formation of groundwater quality inthe springs of Jinfo Mountain, including 55.56% attributed to the processes of water-rock interaction. It means that factor analysis is useful in analysing water quality and illustrating its influence factors as well as in evaluation of water quality.%重庆金佛山地区岩溶泉水遍布,但是各个泉点的水质却有较大差异.利用地下水的化学性质,如pH,电导率Υ,HCO-3、Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-、NO-3和Cl-等的质量浓度进行因子分析可以分辨出自然过程和人类因素对地下水的影响.2009年1月在重庆金佛山地区采集36个岩溶泉水样,分析结果表明:金佛山岩溶泉的水化学成分具有较大的空间变异.利用SPSS中因子分析方法,得到基于水中离子和地球化学过程解释的地下水水质特征及其形成的4个因子:水-岩作用是地下水中SO42-、F-、K+、Sr2+和Ca2+形成的共同因素,Mg2、HCO3-主要受土壤等因子影响,Na+、Cl-主要来源于大气降水,人类活动主要影响水中的NO-3.以上4种因子可以解释金佛山岩溶地下水水质形成的87.58%,其中水-岩作用可以解释55.56%,是影响金佛山地区岩溶水水质的最重要因素.【期刊名称】《湖南师范大学自然科学学报》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】6页(P82-87)【关键词】地下水水质;岩溶泉;自然因素;人类活动;因子分析【作者】曹敏;沈立成;肖琼;邱述兰;王鹏【作者单位】西南大学地理科学学院,三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学岩溶环境与石漠化治理研究所,中国北碚 400715;西南大学地理科学学院,三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学岩溶环境与石漠化治理研究所,中国北碚400715;西南大学地理科学学院,三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学岩溶环境与石漠化治理研究所,中国北碚 400715;西南大学地理科学学院,三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学岩溶环境与石漠化治理研究所,中国北碚400715;西南大学地理科学学院,三峡库区生态环境教育部重点实验室,西南大学岩溶环境与石漠化治理研究所,中国北碚 400715【正文语种】中文【中图分类】P641.3地下水水质受水岩作用过程、大气和土壤输入以及人类活动等因素的共同影响[1-4].我国西南岩溶地区岩溶水资源丰富,地下水,尤其是表层岩溶泉发育较多,表层岩溶带是南方岩溶水资源赋存运移的重要场所,也是当地群众生产生活的重要水源.由于岩溶地下水“水在楼上,土在楼下”的特殊性,容易受到人类活动影响,特别是防污能力较弱.因此,为了合理利用地下水,避免地下水受到人类活动的污染,必须掌握地下水动态及其影响因素.然而,区分地球化学过程等自然因素与土地利用等人类因素对地下水水质的影响十分困难,同时也是水文地质学、环境学等领域研究的热点和前沿领域[5].因子分析是通过对地下水化学数据的分类、降维处理,提取主要的影响因子.并根据因子在各离子上的载荷来区分自然过程与人类活动等因素对地下水水质的影响以及影响程度[6].SPSS起源于美国,是目前世界上最优秀的统计分析软件之一,广泛应用于各个领域.