贵州洪家渡盆地泉水水化学和碳同位素特征及成因

作     者：任坤 潘晓东 焦友军 黄宇 曾洁 彭聪 梁嘉鹏 REN Kun;PAN Xiaodong;JIAO Youjun;HUANG Yu;ZENG Jie;PENG Cong;LIANG Jiapeng

作者机构：中国地质科学院岩溶地质研究所广西桂林541004 自然资源部岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2019年第46卷第3期

页      面：9-17页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41702278) 中国地质调查局地质调查项目(DD20160285) 

主　　题：水化学 碳同位素 泉水 洪家渡盆地 碳生物地球化学过程 示踪污染物来源 岩溶地下水 

摘      要：泉水是洪家渡盆地居民的重要饮用水源,近些年随着人类活动的增强,泉水水质呈恶化趋势。为查明泉水中污染物来源及其地球化学过程,采集15组具有代表性的水样分析水化学、溶解无机碳(dissolved inorganic carbon,DIC)碳同位素(δ^(13)C_(DIC))特征。结果显示泉水组分以Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO_3^-为主,富集SO_4^(2-),硫酸、硝酸与碳酸共同参与了研究区碳酸盐岩风化。泉水Na^+、Cl^-、K^+和NO_3^-主要来源于肥料(如化肥、粪肥)和污水,SO_4^(2-)主要来源于煤层中硫化物氧化、雨水和污水。S01和S09泉因NO_3^-超标已不可直接饮用。泉水δ^(13)C_(DIC)值主要受碳酸盐岩溶解和土壤CO_2的控制,但硫酸、硝酸参与碳酸盐岩风化使泉水δ^(13)C_(DIC)值偏正,且SO_4^(2-)、NO_3^-浓度上升;而硫酸盐细菌还原作用和反硝化作用及人为输入污染物中有机质的降解导致泉水δ^(13)C_(DIC)值偏负。诸多因素导致泉水δ^(13)C_(DIC)值在-17. 72‰～-8. 74‰之间,平均值为-11. 58‰。研究证实δ^(13)C_(DIC)与水化学相结合是探讨碳的生物地球化学过程及示踪岩溶区地下水污染物来源行之有效的方法。