石家庄地区地下水中溶解性有机碳同位素特征及其环境指示意义

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• 责任者：张彦鹏^c中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室^d1985^e博士研究生 ; 周爱国 ; 周建伟 ; 刘存富 ; 蔡鹤生 ; 徐文 ; 刘运德 ; 方晶晶
• 刊名：水文地质工程地质
• 出版年：2013
• 卷期：40^b3总251
• 关键词：地下水 ; 有机碳11^a河北20^a碳同位素 ; 水化学 ; 生物地球化学31^a石家庄
• 页码：12～18
• 索书号：P490.6/144－10
• 图表：^c表1参16插图
• 分类号：1500
• 文摘期号：2013/11/a

摘要

溶解性有机碳(DOC)是地下水中微生物代谢活动的主要能量来源，δ¹³C_DOC值是指示DOC来源及生物代谢活动的重要参数。通过对石家庄地区浅层地下水中DOC浓度及δ¹³C_DOC特征进行分析，结合相应的水化学检测，探讨了δ¹³C_DOC值对地下水环境演化的指示作用。结果表明：DOC浓度及其同位素特征均受到天然及人为两方面影响，表现出一定的空间特征。在垂向上，除石家庄西北部地区以外，研究区地下水中DOC浓度随地下水埋深的增大有降低趋势，δ¹³C_DOC随地下水埋深的增大而增大；石家庄西北部地区具有一定特殊性，地下水埋深较浅，交替强烈，TOC含量较高，而DOC浓度较低，δ¹³C_DOC值偏负。在水平方向上，滹沱河沿岸地区，沿地下水流向，DOC浓度逐渐降低，δ¹³C_DOC值逐渐偏正。石家庄南部地区受污灌影响，DOC浓度较高，δ¹³C_DOC值偏负。研究区地下水埋藏深度、补给条件、径流特征以及人为作用均对地下水中DOC浓度及其同位素特征产生显著影响。δ¹³C_DOC值与SO₄^2-、NO₃^-浓度的相关关系指示出研究区地下水中反硝化作用和硫酸盐还原作用的发生，从吴家营、宋营一带开始逐渐由硝酸盐还原环境向硫酸盐还原环境过渡；沿地下水流向，地下水环境还原程度增强。