本文以重庆金佛山表层岩溶地下水为研究对象,根据水化学数据,利用因子分析方法探讨地下水水质的影响因素与影响强度,为岩溶区水资源的合理开发利用与保护提供科学依据.1.铁路;2.高速公路;3.公路;4.河流;5.山顶;6.研究区;7.二叠系地层;8.寒武系地层;9.志留系地层;10.泉点;11.保护区界线;12.地层界线;13.断层图1 金佛山泉水采样点分布示意图(修改自伍坤宇[9])1 研究区概况金佛山位于重庆南川市境内,是大娄山东段支脉的突异山峰,海拔1 400~2 251 m,属典型的岩溶地貌.地理坐标为北纬28°50′~29°20′,东经107°~107°20′,总面积1 300 km2,已知景区面积为441 km2,还有522 km2的保护地带,为国家级森林公园和国家级自然保护区.主峰风吹岭海拔2 251 m,为大娄山脉东北段的最高峰[7].金佛山处在一宽缓向斜(北东-南西走向)的轴部,山势高峻、切割强烈.北坡陡峭,沟谷深切,南坡较为平缓.出露的地层主要为寒武系、奥陶系、志留系和二叠系,岩性主要为碳酸盐岩和砂页岩.二叠系灰岩产状平缓,无大的断裂构造带存在,但北东和北西两组构造裂隙发育,岩层次生透水性好.金佛山位于亚热带湿润季风气候区,山体上部多年平均气温为8.2 ℃,年均降雨量约1 434.5 mm,山体下部平均气温为16.6 ℃,年均降雨量约1 287 mm[8].大气降水主要通过洼地或谷地底部落水洞渗入地下岩溶含水层.地下水多沿层面、层间节理以及灰岩与砂岩交界面运移,最后以地下河或岩溶泉的形式排出.2 数据来源与研究方法2009年1月在金佛山山顶及其西、南、北坡取得36个表层岩溶水水样(包含两个地表水样,其余为地下水样)、1个雪水样.取样点的空间分布见图1,大体有4个区域:金佛山山顶(古佛洞滴水、水房泉、小鲵泉、铁锈泉),南坡(菜籽沟、大弯道、邓家铺子、头渡酒厂、胡家湾等)、西坡(东方红、金佛山泉、碧潭泉、碧潭河水、三角堰泉、大垭口等)和北坡(红岩嘴、顺龙桥、蓬莱林、三纹鱼养殖基地、知音山庄、龙溪山庄).野外用硬度计和碱度计测试Ca2+和,用事先清洗过的聚苯乙烯瓶取60 mL水样经0.45 μm滤膜过滤(取样后,加入几滴体积比为1∶1的硝酸,以防止重金属离子沉淀或吸附瓶壁)用于测试金属离子浓度(ICP);另用纯净水瓶取600 mL水样,带回实验室进行阴离子分析.实验室内采用多种分析方法:(1)加硝酸的水样在实验室用PerkinElmer Optima用2100 DV型ICP-OES测定K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Sr2+的质量浓度.(2)用UV-2450紫外可见分光光度计测定、质量浓度.(3)用滴定法测定Cl-质量浓度.各个数据的检测下限为0.05 mg/L.用Photoshop软件绘制泉点空间分布图,在Excel中进行数据编辑,因子分析采用SPSS13.0软件完成.3 结果分析3.1 水化学特征的空间变异从表1的变异系数(CV)可以看出,除了pH、溶氧量(DO)和ρ(Cl-)的变异系数较小外,其他离子质量浓度的变异系数都很大,特别是、Na+的质量浓度体现出明显的空间变异特征.pH值的大小在一定程度上反映岩溶作用的强弱,表层岩溶水pH值的变动范围为7.3~8.9.pH值反映了地下水中H+浓度,主要受水-岩作用过程、大气、土壤和人类活动的共同影响.在上述pH值变化范围内,pH值高表明岩溶作用弱,pH值低指示岩溶作用强.其变异系数为4.4%,表明存在一定的空间变异,但是不太明显,总体上反映了岩溶地区地下水的性质,即主要为弱碱性水.岩溶水电导率变动范围12.3~79.9 mS/m,变异系数为43.4%,表明存在较大的空间变异.电导率的大小与溶解的离子浓度成正相关,主要反映地下水中离子的浓度及受污染的情况[10].溶氧量是研究水自净能力的一种依据.在20 ℃、100 kPa下,纯水里大约溶解氧9 mg/L.所有泉点中溶解氧质量浓度介于9.3~12.6 mg/L,变异系数8.9%,空间变异很小,表明金佛山地区溶解氧质量浓度处于正常水平,水质较好.