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Arid
内蒙古吉兰泰盐湖盆地地下水化学特征及控制因素
秦子元
出版年2019
学位类型硕士
学位授予单位内蒙古农业大学
中文摘要吉兰泰盐湖位于内蒙古阿拉善盟东南部,是我国重要的盐业生产基地,但地处西北旱区荒漠边缘地带,生态环境脆弱,地下水作为当地居民生活、生产的主要供水水源,近年来却出现水量减少、水质恶化、污染物种类与来源复杂化等诸多问题。因此,对地下水化学特征和污染评价的研究迫在眉睫。本文以吉兰泰盐湖盆地为研究对象,利用舒卡列夫分类法、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法等方法分析研究区内地下水化学特征及影响因素,通过单因子评价法、内梅罗综合评价法、健康风险评价法对研究区内地下水进行质量评价,运用因子分析法(FA)和绝对主成分得分多元线性回归(APCS-MLR)提取地下水污染源,并分析污染物来源及成因,为地下水合理开发利用与水环境保护提供科学依据。结果表明:(1)研究区地下水环境整体呈弱碱性,水质属于微咸水。地下水水化学类型以Cl--Na+型为主,研究区北部地下水化学类型比较单一,研究区南部地下水类型相对丰富。蒸发浓缩作用是控制吉兰泰盐湖盆地地下水主要离子的重要机制。研究区地下水化学成分受蒸发岩风化影响最大,硅酸岩矿物风化次之。Cl-主要由蒸发盐沉积物产生,Na+并非单一来源,蒸发盐沉积物溶解之外的Na+主要由钠的铝硅酸盐风化溶解产生。硅酸盐岩的风化溶解是影响研究区地下水Ca2+和Mg2+的首要因素。阳离子交替吸附作用对研究区地下水化学组分影响较小。(2)单因子评价结果显示,吉兰泰盐湖盆地地下水污染非常严重,不存在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下水,有10%IV类水,90%V类水。地下水水质指标单因子指数空间分布特征比较复杂,超标区域多以点状、岛状、斑块状特点分布于图格力高勒沟谷、巴音乌拉山、乌兰布和沙漠等部分区域,贺兰山及山前冲洪积平原单项指标超标区域较少。内梅罗综合评价结果表明,研究区20%的地下水为较差水,其余80%的地下水均为极差水,极差水主要分布在研究区西部。重金属内梅罗指数评价结果显示,重金属污染较小,仅有5.6%的样点发生了轻度污染,污染区域集中在盐湖西南的图格力高勒沟谷。健康风险评价结果显示,通过饮用水途径的化学致癌物的健康风险值远高于非化学致癌物的健康风险值。盐湖盆地平均化学致癌风险值低于US EPA最大可接受风险水平,存在局部点或局部区域超过US EPA最大可接受风险水平。(3)通过因子分析筛选出影响研究区地下水水质的6个公因子,分别为F1(溶滤-富集作用因子,贡献率为24.61%)、F2(农业活动因子,贡献率为20.38%)、F3(原生地质-农业生产、生活污染因子,贡献率为11.72%)、F4(工业生产污染因子,贡献率为10.38%)、F5(地质环境背景因子,贡献率为10.78%)、F6(原生地质因子,贡献率为10.61%),其中F1、F5、F6为环境影响因子,F2～F4为人类活动影响因子。采用因子得分函数计算得到因子得分,巴音乌拉山一带整体污染因子得分较高,乌兰布和沙漠存在点状高值区,图格力高勒沟谷上游也存在一定程度的污染,而盐湖盆地东南大部分区域水质相对较好,其分布与变化受到天然因素和人类活动的双重影响。利用APCS-MLR得到各水质指标预测值与实测值的R2(线性拟合优度)均大于0.7,可较好地评估各因子对水质的贡献率。研究显示,因子分析与APCS-MLR相结合可以有效地对地下水化学组分进行定性识别与定量解析。
中文关键词旱区盐湖盆地 ; 地下水 ; 化学特征 ; 质量评价 ; 健康风险评价 ; 源解析
语种中文
国家中国
中图法分类号X523
来源机构内蒙古农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337973
作者单位内蒙古农业大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 秦子元. 内蒙古吉兰泰盐湖盆地地下水化学特征及控制因素[D]. 内蒙古农业大学,2019.
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