赣江水系水化学分布特征及成分来源

发布时间：2020-06-18 04:17

【摘要】：赣江是鄱阳湖水量和水化学成分的主要来源,查明赣江水系水化学的分布特征和来源对赣江水系及鄱阳湖水环境保护有重要意义。本研究选取了赣江水系37个采样点(干流(用G表示)13个,支流(用Z表示)24个)采集河水样品(2015年枯水期,2016年丰水期),测定水体中的阴阳离子、溶解态痕量金属元素和无机氮等水化学指标的浓度,并采用单因素方差分析、聚类分析(Ward法、平方Euclidean距离)、Piper图和Gibbs图等方法对其浓度的时空分布特征进行分析。同时,使用主成分分析法(最大方差法)分析赣江水系水化学离子控制因素,运用绝对主成分分析法识别溶解态痕量金属元素的主要污染源。结果表明:(1)赣江水系各离子浓度排序为:阳离子Ca~(2+)Na~+K~+Mg~(2+)NH_4~+,阴离子HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-,水化学类型为HCO_3-Ca型且为弱矿化度水,枯水期离子浓度显著高于丰水期。NH_4~+-N、NO_3~--N年平均含量分别为0.39 mg/L、0.46 mg/L,达到中国水环境质量中的Ⅱ类水标准。NH_4~+-N和NO_3~--N的含量在时间上表现出枯水期丰水期的基本特征。多数水样的溶解态痕量金属元素符合水质标准,主要的超标元素是Fe,样品超标率为21.6%,其次为As(8.10%)、Mn(4.05%)、Tl(4.05%)和Al(1.35%)。Be、Al、V、Fe、Co、Ni、Cu、U浓度在枯水期显著高于丰水期,其他元素差异不显著。(2)基于各采样点离子浓度聚类分析结果,将赣江流域在空间上分为3个区域,A19(桃江、袁水和锦江流域),A2(琴江、梅江、平江、恩江、泸水流域),A3(A1和A2以外的赣江流域)。3个区域的总溶解固体(TDS)大小顺序为:A1A3A2。从自然因素看,赣江流域的水化学离子组成主要受到岩石溶滤作用的影响,枯水期A3蒸发作用较明显。琴江、梅江、平江、恩江、泸水流域的各离子浓度最小,水化学组分主要受到岩石溶滤作用的影响。从人为因素看,受工业和采矿废水影响,桃江、袁水和锦江流域的NH_4~+、SO_4~(2-)、Cl~-、Na~+含量最高,同时酸性废水的排放促进了溶滤作用,Ca~(2+)浓度也最高;赣江中下游受城市生活污水的排放影响明显,Cl~-、Na~+含量较高。(3)基于无机氮含量的空间分布特征,赣江流域在空间上可分为3个区域:B1(会昌县下游、于都县上游、赣江北支、梅江、平江、上犹江、章水上游、遂川江、袁水、锦江),B2(赣江中游和流经南昌城区后的中支、南支),B3(赣州市、万安县下游,桃江和章水下游)。3个区域的无机氮平均浓度排序为B3B1B2。其中,赣江中下游,无机氮含量较低,水质较好。而赣州市、万安县下游,桃江和章水下游由于受到农业、城市生活污水的影响,无机氮含量最高。(4)基于溶解态痕量金属元素的空间分布特征,赣江流域在空间上可分为3个区域:C1(湘水、章水流域和赣江赣州市段),C2(桃江、袁水和锦江流域),C3(C1和C2以外的其他区域),溶解态痕量金属元素水平大小排序为C1C2C3,其中Be、Al、Cu、Mo、Sb、As浓度在湘水、章水流域和赣江赣州市段最高,V、Mn、Fe、Ni、Cd浓度在桃江、袁水和锦江流域最高。采矿废水、矿渣和农田土壤降雨淋滤、钢铁冶炼废水是赣江溶解太痕量金属元素的主要来源。根据绝对主成分/多元线性回归(MLR-APCS)估算出Be、Al、Cu、Pb、U的污染源约40%以上来自采矿废水,Cu、As、Mo、Cd的污染源约35%以上来自矿渣和农田土壤降雨淋滤,V、Mn、Co、Ni的污染源约41%以上来自钢铁冶炼废水。
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P342

【相似文献】