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生态学杂志 2023年第10期42卷 2394-2401页

作者：关天昊杨梦迪崔高仰丁士元王亦尧张雪程李晓东天津大学地球系统科学学院天津300072

选取珠江上游深水型水库龙滩水库为研究对象,于2019年4、7、10月和2020年1月4个季节采集了水库支流表层水、库区分层水和下泄水,分析其水化学参数、SO_(4)^(2-)浓度及δ^(34)S_(SO4)与δ^(18)O_(SO4)同位素组成,基于冗余分析和贝叶斯稳... 详细信息

选取珠江上游深水型水库龙滩水库为研究对象,于2019年4、7、10月和2020年1月4个季节采集了水库支流表层水、库区分层水和下泄水,分析其水化学参数、SO_(4)^(2-)浓度及δ^(34)S_(SO4)与δ^(18)O_(SO4)同位素组成,基于冗余分析和贝叶斯稳定同位素混合模型等手段,阐明了筑坝拦截影响下的水动力条件改变对龙滩水库水体硫循环的影响。结果表明:龙滩水库SO_(4)^(2-)的主要来源是硫化物矿物氧化(以O2或Fe3+为电子受体),此外,还包括大气降水、人为源。筑坝拦截后,水体SO_(4)^(2-)浓度以及δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)值波动范围显著增大。筑坝蓄水会导致水体相对水柱稳定度(relative water column stability,RWCS)升高,在较高的RWCS条件下,水库内部的硫化物氧化和硫酸盐还原等过程显著增强,因此,RWCS是驱动水库硫循环的重要水动力因素。本研究有助于深入理解水库内部硫酸盐迁移转化过程的水动力驱动机制,为深水型水库水资源科学利用与保护提供理论依据。

关键词：硫循环水柱相对稳定度贝叶斯稳定同位素混合模型龙滩水库

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太行山前倾斜平原地下水硫酸盐来源解析

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环境科学与技术 2023年第1期46卷 144-151页

作者：林云熊慧敏武亚遵詹亚辉张宝豪吴鹏金毅河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000 河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院河南郑州450001

济源地下水中硫酸盐(SO_(4)^(2-))含量持续升高,其来源尚不明晰,解析硫酸盐的来源对地下水开发利用尤为关键。文章于2018年3月进行了水样采集与相关指标的测试,并采用氢氧同位素、离子比例分析和贝叶斯稳定同位素混合模型,分析地下水SO_... 详细信息

济源地下水中硫酸盐(SO_(4)^(2-))含量持续升高,其来源尚不明晰,解析硫酸盐的来源对地下水开发利用尤为关键。文章于2018年3月进行了水样采集与相关指标的测试,并采用氢氧同位素、离子比例分析和贝叶斯稳定同位素混合模型,分析地下水SO_(4)^(2-)、硫酸盐中δ^(34)S的分布特征,解析硫酸盐来源,确定来源贡献比例。结果表明:地下水化学类型以Ca·Mg-HCO_(3)·SO_(4)为主,主要接受大气降水及地表水的补给;受大气降水及地表水的稀释、硫酸盐还原作用影响,沿径流路径SO_(4)^(2-)含量减小,δ^(34)S增大。研究区东、南部地表水和地下水的各硫酸盐来源比例大体相同;西部水体的硫酸盐主要受污水的影响,其中地表水受大气降水的影响也较大;北部地表水硫酸盐含量主要受大气降水、污水的影响,孔隙水主要受煤系地层硫化物氧化、污水的影响,岩溶水主要受大气降水、硫化物氧化的影响。研究结果可为地下水资源的有效管理和保护提供重要依据。

关键词：硫同位素硫酸盐贝叶斯稳定同位素混合模型来源解析

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山前倾斜盆地地下水化学特征及硫酸盐来源解析

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作者：熊慧敏河南理工大学

学位级别：硕士

受地形地貌影响,济源盆地地下水富集,单井出水量大,易于开采,成为工农业、生活用水的主要供水水源。近些年来,地下水中的SO浓度呈逐年增长趋势,威胁着区域用水安全。然而,硫酸盐(SO)来源尚不明确,因此分析水化学特征、解析SO来源对地下... 详细信息

