雪宝顶流域黄龙“8·8”地震后短期内主要水环境变化特征

赵晓夏; 李琼芳; 董发勤; 代群威; 宋娜; 董鹏举; 崔杰; 罗尧东; 张强; Xin Zhang; O'Driscoll Mike

doi:10.11932/karst20210108

雪宝顶流域黄龙“8·8”地震后短期内主要水环境变化特征

doi: 10.11932/karst20210108

1.
西南科技大学生命科学与工程学院
2.
西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室/西南科技大学环境与资源学院
3.
西南科技大学环境与资源学院/西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室
4.
西南科技大学环境与资源学院
5.
中国地质科学院岩溶地质研究所
6.
西北太平洋国家实验室物理与计算科学指挥部
7.
工业矿物服务与研究有限公司

基金项目: 国家自然科学基金(41472309，41572035，41877288)；四川省科技厅科技支撑项目(2016FZ0043)

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出版历程
- 发布日期: 2021-02-25

Characteristics of water environment changes in a short period after the "8 August 2017" earthquake in Huanglong, Xuebaoding watershed

1.
School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology
2.
Key Laboratory of Solid Waste Treatment and Resource Recycle，Ministy of Education，Southwest University of Science and Technology/School of Environment and Resource, Southwest University of Science and Technology
3.
School of Environment and Resource, Southwest University of Science and Technology/Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory, Southwest University of Science and Technology
4.
School of Environment and Resource, Southwest University of Science and Technology
5.
Institute of Karst Geology, CAGS
6.
Physical & Computational Science Directorate, Pacific Northwest National Laboratory
7.
Industrial Mineral Forums & Research Ltd.

摘要

摘要: 富含Ca2+ 和HCO3-的水体是黄龙钙华地貌得以持续沉积的首要条件。为明确2017年九寨沟“8·8”地震是否对黄龙脆弱钙华体产生影响并进而导致水环境的改变，于2017年10月和2018年8月对黄龙3个主要监测点进行了水样采集和水质参数检测。通过主成分分析震前的多次水质检测结果，得到影响黄龙水化学的主要参数，并与震后的水化学参数进行对比分析，发现：2016年（震前）水质参数显示pH、总磷、总氮对黄龙水质起主要贡献作用，地震后水体的pH、Ca2+ 和HCO3-含量上升，而总磷含量则下降较多，表明地震对黄龙钙华体内部结构产生了影响，导致上升泉（转花泉）中的Ca2+ 和HCO3- 含量增加，并影响了pH，而震后水体中的总磷含量减少，这可能与游客数量大幅度减少有关；“8·8”地震对黄龙钙华沉积区水环境造成了影响，并有利于钙华沉积。
- 钙华 /
- 地震 /
- 水化学 /
- 黄龙
Abstract: The deposition of Huanglong travertine needs water which is rich in calcium ions and hydrogen carbonations. The purpose of this study was to determine whether the 2017 Jiuzhaigou earthquake had an impact on the fragile travertine in Huanglong and caused the change of the water environment subsequently. Water samples were collected and tested at three monitoring sites in Huanglong in October 2017 and August 2018， respectively. Based on the principal component analysis of many times of water quality tests before the earthquake，the main parameters affecting the chemistry of Huanglong water were determined，and the main parameters after the earthquake were compared and analyzed. The principal component analysis of water quality parameters in 2016 show that the pH value，total phosphorus and total nitrogen played a major role in the water quality of Huanglong. The pH，Ca2+ and HCO3- contents increased，while total phosphorus content decreased after the earthquake. The results show that the earthquake has a little influence on the structure of Huanglong travertine，leading to increase of Ca2+ and HCO3- ion content in the rising spring（Zhuanhua spring），and also affected the pH value. The decrease of TP content in the water after the earthquake may be related to the decrease in the number of tourists. The analysis suggests that the earthquake has some effect on the water environment of the sedimentary area of Huanglong travertine and was favorable to the deposition of travertine.
- travertine /
- earthquake /
- water quality /
- Huanglong

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参考文献(35)