地下水中质量浓度的变动范围为55.8~365.8 mg/L,变异系数较大(45.6%),表现出大的空间变异性.的主要来源是各种碳酸盐岩的溶解和土壤、大气中CO2的溶解.水中Ca2+的质量浓度为21~143 mg/L,变异系数为43.9%,空间变异较大.地下水中Ca2+一方面是来源于碳酸盐岩的溶解,另一方面则来源于农业污染[5].Mg2+的质量浓度为1.0~46.2 mg/L,变异系数很大(99.8%),表现出明显的空间变异特征.Mg2+一方面是来源于碳酸盐岩的溶解,另一方面则来源于农业污染[4]以及大气的输入.一般岩溶水中的Ca2+和Mg2+、协同来源于碳酸盐岩的溶解,方程式如下:可见,地下水中的Ca2+、 Mg2+、等离子主要来源于碳酸盐岩风化.水中ρ(Cl-)的变异系数不大,为27.9%,空间变异性小.其主要来源可分为两大类,即无机来源和有机来源.无机来源主要是自然源,包括岩盐矿床和其他氯化物沉积物的溶解以及雨水中海盐、含HCl工业废气的溶解;有机来源主要是污染源,包括化肥的使用、生活和工农业废水、动物和人类排泄物等[11].水中质量浓度为8.9~61.1 mg/L,变异系数48.5%,具有较大的空间变异性.主要来源是含硫酸盐矿物的溶解、含硫酸盐化肥的使用以及工业废气的排放等.质量浓度的变化范围为0~34.6 mg/L,变异系数115.73%,空间变异强烈.地下水中的主要来源于人为活动的输入,特别是农业中化肥的使用、生活废水、动物和人类排泄物等是其主要影响因素[11].水中Na+的质量浓度为0.1~27.5 mg/L,变异系数达到160.6%,表现为强烈的空间变异.其来源包括含钠盐的海相沉积物和岩盐矿床的溶解、离子置换、生活废水、化肥以及大气降水[12].K+的质量浓度为0.1~3.1 mg/L,变异系数71.6%,K+的来源主要是含钠岩石的溶解,此外,离子置换、化肥、生活废水以及大气降水也是K+的重要来源[12].整个金佛山地区的K+质量浓度都比较低.水中Sr2+质量浓度在0.1~1.4 mg/L,变异系数76.2%,表明空间变异很大.Sr2+的来源主要是含锶岩石的溶解,同时也跟人类活动有关.表1 重庆金佛山表层岩溶水水质分析结果统计值γpHDOρ(H CO-3)ρ(Cl-)ρ(SO2-4)ρ(NO-3)ρ(F-)ρ(K+)ρ(Na+)ρ(Ca2+)ρ(Mg2+)ρ(Sr2+)/(mS·m-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)/(mg·L-1)样本数34343434363636363636353635最小值12.37.39.355.82.78.9000.10.1211.00.1最大值79.98.912.6365.812.762.134.60.63.127.414346.21.4平均值38.28.210.7143.18.629.36.20.21.02.95410.70.4标准差16.40.40.965.32.314.27.20.10.74.72310.60.3变异系数/%434.48.945.627.148.5115.768.471.6160.643.999.876.23.2 水化学特征的因子关系分析因子分析可以用来确定水质形成的影响因素与影响强度.因子分析前,对数据进行检验,除少数变量外,基本符合正态分布趋势.由于各变量单位相同,无须进行标准化.通过KMO和球形Bartlett进行因子分析的适用性检验.KMO统计量为0.778,大于0.7,说明各变量间信息的重叠程度比较高;球形检验拒绝各变量独立的假设,故因子分析的适用性检验通过.由SPSS软件计算各离子之间的相关关系,得到因子变量相关矩阵(见表2).可知,与F-、K+、Sr2+都显著相关,F-与K+、Ca2+、Sr2+之间也显著相关,说明变量之间存在信息重叠,需要进行数据降维.