聯(lián)用地下水年齡和穩(wěn)定同位素解析硝酸鹽污染源的演變
發(fā)布時間:2021-07-16 20:54
地下水硝酸鹽污染危害人體健康,是一個全球性環(huán)境問題。為了實現(xiàn)地下水硝酸鹽污染的有效防控,需要準確識別其污染來源與變化趨勢。工業(yè)化和城鎮(zhèn)化背景下高開采強度含水層硝酸鹽的來源尤為復雜多變,是地下水硝酸鹽源解析中的難點。本研究選取滹沱河沖洪積扇為典型區(qū),綜合利用地下水定年、硝酸鹽氮氧同位素和多元統(tǒng)計方法,揭示強烈開采含水層中硝酸鹽的污染源變化規(guī)律,識別出城鎮(zhèn)化背景下地下水硝酸鹽污染的主控閃素,建立了典型沖洪積扇含水層硝酸鹽污染源演化的概念模式,為實現(xiàn)地下水硝酸鹽污染的有效防控提供了關鍵科學依據(jù)。取得主要結論:(1)滹沱河沖洪積扇地下水NO3-含量時空分布差異顯著:時間上,高含量硝酸鹽(>15mg/L,以N計)由零星點狀分布(1991年)逐步擴展至面狀分布(2014年),且在垂向上由50米以淺延伸至60-120m;空間上,高含量硝酸鹽主要分布于城鎮(zhèn)區(qū)、滹沱河河道帶兩側及南部欒城污灌區(qū)。(2)聯(lián)用3H-3He法和3H測年時間序列法計算研究區(qū)地下水年齡,建立了淺層地下水年齡結構。根據(jù)地下水年齡和采樣時間,構建了地下水硝酸鹽輸入的時間序列。(3)利用氮氧同位素和地下水年齡,分別從定性和定量的層...
【文章來源】:中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1人類活動影響下自然界中的氮循環(huán)過程(Rivettetal.,2008)??滹沱河沖洪積扇地區(qū)地下水一直以來都是農業(yè)用水和城市供水的主要來源
?第2章研究區(qū)概況???第2章研究區(qū)概況??2.1交通與位置??研究區(qū)位于太行山東麓的山前傾斜平原地帶,滹沱河沖洪積扇中上部。行政區(qū)劃??包括石家莊市轄區(qū)、鹿泉區(qū)、欒城區(qū)、藁城區(qū)、正定縣、靈壽縣、無極縣等區(qū)縣(圖??2-1)。地勢西高東低,從西向東緩慢傾斜,海拔高程為60-110?m,地面坡降平均為??1.2%〇??N??■J??z??I??*?'??、、??j?廠圖例??丨,汛臺市?古會????地鈒市??,?r'f?[?——高速公路??〇?5〇?i〇r?卜研姐??圖2-1研究區(qū)交通位置圖??作為環(huán)渤海地R的重要城市,研究區(qū)有著顯著的區(qū)位優(yōu)勢和便捷的交通條件。京??廣、石太、石德、朔黃四條鐵路在此交匯,是中國鐵路運輸?shù)闹匾獦屑~。區(qū)內公路四??通八達,高速公路(京港澳、京珠、石太、青銀、石黃、石安等)、國道(107、207、??10??
