Seasonal variation of shallow groundwater characteristics and their influence factors in karst mountains: A case study of the Houzhai River in Puding County
-
摘要: 以贵州中部喀斯特山区普定县后寨河流域浅层地下水为研究对象,对浅层地下水的季节变化特征及影响因素进行分析。结果表明:在喀斯特山区,浅层地下水主要阴离子为HCO3-、SO42-、Cl-,分别占总离子含量的53%、15%、3%,主要阳离子为Ca2+和Mg2+,占总离子含量的19%和6%,水化学类型为HCO3-Ca型水,pH为7.51~8.23,呈微碱性;浅层地下水具有明显的季节变化特征,HCO3-、Na+、NO3--N、Ca2+、TP的季节差异显著(P<0.05),K+、Mg2+、Cl-、TN、NH4+-N、SO42-不同季节之间存在差异,但未达显著水平。喀斯特山区,浅层地下水化学性质主要由地层岩性决定,对农业活动、居民生活活动响应敏感,其中以农业活动最为显著,居民生活活动次之。喀斯特山区居民的农业活动和人为干扰使得浅层地下水中氮、磷质量浓度升高,明显影响水质。Abstract: This study focuses on the shallow groundwater of karst mountain areas in the Houzhai river in Puding county, Guizhou Province. Seasonal variations of characteristics and influence factors of shallow groundwater were analyzed. The results show that the shallow groundwater of this area contains main anion of HCO3-,SO42- and Cl-,accounting for 53%, 15% and 3% of the total ion content, and main cation of Ca2+ and Mg2+, accounting for 19% and 6% of the total ion, respectively. The hydrochemical feature is of HCO3-Ca type water. The pH is between 7.51 and 8.23. The shallow groundwater has obvious seasonal variations in terms of hydro-chemical constituents, of which the contents of HCO3-, Na+, NO3--N, Ca2+and TP have significant seasonal differences (P<0.05), while those of K+, Mg2+, Cl-, TN, NH4+-N and SO42-also seasonally fluctuate with the significant levels less than P<0.05. The chemical properties of the shallow groundwater are affected in a combined way by agricultural activity, human disturbance and rock formation lithology, of which the most typical is agricultural activity, followed by human disturbance. These two impact factors have drastically elevated the N and P concentrations in shallow groundwater in the karst mountainous areas and as a result the water quality declined.
-
[1] 章程,袁道先.典型岩溶地下河流域水质变化与土地利用的关系:以贵州普定后寨地下河流域为例[J].水土保持学报,2004,18(5):134-138. [2] 董维红,林学钰.浅层地下水氮污染的影响因素分析:以松嫩盆地松花江北部高平原为例[J].吉林大学学报(地球科学版),2004,34(2):231-235. [3] 凌明阁,刘方,朱健,等.贵州省中部喀斯特山区城镇化对浅层地下水氮磷的影响及评价[J].水土保持通报,2012,10,32(5):140-144. [4] 李准,刘方,陈祖拥,等.茂兰喀斯特山区不同土地利用方式下浅层地下水化学组成的变化[J].山地农业生物学报,2009,28(1):28-31. [5] 蒙海花,王腊春,霍雨.不同土地利用情景下岩溶水文水资源的响应研究[J].水土保持通报,2011,31(3):17-21. [6] 尚海敏,李国敏,于进庆.环境同位素技术在地下水研究中的应用[J].地下水,2008,30(2):18-22. [7] 刘方,王世杰,罗海波,等.喀斯特石漠化过程中植被演替及其对径流水化学的影响[J].土壤学报,2006,43(1):26-32. [8] 李援越,朱守谦,祝小科.黔中退化喀斯特森林植物群落的数量分类[J].山地农业生物学报,2000,19(2):94-98. [9] 王松,章程,裴建国.岩溶地下水脆弱性评价研究[J].地下水,2008,30(6):14-18. [10] 章程.贵州普定后寨地下河域地下水脆弱性评价与土地利用空间变化的关系[D].中国地质科学院博士研究生学位论文,2003. [11] 李阳兵,罗光杰,程安云等.黔中高原面石漠化演变典型案例研究:以普定后寨河地区为例[J].地理研究,2013,32(5):828-838. [12] 万洪涛,谢传节,杨勇,等.贵州后寨河喀斯特小流域水化学特征[J].中国岩溶,1999,18(4):329-336. [13] 中华人民共和国国家环境保护总局.GB14848-1993,地下水质量标准[S].北京:中国环境科学出版社,1993:12. [14] 中华人民共和国国家环境保护总局.GB3838-2002,地表水质量标准[S].北京:中国环境科学出版社,2002:4. [15] Zhang Z W ,Zhu Z X,Wen Z L.Problems and Solutions about Land Use of Different Karst Environments in Southern China[J].Asian Agricultural Research,2013,5(10):51-55,60. [16] 贾亚男,袁道先.土地利用变化对水城盆地岩溶水水质的影响[J].地理学报,2003.58(6):831-838. [17] 王鹏,沈立成,伍坤宇,等.重庆金佛山自然保护区内外地下水化学特征对比研究[J].中国岩溶,2016,31(2):165-172. [18] Wang Z M, Zhu L J, Yang R D,et al.Combinatorial analysis on spatial information statistics for the karst water environment in Guiyang, China[J].Chin J Geochem,2012,31:195–203. [19] 蒙海花,王腊春.喀斯特流域水体中离子时空变化特征[J].水资源保护,2007,23(5):1-5,10. [20] 白玉娟,殷国栋.地下水水质评价方法与地下水研究进展[J].水资源与水工程学报,2010,21(3):115-119. [21] 孙钰霞,李林立,魏世强.喀斯特槽谷区表层喀斯特水化学的暴雨动态特征[J].山地学报,2012,30(5):213-520. [22] 杨平恒,袁道先,叶许春,等.降雨期间岩溶地下水化学组分的来源及运移路径[J].科学通报,2013,58(18):1755-1763. [23] 林明珠,谢世友,衡涛.喀斯特山地不同土地利用对表层岩溶泉水化学特征的影响[J].水土保持学报,2011,25(4):212-216. [24] 刘方,罗海波,刘元生,等.喀斯特石漠化区农业土地利用方式对浅层地下水质量的影响[J].中国农业科学,2007,40(6):1214-1221. [25] 姚军,唐春霞,何丙辉.紫色土坡耕地不同施肥水平下氮随径流流失特征研究[J].水土保持研究,2010,17(2):54-57. [26] Han Z W, Tang C Y, Wu P,et al. Hydrogeochemical characteristics and associated mechanism based on groundwater dating in a karstic basin,Guizhou Province, China[J]. Environ Earth Sci,2015,73:67-76. [27] 梁浩,胡克林,李保国.不同施肥管理模式下农田氮素淋失及水氮利用效率的模拟分析[J].农业环境科学学报,2015,34(7):1317-1325. [28] 李玉影,刘双全,姬景红,等.玉米平衡施肥对产量、养分平衡系数及肥料利用率的影响[J].玉米科学,2013,21(3):120-124,130.
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 1607
- HTML浏览量: 274
- PDF下载量: 853
- 被引次数: 0