表2 变量相关矩阵(部分) 单位:mg/Lρ(HCO-3)ρ(Cl-)ρ(SO2-4)ρ(NO-3)ρ(F-)ρ(K+)ρ(Na+)ρ(Ca2+)ρ(Mg2+)ρ(Sr2+)ρ(HCO-3)1.00 0.19 0.27 -0.20 0.22 0.19 0.23 0.52 0.51 0.22 ρ(Cl-)0.19 1.00 0.47 0.07 0.47 0.50 0.37 0.45 0.32 0.48 ρ(SO2-4)0.27 0.47 1.00 -0.11 0.99 0.93 0.13 0.86 0.62 0.97 ρ(NO-3)-0.20 0.07 -0.11 1.00 -0.14 0.01 0.16 -0.14 -0.20 -0.15 ρ(F-)0.22 0.47 0.99 -0.14 1.00 0.94 0.17 0.83 0.59 0.97 ρ(Sr2+)0.22 0.48 0.97 -0.15 0.97 0.93 0.19 0.83 0.62 1.00由表3可知,相关系数矩阵R得到特征值、方差贡献率和累积贡献率,可知第一因子的方差占所有因子方差的55.56%,前4个因子的对岩溶水质形成的累积方差贡献率达到87.85%(>85%),因此金佛山岩溶水中的离子主要受到4种不同因素的影响.这4种因子分别代表水-岩作用、土壤等自然因子、大气降水与人类活动因子,本文将在后面予以解释.表3 公因子方差(部分)成分初始特征值方差旋转后特征值合计方差/%累积/%合计方差/%累积/%15.5655.5655.564.88248.82348.82321.3413.4168.971.47114.70963.53231 .1811.7780.741.41314.12677.65840.717.1187.861.0210.19887.855变量共同度表示各变量所含原始信息能被提取出的公因子所表示的程度.提出4个公因子后,可以计算各变量的共同度,如表4所示.除了ρ(Cl-)和ρ(Mg2+)的共同度为61.3%和71.3%之外,其余变量的共同度都在80%以上,因此这4个公因子对各离子来源具有较强的解释能力.表4 因子旋转矩阵与共同度单位:mg/L统计值ρ(SO2-4)ρ(F-)ρ(Sr2+)ρ(K+)ρ(Ca2+)ρ(HCO-3)ρ(Mg2+)ρ(Na+)ρ(Cl-)ρ(NO-3)初始值1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 提取值0.98 0.98 0.97 0.94 0.81 0.94 0.72 0.84 0.61 1.00 成分10.98 0.97 0.97 0.94 0.78 0.59 0.45 20.15 0.37 0.95 0.60 0.13 -0.12 30.12 0.14 0.22 0.24 0.17 0.90 0.64 0.11 4-0.11 0.98采用主成分法计算因子载荷矩阵A,根据因子载荷矩阵可以说明各因子在各变量上的载荷,由于初始因子载荷矩阵系数不是太明显,为了使因子载荷矩阵中的系数向0~1分化,对初始因子载荷矩阵进行方差最大旋转.由输出表4可以看出,第一公因子在ρ、ρ(F-)、ρ(K+)、ρ(Sr2+)和ρ(Ca2+)上具有较高载荷,主要为碳酸盐的溶解产物,来源于水-岩作用的离子,因此定义为水-岩作用因子.第二公因子在ρ和ρ(Mg2+)上具有较高载荷,因此定义为土壤等自然因子.第三公因子在ρ(Na+)和ρ(Cl-)上具有较高载荷,定义为大气降水因子.第四公因子在ρ上载荷高,因此定义为人类活动因子.这4个因子及其顺序能较好地说明岩溶水水质的影响因素,其影响程度依次减弱.为了进一步分析各个岩溶取水点的水质状况,采用回归方法求出因子得分函数矩阵如表5所示.由系数矩阵将4个公因子表示为10个指标的线性形式.因子得分函数为:F1=-0.169x1+0.18x2+0.235x3+0.041x4+0.237x5+0.217x6-0.153x7+0.115x8+0.071x9+0.229x10,F2=0.784x1-0.145x2-0.056x3+0.115x4-0.122x5-0.091x6-0.007x7+0.141x8+0.438x9-0.117x10,F3=0.019x1+0.492x2-0.097x3-0.106x4-0.05x5+0.013x6+0.758x7+0.048x8-0.227x9-0.03x10,F4=0.062x1-0.092x2+0.025x3+1.025x4-0.033x5+0.111x6-0.071x7-0.017x8+0.123x9-0.049x10.