池武溪流域岩溶水SO42-的空间变化特征及其来源分析

摘要：

SO42-作为岩溶地区水化学环境变化的重要指标之一,对研究流域水文地球化学过程的演化以及水资源的保护具有重要的意义.为探究白云岩地区池武溪流域SO42-的分布特征及主要来源,通过运用Piper图、Gibbs图、主成分和灰色关联度方法,对该区域内地下水和地表水共44个水样的水化学相关阴阳离子(Sr2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、SO42-和Hco3-等离子)进行系统性分析,结果表明,池武溪流域水化学类型主要分为两类:HCO3-Ca型、HCO3-Ca· Mg型,部分地下水水点是以SO4-Ca型和SO4-Ca· Mg型为主.在空间分布方面,地表水SO42-浓度空间变化较平缓,SO42-含量较高的区域主要集中在洞穴密集分布的水样点及其邻近区域,在河流交汇处SO42-含量少,最低处仅有9.727 mg·L-1,地下水呈现以石膏晶洞、皮硝洞为中心,向两级逐渐递减的规律,最高值出现在石膏晶洞、皮硝洞附近,高达634.579 mg·L-1.Gibbs图表明,流域内岩溶水中的离子主要来源于岩石风化作用.主成分分析(PCA)结果说明,地表水与地下水存在明显的水力联系且流域内的离子来源于碳酸盐岩与硫酸盐岩的风化作用.灰色关联度排序结果表明,在天青石中SrSO4的溶解和还原过程为主要作用,FeS2、CaMg(CO3)2与石膏的综合作用,对流域内岩溶水的SO42-有着重要的贡献,在地表水中的贡献率分别为0.772、0.701、0.681和0.663;地下水中分别为0.893、0.791、0.799和0.772.

关键词：喀斯特流域、水化学特征、SO42-、空间变化、离子来源

所属期刊栏目：36

资助基金：国家自然科学基金41361081,41301504;贵州省科技计划项目黔科合G字[2014]4004-2号;贵州省重大应用基础研究项目黔科合JZ字[2014]200201;贵州省高层次创新型人才培养计划—“百”层次人才黔科合平台人才[2016]5674资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China41361081,41301504;Guizhou Province Science and Technology PlanGuizhou S&T Contract G 2014-4004-2;Majorapplication Based Research Project of GuizhouGuizhou S&T Contract JZ 2014-200201;High-level Talents Cultivation Program of Guizhou Provine[2016] 5674

在线出版日期：2018-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2690-2700