四川安宁河流域水化学特征及物源探讨
发布时间：2021-04-03 05:09
安宁河河谷地区是四川省第二大粮仓,区内人口较多、矿业发达。查明流域水化学特征及物质来源,对于探讨地质背景与人为活动对河流水化学特征的影响具有重要意义。研究显示,安宁河河水整体偏弱碱性,p H均值为8.18,TDS值高于世界河流平均值。河水中阳离子浓度平均值顺序为Ca2+>Na+>Mg2+>K+,阴离子浓度平均值顺序为HCO3->Cl->SO24->NO3-。空间上,自上游至下游,安宁河河水的TDS值和阴阳离子含量呈整体上升的趋势,SO24-、NO3-浓度波动较大。控制流域水化学特征的主要因素是硅酸盐岩的风化,其次是碳酸盐岩的风化。流域内的NO3-主要来源于农业活动和土壤有机氮,矿业活动对安宁河河水中SO24-浓度的影响较大,人为活动对安宁河流域水化学的影响不可忽视。
【文章来源】：地球与环境. 2020,48(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
安宁河流域岩性分布、地质构造略图(底图据[14])
安宁河河水总阳离子浓度(TZ+=[Na+]+[K+]+[Ca2+]+[Mg2+])为0.33～4.56 mmol/L;总阴离子浓度(TZ-=[Cl-]+[SO42-]+[HCO3-]+[NO3-])为0.60～4.79 mmol/L。68%的河水样品水体无机离子电荷平衡系数(NICB=(TZ+-TZ-)/TZ+×100%)介于-10%～10%,77%的河水样品NICB值介于-15%～15%，表明水体阴阳离子电荷基本平衡。如表1所示，安宁河河水中离子浓度较高的有HCO3-、Ca2+、SO42-,p H为7.31～9.4，均值为8.18，偏弱碱性，p H最高值出现在草海(AN2)。河水总溶解固体(TDS)的变化范围较大，从上游往下游逐渐增加(图3d)，平均值为95.85 mg/L，最小值为17.15 mg/L(草海AN2)，最大值为228 mg/L(高视村AN10)，高于世界河流TDS平均值(69 mg/L)和亚马逊河(44 mg/L)[15]，低于长江(222 mg/L)[16]、珠江(192 mg/L)[17]、松花江(104.8 mg/L)[18]。河水中阳离子浓度平均值顺序为Ca2+>Na+>Mg2+>K+，阴离子浓度平均值顺序为HCO3->Cl->SO42->NO3-。与其它一些河流相比，HCO3-、Cl-、SO42-浓度均值相对较低(表1)。空间上，安宁河河水阴阳离子浓度从上游到下游有整体上升的趋势，Mg2+和Ca2+、Na+和Cl-的含量具有非常一致的变化特征，Ca2+浓度始终高于Mg2+、K+浓度。大部分离子的浓度在采样点AN10(位于高视村)出现较大的升高，HCO3-、Mg2+、Ca2+浓度在采样点AN14处出现大幅度上升，AN14位于礼州镇新元村，其采样点上游3 km处西侧、4 km处东侧分别有拓郎河和热水河注入安宁河，离子浓度的变化可能与其有关。距离源头较近的6个采样点(AN1～AN6)的主要离子浓度相对较低，自采样点AN7之后各阴阳离子的浓度相对升高且波动较大，特别是SO42-。AN1～AN6流经区域主要是森林和少量的居住地，人为活动干扰较小，自AN7后河流依次流经了冕宁县、西昌市、德昌县、米易县等县城，人口众多、农业发达、工矿活动频繁，受人为影响较大，一定程度反映人为活动对河水中主要离子的影响(图2b)。
岩性是决定河流水化学性质的重要因素，可溶性岩石受到地表水或地下水的溶解进入水体，从而控制河水的化学组成。通过Na+校正的元素比值端元图可以鉴别流域不同岩石矿物风化对河水溶质的贡献[15]。将安宁河河水Mg2+/Na+、HCO3-/Na+、Ca2+/Na+比值投在Na+校正元素比值端元图上，发现投点主要分布在硅酸盐岩和碳酸盐岩两个风化端元之间，且投点更靠近硅酸盐岩风化端元(图5)。这说明安宁河河水化学组成主要受硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化控制，且受硅酸盐岩风化的控制作用强于碳酸盐岩，这与安宁河流域的地质背景相关。图4 安宁河流域水化学Gibbs半对数坐标图(底图据[22])