受地形地貌影响,济源盆地地下水富集,单井出水量大,易于开采,成为工农业、生活用水的主要供水水源。近些年来,地下水中的SO浓度呈逐年增长趋势,威胁着区域用水安全。然而,硫酸盐(SO)来源尚不明确,因此分析水化学特征、解析SO来源对地下水的开发利用与保护尤为重要。为此,分别对区内地表水与地下水进行了样品采集,并采用数理统计、离子比例分析、贝叶斯稳定同位素混合模型等方法,分析水体化学组分、硫、氢、氧稳定同位素特征,探讨了地表水与地下水化学组分来源、水化学演化规律以及硫酸盐的来源。结果显示:区内地表水与地下水中阴阳离子以Ca、Mg、HCO和SO为主,氢、氧同位素值相近且沿径流方向递增。区内水体主要接受大气降水的补给,水循环作用强,水力联系密切,水-岩相互作用时间较长。水化学类型以Ca·Mg-HCO·SO型为主,次之为Ca·Mg-HCO型。碳酸盐岩风化是水化学组分的主控因素,白云石、方解石以及盐岩的溶解是离子主要来源。其中,硫酸与碳酸共同参与了碳酸盐岩的化学风化过程,且硫酸参与比例较少。受大气降水、地表水稀释作用及硫酸盐还原作用影响,SO含量沿径流方向递减,δS递增;硫酸参与岩石风化从而影响SO含量,且SO来源与石膏无关。东、南部区域内,地表水中硫酸盐主要来源于大气降水、化学肥料、污水及土壤,分别为24.5%、23.4%、28.7%、23.4%,地下水中硫酸盐主要来源于污水,约32%;西部地表水中硫酸盐主要来源于大气降水、污水,分别为28.8%、28.5%,孔隙地下水中硫酸盐主要来源于污水,约为40.7%;北部地表水中硫酸盐主要来源于大气降水、污水,分别为28.8%、28.5%,孔隙地下水中硫酸盐主要来源于煤系地层硫化物的氧化、污水,分别为30.5%、24.6%,岩溶地下水中硫酸盐主要来源于煤系地层硫化物的氧化、大气降水,分别为25.5%、21.8%,“天窗”附近的岩溶水主要受大气降水和污水的影响。研究结果为水资源的开发利用与保护提供了依据。图31幅,表5个,参考文献93篇。

关键词：硫同位素氢氧同位素贝叶斯稳定同位素混合模型源解析济源盆地

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基于^(13)C、^(15)N和C/N识别南岳小流域沉积有机质的来源

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应用生态学报 2021年第6期32卷 1998-2006页

作者：陈旋李玉娥万运帆高清竹王斌秦晓波中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部农业环境重点实验室北京100081

农业流域有机质流失造成水体富营养化和土地退化,不仅威胁水质和粮食安全,而且会导致温室气体排放等潜在环境问题。本研究用^(13)C、^(15)N和C/N作为指纹标志物,分析了南岳小流域出口沉积有机质的来源及其在林地、稻田和菜地等典型土地... 详细信息

农业流域有机质流失造成水体富营养化和土地退化,不仅威胁水质和粮食安全,而且会导致温室气体排放等潜在环境问题。本研究用^(13)C、^(15)N和C/N作为指纹标志物,分析了南岳小流域出口沉积有机质的来源及其在林地、稻田和菜地等典型土地利用类型土壤的空间分布特征,并结合贝叶斯稳定同位素混合模型定量估算了各土地利用类型的贡献率。结果表明:δ^(13)C具有显著的空间差异,沉积物有机质(-22.6‰±0.53‰)和林地土壤(-23.13‰±1.71‰)的δ^(13)C显著高于稻田土壤(-25.24‰±1.4‰)。各土地利用类型土壤的δ^(15)N差异不显著,沉积物的均值最大,为(4.37±0.83)‰,林地最小,为(2.38±1.97)‰;林地土壤的C/N均值最大,为16.66±7.18,稻田土壤的C/N均值最小,为11.95±0.92。贝叶斯稳定同位素混合模型结果显示,林地、稻田和菜地对流域出口沉积有机质的贡献率分别为19.6%、15.7%和64.7%;稻田和菜地作为农业用地的总贡献率为80.4%。说明农业用地土壤是南岳小流域沉积有机质的主要来源,可以通过优化农田管理措施有效控制流域养分流失。

关键词：沉积有机质来源贝叶斯稳定同位素混合模型养分流失土地利用类型

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