荒漠绿洲过渡带地下水氢氧稳定同位素、水化学特征及演化机理研究

作者：刘靖宇; 王浪^*; 卜丽娟; 蒋磊; 郭帅; 王杰

来源：干旱区资源与环境, 2023, 37(12): 92-102.

DOI：10.13448/j.cnki.jalre.2023.283

• 地下水
• 水化学分析
• 氢氧稳定同位素
• 演化机理
• 主控因素

地下水作为西北干旱区保障性的自然资源和战略性的经济资源，对维持地区生态平衡至关重要。随着工业化和城市化进程加快，对地下水的需求量骤升，同时不合理的开发利用也引起水质恶化、水位下降等环境问题凸显。探明地下水化学特征和演化机理，对防止其恶化，确保可持续利用至关重要。文中将多元统计方法、水化学方法及同位素技术相结合，分析典型干旱区地下水化学特征、氢氧稳定同位素特征，探讨其演化机理和不同因子的影响程度。结果表明：1)研究区地下水化学类型多达20种，主要水化学类型为Cl·SO4-Na·Mg型(占比35.12%),其次为Cl·SO4-Na型(占比20.83%)、Cl-Na型(占比11.90%),表明研究区的地下水化学类型受到成土母质、干旱气候的共同影响。同位素分析结果显示：区内浅层地下水受蒸发作用影响较大，且大气降水对地下水补给过程中受到了强烈的非平衡蒸发作用影响。2)相关性分析结果显示：NO-3、TP、TFe以及HCO-3与土地利用方式的相关性显著，耕地、园地的地下水中NO-3、TP、TFe以及HCO-3含量均值明显高于林地与裸地，说明农业种植过程中施肥打药、排水压盐等措施造成了部分区域地下水性质的差异。3)地下水主控因素分别是水-岩相互作用和蒸发作用(贡献率为54.00%)、酸碱环境(贡献率为14.40%)、农业肥料施用(贡献率为8.70%)。针对研究区地下水化学特征及其人类活动影响，提出了地下水资源开发利用方面的建议。