Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27409/d.cnki.gxbnu.2021.000855 |
| 黄土高原地下水水化学特征以及污染评价 | |
| 李书鉴 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 西北农林科技大学 |
| 中文摘要 | 黄土高原位于我国干旱—半干旱地区,水土流失十分严重,可用的地表水资源严重短缺。地下水的开发可以极大地缓解用水压力,在部分地区,地下水甚至成为了居民的唯一供水源。因此,探究地下水溶质来源、评价地下水水质对旱区地下水水资源的保护和利用有着重要意义。近年来,有很多学者对黄土高原地下水水化学进行了研究,但大都局限于小尺度范围,或忽略了季节变化对地下水水化学及水质的影响,而缺少了对黄土高原地下水空间尺度、时间尺度的系统研究。为此,本研究以黄土高原为研究区,基于枯、汛期两个不同时段采集的塬区地下水,阐述黄土高原地下水水化学基本特征和季节性差异,评价黄土高原地下水水质情况以及对居民健康的影响,并分别从定性和定量的角度分析地下水溶质控制因素和污染来源。主要研究结果如下:(1)黄土高原地下水的化学组成存在较大的时间、空间差异,导致时间差异的原因主要为季节性降雨的淋溶的作用和雨水补给的滞后性。地下水p H介于6.7～8.1,整体呈弱碱性。地下水TDS呈现西北高、东南低的情况,个别高浓度样点可能受地质背景或人为因素的影响。汛期TDS平均浓度为445 mg·L~(-1),高于枯水期的400 mg·L~(-1)。水化学类型在汛期主要为HCO_3-Ca型和HCO_3-Ca·Ma型,在枯水期为HCO_3-Na型。Ca~(2+)、K~+、Cl~-、As、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb和Zn等离子在枯、汛期的差异性显著。(2)整体的地下水水质优良,季节性、区域性差异明显。汛、枯水期的优质饮用水源分别占78.4%、88.9%,枯水期优于汛期,东南区优于西北区。89%的地下水适宜灌溉,灌溉适宜度受年降水量的影响较大,西北半干旱区地下水盐碱度较高,视情况可以灌溉一些耐盐抗碱的作物。健康风险评价中,重金属污染物的危险系数均小于1,无非致癌风险,但As和Cr存在致癌风险,风险等级分别为中等风险和低风险。(3)黄土高原地下水溶质来源主要受硅酸盐岩石风化控制。Forward模型结果显示,岩石风化贡献率存在季节性差异。在汛期,不同来源对溶质的贡献顺序为:硅酸盐风化(42.8%)>碳酸盐风化(30.6%)>蒸发岩风化(19.3%)>人为输入(5.0%)>大气输入(2.3%),在枯水期为:硅酸盐风化(56.6%)>蒸发岩风化(20.3%)>碳酸盐风化(10.7%)>大气输入(9.1%)>人为输入(3.4%)。主成分分析和APCS-MLR模型显示,汛期自然来源贡献率达到35.24%,人为来源占到16.96%,此外,人为活动产生的固体废渣受汛期雨水的作用,会以垃圾渗滤液的形式对地下水产生二次污染,贡献占比约12.72%;枯水期自然来源贡献率达到51.21%,人为来源占到17.96%。本文对黄土高原地下水展开研究,旨在掌握地下水污染状况、评估地下水污染导致的人体健康损害并探究污染物来源,为旱区地下水资源和居民饮用水安全提供保障,也为黄河流域生态保护和高质量发展战略提供科学依据。建议有关单位在进行区域性面源污染的治理时,也要注意季节变化所带来的突发性污染事件。同时要注意地下水中砷和其他元素的潜在风险危害。 |
| 中文关键词 | 黄土高原 ; 地下水 ; 水化学 ; 水质 ; 风险评估 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | X523;X824 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373412 |
| 作者单位 | 西北农林科技大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李书鉴. 黄土高原地下水水化学特征以及污染评价[D]. 西北农林科技大学,2021. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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