表5 因子得分系数矩阵单位:mg/L成分ρ(HCO-3)ρ(Cl-)ρ(SO2-4)ρ(NO-3)ρ(F-)ρ(K+)ρ(Na+)ρ(Ca2+)ρ(Mg2+)ρ(Sr2+)1-0.17 0.02 0.24 0.04 0.24 0.22 -0.15 0.12 0.07 0.23 20.78 -0.15 -0.06 0.12 -0.12 -0.09 -0.01 0.14 0.44 -0.12 30.02 0.49 -0.10 -0.11 -0.05 0.01 0.76 0.05 -0.23 -0.03 40.06 -0.09 0.03 1.03 -0.03 0.11 -0.07 -0.02 0.12 -0.054 讨论4.1 水-岩作用对岩溶水的影响从因子F1的得分值来看,从地表水到地下水,得分值逐渐增大,特别是深部来源(如金佛山温泉)的水中各种离子质量浓度都较高,反映了大气降水来源补给的地下水经过充分的水-岩作用后沿裂隙、断裂运移,并在地表出露[13],意味着在因子F1上具有高载荷的离子受到水-岩作用时间长短等的控制.4.2 土壤等自然因子对岩溶水的影响F2因子的得分值表明:值较高的水样点(如蓬莱林、知音山庄和碧潭泉)基本都位于金佛山下土壤层较厚的地方.说明土壤等自然因素对金佛山岩溶水中和Mg2+具有决定性影响.土壤是一个巨大的碳库,全球土壤碳容量是森林的2~3倍.土壤中CO2含量超过大气的10倍,其溶于水,形成,成为地下水中的主要来源.4.3 大气降水对岩溶水中离子的影响因子F3的得分表现为地下水小于地表水,在马鞍山收费站和胡家湾最高,这两个点属于地表河流系统,说明岩溶地下水中的Na+、Cl-受到地表水体中溶质的影响.然而,由3.1的分析可知,金佛山地区的大部分岩溶地下水样品中Na+和Cl-并不高,基本与大气降水接近.可以认为其主要来自大气降水.4.4 人类活动对岩溶水的影响因子F4得分离人类活动中心越近,值越高.得分最高的大弯道和头度酒厂,受到人类农业活动和工业生产活动的影响,具有较高的质量浓度.而位于保护区深处的许多泉点在因子F4上的得分都较低,说明金佛山保护区内表层岩溶地下水受人类活动的影响不明显.人类生产活动对岩溶水中的质量浓度具有重要贡献.4.5 各因子的综合作用任何一个地方的岩溶水都不可能只受到一种因素的影响.因此水中的化学离子往往是多来源的.对于金佛山来说,其离子主要来源于水-岩作用、土壤输入、大气降水和人类活动,并在大范围内依此顺序影响逐渐减弱.这也说明金佛山岩溶水质受到人类活动的影响还比较小,水质状况总体上趋于自然背景值.对于个别点来说,一种或两种因子起着主导作用.5 结论(1)金佛山表层岩溶水水质受到水-岩作用过程和土壤、大气降水与人类活动的共同影响,4个因素可以解释岩溶水水质形成的87.58%,其中水-岩作用可以解释55.56%,是影响金佛山地区岩溶水水质的最重要因素.(2)水-岩作用是影响地下水中、Sr2+、Ca2+、K+等的最主要因素,但不是唯一因素.土壤是影响地下水中和Mg2+的主要因素,同时水-岩作用也是其重要影响因素.岩溶水中的Na+和Cl-主要来源于大气降水.人类农业活动和工业活动活动是金佛山表层岩溶水中的最主要来源.(3)岩溶水中化学离子的形成,是受自然过程与人类活动的综合影响.在金佛山自然保护区,影响水质形成的最重要因素还是自然过程.同时,随着人类活动的加剧,人类对水质的影响逐渐明显.对金佛山水质的动态监测是以后工作的重点.参考文献:[1] HELENA B, PARDO R, VEGA M, et al. Temporal evolution of groundwater composition in an alluvial (Pisuerga river, Spain) by principal component analysis[J]. Water Res, 2000, 34(3): 807-816.