[1]	冯晨旭，董发勤，代群威，等. 黄龙钙华纹层石特征与成因分析［J］. 矿物学报， 2019，39（1）：55-63.
[2]	汪智军，殷建军，蒲俊兵，等. 钙华生物沉积作用研究进展与展望［J］. 地球科学进展， 2019，34（6）：606-617.
[3]	CAPEZZUOLI E， GANDIN A， PEDLEY M. Decoding tufa and travertine （fresh water carbonates） in the sedimentary record： The state of the art［J］. Sedimentology， 2014，61（1）： 1-21.
[4]	晏浩，刘再华. 层状钙华及其地球化学指标的古气候/环境意义［J］. 第四纪研究， 2011，31（1）： 88-95.
[5]	曾振宇，晏浩，孙海龙，等. 云南白水台钙华池出入口水化学和δ13CDIC昼夜变化的影响因素及水生光合作用影响比例的计算［J］. 中国岩溶， 2016，35（6）： 605-613.
[6]	MIOCIC J M， GILFILLAN S M V， FRANK N， et al. 420，000 year assessment of fault leakage rates shows geological carbon storage is secure［J］. Scientific Reports， 2019，9（1）： 769-778.
[7]	Yuan G L， Wu M Z， Sun Y， et al. One century of air deposition of hydrocarbons recorded in travertine in North Tibetan Plateau， China： sources and evolution［J］. Science of the Total Environment， 2016， 560： 212-217.
[8]	文华国，罗连超，罗晓彤，等. 陆地热泉钙华研究进展与展望［J］. 沉积学报， 2019，37（6）：1162-1180.
[9]	刘海生，周训，张彧齐，等. 温泉钙华沉积的影响因素［J］. 中国岩溶， 2020，39（1）： 11-16.
[10]	FOUKE B W. Hot-spring Systems Geobiology： abiotic and biotic influences on travertine formation at Mammoth Hot Springs， Yellowstone National Park， USA［J］. Sedimentology， 2011，58（1）： 170-219.
[11]	刘再华，田友萍，安德军，等.世界自然遗产-四川黄龙钙华景观的形成与演化［J］.地球学报，2009，30（6）：841-847.
[12]	ACOBSON R L， USDOWSKI E. Geochemical controls on a calcite precipitating spring［J］. Contributions to mineralogy and petrology， 1975，51（1）： 65-74.
[13]	胥良，姜泽凡，李前银. 黄龙钙华景观演化特征及保护措施探讨［J］. 地质灾害与环境保护， 2007（4）：79-84.
[14]	张金流，王海静，董立，等. 世界遗产——四川黄龙钙华景观退化现象、原因及保护对策分析［J］.地球学报，2012，33（1）：111-120.
[15]	刘再华，袁道先，何师意，等.四川黄龙沟景区钙华的起源和形成机理研究［J］.地球化学， 2003，32（1）： 1-10.
[16]	刘再华，袁道先.不同岩溶动力系统的碳稳定同位素和地球化学特征及其意义：以我国几个典型岩溶地区为例［J］.地质学报， 1997，71（3）： 281-288.
[17]	郭建强，彭东，杨俊义.松潘黄龙水循环及钙华景观成因研究［J］. 四川地质学报， 2002，22（1）：21-26.
[18]	LI Qian-yin ， FAN Chong-rong. A study of water circulation system and landscape evolution of Huanglong scenic spot［J］. Hydrogeology & Engineering Geology， 2009， 36（1）：108-112.
[19]	魏复盛，齐文启，孙宗光，等. 水和废水监测分析方法［M］.北京：中国环境科学出版社，2002.
[20]	王海静，张金流，刘再华.四川黄龙降水氢、氧同位素对气候变化的指示意义［J］.中国岩溶， 2012，31（3）： 253-258.
[21]	党政，任锦海，安超，等.7.0级地震对九寨沟核心景观和水化学影响［J］.中国岩溶，2019，38（2）：186-192.
[22]	代群威，党政，彭启轩，等. 钙华天然海绵地质体多孔特性及其对水循环调节意义：以四川黄龙为例［J］.矿物学报，2019，39（2）：219-225.
[23]	Amil A， Avc P， Il A， et al. Significance of validation for karst aquifers’ vulnerability assessments： Antalya Travertine Plateau （Turkey） application［J］. Journal of Contaminant Hydrology， 2019， 228： 103557.
[24]	Snell T， Paola N D， Hunen J V， et al. Modelling fluid flow in complex natural fault zones： Implications for natural and human-induced earthquake nucleation［J］. Earth and Planetary Science Letters， 2020， 530： 115869.
[25]	杨俊义，万新南，席彬，等.九寨沟黄龙地区钙华漏斗的特征与成因探讨［J］. 水文地质工程地质， 2004（2）： 90-93.
[26]	郭建强，彭东，杨俊义.松潘黄龙水循环及钙华景观成因研究［J］.四川地质学报，2002，22（1）：21-26.
[27]	Conley D J， Paerl H W， Howarth R W， et al. Controlling eutrophication： Nitrogen and Phosphorus［J］.Science，2009，323（5917）：1014-1015.
[28]	XIE J，STROBEL G，XU W， et al. Fungi as Architects of the Rimstone Dams in Huanglong， NSD， Sichuan， China［J］. Microbial Ecology， 2017，73（1）： 29-38.
[29]	Efthimios K Giannimaras，Petros G Koutsoukos. The crystallization of calcite in the presence of orthophosphate［J］. Journal of Colloid and Interface Science， 1987，116（2）： 423-430.
[30]	Yi-pin Lin， Philip C Singer. Inhibition of calcite precipitation by orthophosphate： Speciation and thermodynamic considerations［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta， 2006，70（10）： 2530-2539.
[31]	van der WEIJDEN R D， MEIMA J， COMANS R N J. Sorption and sorption reversibility of cadmium on calcite in the presence of phosphate and sulfate［J］. Marine Chemistry， 1997，57（1）： 119-132.
[32]	BURTON E A， WALTER L M. The role of pH in phosphate inhibition of calcite and aragonite precipitation rates in seawater［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，1990，54（3）： 797-808.
[33]	张金流，王海静，刘再华. 旅游活动对黄龙景区磷酸盐浓度和水藻生长的影响［J］.地球学报，2011，32（4）：463-468.
[34]	董发勤，李琼芳，代群威，等. 黄龙风景区和黄石公园钙华形成环境对比研究［C］.中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会，2013.
[35]	李华举，廖长君，姜殿强，等.钙华沉积机制的研究现状及展望［J］.中国岩溶， 2006，25（1）：57-62.