高分辨率监测岩溶地下水NO3-的动态变化及对外界环境的响应

• 作者: 扈志勇 杨平恒 汪智军 苟鹏飞 蒲俊兵 袁道先 贺秋芳
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 高分辨率监测 岩溶地下水文系统 水文地球化学 农业活动
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 页码范围: 680-686
• 分类号: X523|X832
• 语种: 中文

摘要

为深入揭示岩溶地下水文系统对外界环境的响应,利用多指标高分辨率在线监测技术对受农业活动影响的重庆青木关地下河水文地球化学变化进行研究.主要的高分辨率监测指标包括水位、电导率(EC)、pH值、降雨和NO3-.在观测的6场降雨内,地下河水化学特征快速地反映着外界环境的变化.研究区地下水pH值的变化主要受到酸雨的影响,在降雨后都表现出明显的下降趋势,但在农业废水进入地下河系统后,它的变化受到两者的共同影响.EC受到雨水化学、稀释效应及农业活动废水的影响.NO3-主要是农业活动的产物,受雨水水化学特征的影响较小,它的变化主要受农业废水及稀释效应的影响.在R1降雨影响下,水位上升,EC和NO3-总体呈相反的快速变化过程而pH值的变化主要受酸雨影响而下降.在R2、R3、R4和R6降雨期,水位受降雨影响而快速的变化,pH值受酸雨影响而下降,EC和NO3-受稀释效应影响也下降.但随着农业活动废水进入地下河系统,EC和NO3-浓度在最快5 h最慢仅27 h的时段内同步地急剧升高,pH值也受影响而加速下降.在R5大暴雨期,水位急剧上升,EC和NO3-受稀释效应影响而急剧下降,pH值先受到酸雨影响而下降,后由于稀释效应的影响而上升.在降雨期,农业活动废水的注入快速地改变着地下河的水质,使其呈现Ⅲ类水→Ⅳ类水→Ⅴ类水→Ⅳ类水→Ⅴ类水→Ⅳ类水→Ⅴ类水→Ⅳ类水→Ⅲ类水的变化过程,而采样分析结果所揭示的变化过程相对简单.通过自动监测结果和野外采样分析结果的对比发现两者之间存在较大差异,启示人们需要改进岩溶水文系统的监测研究手段.