[2] ROWDEN R D, LIU H, LIBRA R D. Results from the Big Spring basin water quality monitoring and demonstration projects, IOWA, USA[J]. Hydrogeol J, 2001, 9(5): 487-497.[3] 蒋勇军, 袁道先, 谢世友,等. 典型岩溶农业区地下水水质与土地利用变化[J]. 地理科学, 2006, 16 (4): 405-414.[4] LIU Z, LI Q, SUN H, et al. Seasonal, diurnal and storm-scale hydrochemical variations of typical epikarst springs in subtropical karst areas of SW China: Soil CO2 and dilution effects[J]. J Hydrol, 2007, 337(1-2): 207-223.[5] NEGREL P, PETELET-GIRAUD E. Strontium isotopes as tracers of groundwater-induced floods: the Somme case study (France)[J]. J Hydrol, 2005, 305 (1): 99-119.[6] LIU C W, LIN K H, KUO Y M. Application of factor analysis in the assessment of ground water quality in a blackfoot disease area in Taiwan[J]. Sci Total Environ, 2003, 313(1-3): 77-89.[7] 王必浓, 王瑛. 国家重点风景名胜区——金佛山[M]. 成都: 四川科学技术出版社, 1990.[8] 曾昭华. 长江中下游地下水中化学元素的背景特征与形成[J]. 地质学报, 1996, 70(3): 262-269.[9] 伍坤宇, 王鹏, 沈立成,等. 金佛山地区地下水硝态氮污染时空变异性研究[J]. 环境科学, 2011, 32(11): 3247-3254.[10] 蒋勇军, 吴月霞, GROVES C, 等. 利用因子分析确定岩溶地下河系统水质的影响因素[J]. 水文地质工程地质, 2009(4): 1-7.[11] EDMUNDS W M, SHAND P, HART P, et al. The natural (baseline) quality of groundwater: a UK pilot study[J]. Sci Total Environ, 2003, 310 (1-3): 25-35.[12] CONRAD, J E, COLVIN C, SILILO O, et al. Assessment of the impact of agricultural practices on the quality of groundwater resources in South Africa[R]. Water Research Commission Report, 1999, 641/1/99.[13] 杨雷, 肖琼, 沈立成. 重庆市温塘峡背斜地下热水资源特征研究[J]. 湖南师范大学自然科学学报, 2011, 34(5): 86-91.。
重庆老龙洞岩溶地下水化学特征及影响因素