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河中下游丰水期水化学特征及影响因素[J]. 张旺,王殿武,雷坤,吕旭波,陈雨,杨丽标. 水土保持研究. 2020(01)
[2]水环境中硝酸根离子的特性研究与应用[J]. 管凯,申婷婷,孙静,王晨,王西奎. 齐鲁工业大学学报. 2019(01)
[3]鄱阳湖流域乐安河水化学特征及影响因素[J]. 舒旺,王鹏,肖汉玉,刘君政,赵君,余小芳. 长江流域资源与环境. 2019(03)
[4]安宁河水体中重金属空间分布特征及来源识别[J]. 朱泊丞,施泽明,王新宇,许伟,杨伟河,廖超. 四川冶金. 2018(04)
[5]新疆克里雅河上游主要离子化学特征及其成因[J]. 邵跃杰,罗光明,王建,颜伟,刘景时. 干旱区研究. 2018(05)
[6]呼伦湖流域地表水与地下水离子组成特征及来源分析[J]. 韩知明,贾克力,孙标,赵胜男,李国华,吴其慧. 生态环境学报. 2018(04)
[7]北江流域水化学时空变化及化学风化特征[J]. 禤映雪,唐常源,曹英杰,江涛,黎坤,李锐. 环境科学研究. 2018(06)
[8]赤水河流域水化学特征与岩石风化机制[J]. 徐森,李思亮,钟君,苏靖,陈率. 生态学杂志. 2018(03)
[9]西藏拉萨河流域河水主要离子化学特征及来源[J]. 张清华,孙平安,何师意,文化,刘明隆,于奭. 环境科学. 2018(03)
[10]太子河流域中游地区河流硝酸盐来源及迁移转化过程[J]. 李艳利,孙伟,杨梓睿. 环境科学. 2017(12)
博士论文
[1]金属硫化物矿区稻田土壤中硫素的迁移转化及次生硫酸盐矿物中重金属的溶出机制[D]. 杨成方.华南理工大学 2016
[2]川西安宁河现代沉积物的环境质量演化[D]. 许伟.成都理工大学 2015
硕士论文
[1]安宁河流域生态环境脆弱性评价[D]. 邵秋芳.成都理工大学 2016
本文编号：3116677
【文章来源】：地球与环境. 2020,48(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
安宁河流域岩性分布、地质构造略图(底图据[14])
安宁河河水总阳离子浓度(TZ+=[Na+]+[K+]+[Ca2+]+[Mg2+])为0.33～4.56 mmol/L;总阴离子浓度(TZ-=[Cl-]+[SO42-]+[HCO3-]+[NO3-])为0.60～4.79 mmol/L。68%的河水样品水体无机离子电荷平衡系数(NICB=(TZ+-TZ-)/TZ+×100%)介于-10%～10%,77%的河水样品NICB值介于-15%～15%，表明水体阴阳离子电荷基本平衡。如表1所示，安宁河河水中离子浓度较高的有HCO3-、Ca2+、SO42-,p H为7.31～9.4，均值为8.18，偏弱碱性，p H最高值出现在草海(AN2)。河水总溶解固体(TDS)的变化范围较大，从上游往下游逐渐增加(图3d)，平均值为95.85 mg/L，最小值为17.15 mg/L(草海AN2)，最大值为228 mg/L(高视村AN10)，高于世界河流TDS平均值(69 mg/L)和亚马逊河(44 mg/L)[15]，低于长江(222 mg/L)[16]、珠江(192 mg/L)[17]、松花江(104.8 mg/L)[18]。河水中阳离子浓度平均值顺序为Ca2+>Na+>Mg2+>K+，阴离子浓度平均值顺序为HCO3->Cl->SO42->NO3-。与其它一些河流相比，HCO3-、Cl-、SO42-浓度均值相对较低(表1)。