,成為一條納污河道,??對周邊地下水造成嚴重的污染。石津灌渠是本區(qū)較大的人工渠,水源引自黃壁莊水庫,??向周邊區(qū)縣提供農田灌溉用水。??1200?-I??■??1000?-?_?I??.??|?800-?T??S?600-?}\\?Ljll?'',lA\??i?_:?r?■?■?i?i??■??200-?■??i?|???i?'?i?1?i?1?i?1?i?1?i?'??1950?1960?1970?1980?1990?2000?2010?2020??年份??圖2-2研究區(qū)年平均降水量變化曲線(數(shù)據(jù)源自中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網(wǎng)??http://cdc.cma.gov.cn/home.do)??2.2.3社會經(jīng)濟概況??研究區(qū)所在的石家莊市是河北省的政治、經(jīng)濟、文化、科技和信息中心,是京、??津、冀區(qū)域南部經(jīng)濟和社會發(fā)展的支撐點。自建國以來,隨著工農業(yè)的發(fā)展,人民生??活水平不斷提高,特別是在改革開放政策的引導下,石家莊己經(jīng)形成以農業(yè)為基儲??工業(yè)為主導、三大產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展的經(jīng)濟結構。??石家莊市是河北省糧、棉主產(chǎn)區(qū),主要農作物除小麥、玉米等糧食作物外,還有??梨、棗、核桃等多種經(jīng)濟作物。改革開放以來,隨著農業(yè)機械化加快實施和種植、養(yǎng)??殖業(yè)結構調整,農村經(jīng)濟展現(xiàn)出突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢。??石家莊是全國較大的醫(yī)藥基地和紡織基地之一,通過不斷的調整和優(yōu)化工業(yè)結構,??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]再生水灌溉區(qū)農田包氣帶及地下水中硝酸鹽分布特征及來源研究[J]. 敦宇,張焓,楊征倫,唐常源,張兆吉. 中國生態(tài)農業(yè)學報(中英文). 2019(11)
[2]全國地下水質分布及變化特征[J]. 李圣品,李文鵬,殷秀蘭,金愛芳. 水文地質工程地質. 2019(06)
[3]銀川平原潛水氚分布特征與年齡[J]. 程中雙,李英,陳宗宇,崔文夏,薛忠岐. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(02)
[4]華北農區(qū)淺層地下水硝酸鹽分布特征及其空間差異性[J]. 王仕琴,鄭文波,孔曉樂. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2018(10)
[5]滹沱河沖洪積扇地下水硝酸鹽的污染特征及污染源解析[J]. 張千千,王慧瑋,翟天倫,花勐健. 水文地質工程地質. 2017(06)
[6]Chemical and Isotopic Responses to Intensive Groundwater Abstraction and Its Implications on Aquifer Sustainability in Shijiazhuang,China[J]. Zhongshuang Cheng,Yongbo Zhang,Chen Su,Zongyu Chen. Journal of Earth Science. 2017(03)
[7]污水灌溉對地下水水質的影響效應研究:以欒城污灌區(qū)為例[J]. 王志強,廖媛,顧栩,蔡鶴生,馬騰. 環(huán)境科學與技術. 2016(03)
[8]華北平原地下水演變機制與調控[J]. 石建省,李國敏,梁杏,陳宗宇,邵景力,宋獻方. 地球學報. 2014(05)
[9]降水和開采變化對石家莊地下水流場影響強度[J]. 王電龍,張光輝,馮慧敏,嚴明疆,田言亮,王金哲. 水科學進展. 2014(03)
[10]近50年來石家莊地區(qū)地下水流場演變驅動力分析[J]. 馮慧敏,張光輝,王電龍,嚴明疆. 水利學報. 2014(02)
博士論文
[1]河北平原邯鄲地區(qū)地下水硝酸鹽污染來源及遷移轉化過程的多元素同位素及微生物(E.coli)示蹤[D]. 方晶晶.中國地質大學 2014
[2]農業(yè)活動對區(qū)域地下水變化影響研究[D]. 劉中培.中國地質科學院 2010
碩士論文
[1]利用環(huán)境示蹤劑研究滹沱河沖洪積扇地下水補給強度及其變化[D]. 劉君.中國地質科學院 2009
本文編號:3287745
【文章來源】:中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1人類活動影響下自然界中的氮循環(huán)過程(Rivettetal.,2008)??滹沱河沖洪積扇地區(qū)地下水一直以來都是農業(yè)用水和城市供水的主要來源
?第2章研究區(qū)概況???第2章研究區(qū)概況??2.1交通與位置??研究區(qū)位于太行山東麓的山前傾斜平原地帶,滹沱河沖洪積扇中上部。行政區(qū)劃??包括石家莊市轄區(qū)、鹿泉區(qū)、欒城區(qū)、藁城區(qū)、正定縣、靈壽縣、無極縣等區(qū)縣(圖??2-1)。地勢西高東低,從西向東緩慢傾斜,海拔高程為60-110?m,地面坡降平均為??1.2%〇??N??■J??z??I??*?'??、、??j?廠圖例??丨,汛臺市?古會????地鈒市??,?r'f?[?——高速公路??〇?5〇?i〇r?卜研姐??圖2-1研究區(qū)交通位置圖??作為環(huán)渤海地R的重要城市,研究區(qū)有著顯著的區(qū)位優(yōu)勢和便捷的交通條件。京??廣、石太、石德、朔黃四條鐵路在此交匯,是中國鐵路運輸?shù)闹匾獦屑~。區(qū)內公路四??通八達,高速公路(京港澳、京珠、石太、青銀、石黃、石安等)、國道(107、207、??10??