重庆老龙洞岩溶地下水化学特征及影响因素蓝家程;孙玉川;胡宁【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2018(034)003【摘要】为研究老龙洞地下河出口(G3)与表层岩溶泉(G1、G2)水化学特征差异及影响因素,利用统计方法对2012年月尺度的水化学数据进行分析.结果表明:研究区地下水水化学组成以Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-为主,水化学类型主要为Ca-HCO3型;Ca2+、Mg2+、HCO3-浓度变异系数较小,主要来源于碳酸盐岩地层溶蚀,且以石灰岩溶解为主;硫酸与硝酸参与了碳酸盐岩的溶蚀,其中硫酸对碳酸盐岩溶蚀的影响更大;地下水中SO42-、PO34-、Na+、K+、Cl-和NO3-浓度变异系数较大,主要受农业施肥、畜禽粪便、企业废水和生活污水等因素的影响;SO42-、PO3-、Na+、K+、Cl-浓度表现为地下河高于表层岩溶泉,而NO3-浓度表现为地下河低于岩溶泉.【总页数】8页(P37-44)【作者】蓝家程;孙玉川;胡宁【作者单位】贵州师范大学喀斯特研究院,贵州贵阳550001;贵州师范大学国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心,贵州贵阳550001;岩溶环境重庆市重点实验室,重庆400715;西南大学地理科学学院,重庆400715;河南省新乡市地震局,河南新乡453000【正文语种】中文【中图分类】X523【相关文献】1.基于SPSS的岩溶地下水质变化及其影响因素——以重庆市金佛山表层岩溶地下水为例 [J], 曹敏;沈立成;肖琼;邱述兰;王鹏2.重庆市南川区南部岩溶地下水水文地球化学特征 [J], 樊连杰;裴建国;邹胜章;杜毓超;卢丽3.重庆南山老龙洞地下河表层沉积物重金属环境地球化学特征及生态风险评价 [J], 任坤;陈志兵;潘晓东;张媚4.重庆南山老龙洞地下河流域岩溶地下水DIC和δ13CDIC及其流域碳汇变化特征[J], 曹敏;蒋勇军;蒲俊兵;张兴波;邱述兰;杨平恒;汪智军;李欢欢5.重庆岩溶地下水氢氧稳定同位素地球化学特征 [J], 蒲俊兵因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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1 . 6mg L 4 . 3mg L; 护 区 内 白 云 岩 地 下 水 的 Mg /C ( 尔 比) 5 0 / 、 20 / 保 a 摩 为 07~13 , 显 比保 护 区外灰 岩 、 屑 岩 区 的 高, 保 护 区外灰 岩 地 下 水 的 . 6 .3 明 碎 但
第 3 1卷
第 2期
中 国 岩 溶
CARS0 LO GI CA S NI A I C
Vo . 1 NO 2 13 .
21 0 2年 6月
ห้องสมุดไป่ตู้
J .02 un 2 1
文 章 编 号 :0 1 4 1 ( 0 2 0 — 0 6 — 0 10— 8021)2 15 8
重 庆 金 佛 山 自然 保 护 区 内外 地 下 水 化 学 特 征 对 比 研 究
基 金 项 目 : 家 自然 科 学 基 金 项 目( 号 :1 7 1 2 4 13 6 ) 中 央 高校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 资 助 项 目( 号 : J 0 0 0 6 , 庆 市 科 委 国 编 4 0 2 9 、 10 0 8 , 编 XD K2 1B 0 ) 重 院士专项( 编号 : S S 0 0 C 0 4 , 等 学 校博 士 学科 点专 项 科 研 基 金 项 目 ( 号 :0 0 1 2 2 0 9 , 庆 市 国 土 房 管 局 科 技 项 目, 南 C T ,2 1 B 7 0 ) 高 编 2108102)重 西
泉 的 N0 浓 度 偏 高 , V 类 , 余 为 Ⅲ 类 。 总体 上 , 护 区 内 水 质 明 显 优 于 保 护 为 其 保
区 外 , 见 设 立 自然 保 护 区对 于 保 护 岩 溶 水 具 有 积极 意义 。 可