空间上，安宁河河水阴阳离子浓度从上游到下游有整体上升的趋势，Mg2+和Ca2+、Na+和Cl-的含量具有非常一致的变化特征，Ca2+浓度始终高于Mg2+、K+浓度。大部分离子的浓度在采样点AN10(位于高视村)出现较大的升高，HCO3-、Mg2+、Ca2+浓度在采样点AN14处出现大幅度上升，AN14位于礼州镇新元村，其采样点上游3 km处西侧、4 km处东侧分别有拓郎河和热水河注入安宁河，离子浓度的变化可能与其有关。距离源头较近的6个采样点(AN1～AN6)的主要离子浓度相对较低，自采样点AN7之后各阴阳离子的浓度相对升高且波动较大，特别是SO42-。AN1～AN6流经区域主要是森林和少量的居住地，人为活动干扰较小，自AN7后河流依次流经了冕宁县、西昌市、德昌县、米易县等县城，人口众多、农业发达、工矿活动频繁，受人为影响较大，一定程度反映人为活动对河水中主要离子的影响(图2b)。
岩性是决定河流水化学性质的重要因素，可溶性岩石受到地表水或地下水的溶解进入水体，从而控制河水的化学组成。通过Na+校正的元素比值端元图可以鉴别流域不同岩石矿物风化对河水溶质的贡献[15]。将安宁河河水Mg2+/Na+、HCO3-/Na+、Ca2+/Na+比值投在Na+校正元素比值端元图上，发现投点主要分布在硅酸盐岩和碳酸盐岩两个风化端元之间，且投点更靠近硅酸盐岩风化端元(图5)。这说明安宁河河水化学组成主要受硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化控制，且受硅酸盐岩风化的控制作用强于碳酸盐岩，这与安宁河流域的地质背景相关。图4 安宁河流域水化学Gibbs半对数坐标图(底图据[22])
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河中下游丰水期水化学特征及影响因素[J]. 张旺,王殿武,雷坤,吕旭波,陈雨,杨丽标. 水土保持研究. 2020(01)
[2]水环境中硝酸根离子的特性研究与应用[J]. 管凯,申婷婷,孙静,王晨,王西奎. 齐鲁工业大学学报. 2019(01)
[3]鄱阳湖流域乐安河水化学特征及影响因素[J]. 舒旺,王鹏,肖汉玉,刘君政,赵君,余小芳. 长江流域资源与环境. 2019(03)
[4]安宁河水体中重金属空间分布特征及来源识别[J]. 朱泊丞,施泽明,王新宇,许伟,杨伟河,廖超. 四川冶金. 2018(04)
[5]新疆克里雅河上游主要离子化学特征及其成因[J]. 邵跃杰,罗光明,王建,颜伟,刘景时. 干旱区研究. 2018(05)
[6]呼伦湖流域地表水与地下水离子组成特征及来源分析[J]. 韩知明,贾克力,孙标,赵胜男,李国华,吴其慧. 生态环境学报. 2018(04)
[7]北江流域水化学时空变化及化学风化特征[J]. 禤映雪,唐常源,曹英杰,江涛,黎坤,李锐. 环境科学研究. 2018(06)
[8]赤水河流域水化学特征与岩石风化机制[J]. 徐森,李思亮,钟君,苏靖,陈率. 生态学杂志. 2018(03)
[9]西藏拉萨河流域河水主要离子化学特征及来源[J]. 张清华,孙平安,何师意,文化,刘明隆,于奭. 环境科学. 2018(03)
[10]太子河流域中游地区河流硝酸盐来源及迁移转化过程[J]. 李艳利,孙伟,杨梓睿. 环境科学. 2017(12)
博士论文
[1]金属硫化物矿区稻田土壤中硫素的迁移转化及次生硫酸盐矿物中重金属的溶出机制[D]. 杨成方.华南理工大学 2016
[2]川西安宁河现代沉积物的环境质量演化[D]. 许伟.成都理工大学 2015
硕士论文
[1]安宁河流域生态环境脆弱性评价[D]. 邵秋芳.成都理工大学 2016
本文编号：3116677
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3116677.html
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