,成為一條納污河道,??對周邊地下水造成嚴重的污染。石津灌渠是本區(qū)較大的人工渠,水源引自黃壁莊水庫,??向周邊區(qū)縣提供農田灌溉用水。??1200?-I??■??1000?-?_?I??.??|?800-?T??S?600-?}\\?Ljll?'',lA\??i?_:?r?■?■?i?i??■??200-?■??i?|???i?'?i?1?i?1?i?1?i?1?i?'??1950?1960?1970?1980?1990?2000?2010?2020??年份??圖2-2研究區(qū)年平均降水量變化曲線(數(shù)據(jù)源自中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網(wǎng)??http://cdc.cma.gov.cn/home.do)??2.2.3社會經(jīng)濟概況??研究區(qū)所在的石家莊市是河北省的政治、經(jīng)濟、文化、科技和信息中心,是京、??津、冀區(qū)域南部經(jīng)濟和社會發(fā)展的支撐點。自建國以來,隨著工農業(yè)的發(fā)展,人民生??活水平不斷提高,特別是在改革開放政策的引導下,石家莊己經(jīng)形成以農業(yè)為基儲??工業(yè)為主導、三大產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展的經(jīng)濟結構。??石家莊市是河北省糧、棉主產(chǎn)區(qū),主要農作物除小麥、玉米等糧食作物外,還有??梨、棗、核桃等多種經(jīng)濟作物。改革開放以來,隨著農業(yè)機械化加快實施和種植、養(yǎng)??殖業(yè)結構調整,農村經(jīng)濟展現(xiàn)出突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢。??石家莊是全國較大的醫(yī)藥基地和紡織基地之一,通過不斷的調整和優(yōu)化工業(yè)結構,??12??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]再生水灌溉區(qū)農田包氣帶及地下水中硝酸鹽分布特征及來源研究[J]. 敦宇,張焓,楊征倫,唐常源,張兆吉. 中國生態(tài)農業(yè)學報(中英文). 2019(11)
[2]全國地下水質分布及變化特征[J]. 李圣品,李文鵬,殷秀蘭,金愛芳. 水文地質工程地質. 2019(06)
[3]銀川平原潛水氚分布特征與年齡[J]. 程中雙,李英,陳宗宇,崔文夏,薛忠岐. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(02)
[4]華北農區(qū)淺層地下水硝酸鹽分布特征及其空間差異性[J]. 王仕琴,鄭文波,孔曉樂. 中國生態(tài)農業(yè)學報. 2018(10)
[5]滹沱河沖洪積扇地下水硝酸鹽的污染特征及污染源解析[J]. 張千千,王慧瑋,翟天倫,花勐健. 水文地質工程地質. 2017(06)
[6]Chemical and Isotopic Responses to Intensive Groundwater Abstraction and Its Implications on Aquifer Sustainability in Shijiazhuang,China[J]. Zhongshuang Cheng,Yongbo Zhang,Chen Su,Zongyu Chen. Journal of Earth Science. 2017(03)
[7]污水灌溉對地下水水質的影響效應研究:以欒城污灌區(qū)為例[J]. 王志強,廖媛,顧栩,蔡鶴生,馬騰. 環(huán)境科學與技術. 2016(03)
[8]華北平原地下水演變機制與調控[J]. 石建省,李國敏,梁杏,陳宗宇,邵景力,宋獻方. 地球學報. 2014(05)
[9]降水和開采變化對石家莊地下水流場影響強度[J]. 王電龍,張光輝,馮慧敏,嚴明疆,田言亮,王金哲. 水科學進展. 2014(03)
[10]近50年來石家莊地區(qū)地下水流場演變驅動力分析[J]. 馮慧敏,張光輝,王電龍,嚴明疆. 水利學報. 2014(02)
博士論文
[1]河北平原邯鄲地區(qū)地下水硝酸鹽污染來源及遷移轉化過程的多元素同位素及微生物(E.coli)示蹤[D]. 方晶晶.中國地質大學 2014
[2]農業(yè)活動對區(qū)域地下水變化影響研究[D]. 劉中培.中國地質科學院 2010
碩士論文
[1]利用環(huán)境示蹤劑研究滹沱河沖洪積扇地下水補給強度及其變化[D]. 劉君.中國地質科學院 2009
本文編號:3287745
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