关键词 : 下水; 球 化学; 感性 ; 地 地 敏 自然 保 护 区 ; 庆 金 佛 山 重
的两个 不 同的岩 溶 系 统 。有 些 学 者对 金 佛 山地 区水 化 学 特征进 行 过研 究 __ , 对 这 两 个 岩溶 系 统 没 11 但 。 有 进行 区 分研 究 。本 文 利 用 地 球 化 学 、 计 学 的方 统 法 , 人类 活动 和地质 背 景的 角度深 入分 析 了金 佛 山 从 自然保 护 区内 、 地 下 水水 化 学 的 差 异 , 外 旨在探 讨 设 立 自然 保护 区对 于保 护岩溶 水 文生态 的积极 意义 。
大气 降水 、 地表 水 、 地下 水 联 系密 切 , 换 迅 速 , 域 转 泉
地 层 岩性 、 径流 条 件 ] 人 类 活 动 等 , 接 控 、 ¨ 直 制 地 下水水 化学 组分 。 重 庆 金佛 山 是 国家 级 “ 林 公 园” 并 于 2 0 森 , 0 0年
设 立 为 国家 级 “ 自然 保 护 区 ” 这 使 得 金 佛 山 区 域 形 成 ,
监 测 数 据 , 比 了保 护 区 内 、 水 化 学 特 征 差 异 及 影 响 因 素 。 结 果 表 明 : 护 区 外 对 外 保
地 下 水 的 p 值 较 保 护 区 内 的 要 低 , 电 导 率 则 较 高 ;自然 保 护 区 外 地 下 水 的 H 但
C 、 、 、 、 I N0 、O: 、 O ̄浓 度 中值 比 自然 保 护 区 内 的分 别 a Mg Na K C 一、 s HC -
王 鹏 , 立 成 , 坤 宇 , 琼 , 小 萍 , 平 恒 沈 伍 肖 周 杨
( 南 大 学 地 理科 学 学 院 、 育部 三 峡 库 区生 态环 境 重 点 实 验 室 , 西 教 重庆 4 0 1 ) 0 7 5
摘 要 : 用 重庆 金 佛 山 自然 保 护 区 2 利 2个 地 下 水 排 泄 点 2 0 — 2 0 0 5 0 9年 的 水 化 学
Mg /C ( 尔 比) 保 护 区 内灰 岩 区 的 更 高 。 岩 溶 地 下 水 系 统 地 球 化 学 的敏 a叶 摩 。 较 感 性 以 C 、 O3、 较 为 敏 感 , 护 区 内地 下 水 的 平 均 敏 感 指 数 ( I a HC N0 保 GS )
GSJa 为 0 9 , C+ 2 .0 7 GSIC  ̄ H O-为 0 2 , I 0 为 0 0 保 护 区 外 地 下 水 的 .1 5 GS N l ^ .0 8;
1 区域 概 况
金佛 山位 于 重庆 市 南 川 区境 内( 1 , 图 ) 地理 坐标
为 北 纬 2 。O~ 2 。0 , 经 1 70 1 72 由金 佛 、 85 92 东 0。0~ O 。0,
保 护 区内受人 为 作用 小 和 保 护 区外 受 人 为作 用 较 大
箐 坝 、 枝 3 l 峰 组 成 , 拔 l 0 ~ 2 1 , 柏 山 8 0 海 0 5 4 2 m
G 』2 S c +为 0 4 5 G I c 为 0 3 4 GS N 7 为 0 6 8 护 区 内所 有 取 样 点 水 质 . 1 , S Ho . 3 , IO .4 。 均 为 I Ⅱ类 ; 或 而保 护 区 外地 下 水 因 受 农 业 施 肥 、 业 生 活 污 水 影 响 , 、 6 1 工 1 1 、 9号
中图 分 类 号 : 6 1 3 P 4 .
文献 标 识 码 : A
岩溶 区地 下 水 的化 学 成分 是 水一 可 溶 岩一 气 三 相不 平衡 体系 相互作 用 的产 物 , 特征反 映 了岩溶 系 其 统 的内部结 构及 其 与 外 部 环 境 的关 系 _ 。一 些 学 】 ] 者运 用高 精度 在线 监测 技 术对 岩 溶 区 地 下水 进 行 了 监 测 研究 , 现 其水 化学 具 有 显 著 的 动态 变 化 ] 发 , 并 存在 暴雨 效应 、 被效 应 [ 植 。岩溶 区地 下 水 与