白洋淀地表水和地下水的稳定氢氧同位素特征
发布时间：2021-02-15 15:17
为解析白洋淀湿地各水体的氢氧同位素组成特征,探究水体来源,采集了白洋淀地表水及周边地下水的水样,测定了水样中稳定氢氧同位素(δD、δ18O和δ17O)的值,并运用数理统计等方法分析了δD、δ18O和δ17O的相互拟合关系.结果表明:δD、δ18O和δ17O的变化范围分别为0.815%～8.517%、0.107%～1.152%和0.056%～0.606%;地下水中稳定氢氧同位素的变化范围最大,河水与淀水中稳定氢氧同位素较地下水中的同位素富集;由于强烈的蒸发作用,白洋淀地区水体的同位素在4月枯水期较9月丰水期富集;白洋淀水体δD与δ18O的拟合关系线为δD=5.777δ18O+16.264（R2=0.986）,δ17O与δ18O的关系为δ17O=0.526δ18O+0.013（R2=1....
【文章来源】：天津师范大学学报(自然科学版). 2020,40(06)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
研究区及采样点分布图
由Dansgaard[26]提出的氘盈余可以反映该地降水水汽源地的气象条件，以及水汽迁移路径中大陆蒸发水汽的情况[27]，全球大气降水中的氘盈余平均值为1%.图3为白洋淀各水体的δ18O-δD关系图.由图3可以看出，55个水样的氘盈余值变化范围为-1.93%～0.79%，平均值为-0.25%，氘盈余值与δ18O值呈显著负相关（r=-0.956,P<0.01,n=55）.地下水、河水和淀水氘盈余的平均值分别为0.39%、-0.52%和-0.62%，强烈的蒸发作用导致淀水和河水的氘盈余值为负值.河水和淀水的氘盈余值变化范围分别为-1.93%～0.65%和-1.70%～0.62%，可以看出两者的氘盈余值均不同程度地偏离了全球大气降水线，而地下水的氘盈余值变化范围为-1.10%～0.79%，且大部分氘盈余值在全球大气降水线附近，说明地表水受蒸发作用强烈，地下水受蒸发作用的影响较小.此外，由图3还可以看出，4月和9月水样的氘盈余值变化范围分别为-1.93%～0.04%和-1.54%～0.79%，平均值分别为-1.10%和0.20%,3种水体的氘盈余值均表现出明显的季节差异，这主要是因为4月和9月白洋淀水体的来源存在较大差异.4月基本无降水，水体来源主要为太行山山区地下水侧向径流补给以及部分水库调水，9月丰水期的主要补给源为上游水库调水、南水北调中线来水以及当地大气降水[28].
全球大气降水线（global meteoricwater line,GMWL)[23]为δD=8δ18O+10，但由于气候和环境条件的差异，许多区域大气降水线与GMWL有所不同.Wang等[24]根据实验站的降水数据获得白洋淀地区的大气降水线(local meteoric water line,LMWL）δD=6.54δ18O-2.711.图2为地表水和地下水的δD-δ18O关系图.由图2可以看出，氢氧同位素呈离散带状分布表明各水体来源存在较大差异性.氢氧同位素最富集的水样为位于漕河的R3和R6以及孝义河附近的L7，其δD和δ18O值分布在散点图的右上方.此外，地下水δD和δ18O的值相对淀水和河水δD和δ18O的值较为集中，且大部分地下水δD和δ18O的值分布在散点图的左下方；而淀水和河水δD和δ18O的值较为分散.这说明地下水中氢氧同位素相对贫化，而淀水和河水中稳定氢氧同位素较为富集且变化范围较大.浅层地下水G3（井深20 m）与G19（井深50 m）的稳定氢氧同位素组成在地下水中最富集，其δD和δ18O值分布在散点图的中间.深层地下水δD和δ18O的值较小，集中分布在散点图的左下方.浅层地下水受到环境变化的影响，采样点的同位素值分布分散；深层地下水补给水源同位素贫化，且受环境变化的影响小，水样的同位素分布集中.9月水样δD和δ18O的值集中分布在散点图的左下方，4月水样δD和δ18O的值集中分布在散点图的右上方，说明9月白洋淀的水体稳定氢氧同位素值较4月贫化.
【参考文献】：
期刊论文
[1]对南水北调中线干线工程生态补水的初步思考[J]. 刘远书,冯晓波,杨柠. 水利发展研究. 2019(11)
[2]内蒙古达里诺尔湖水体稳定同位素空间分布特征指示的区域补给差异[J]. 李文宝,杜蕾,王旭阳,杨旭,史小红. 湖泊科学. 2019(05)
[3]贯彻新时期治水兴水方针 开创水利改革发展新局面[J]. 张海波. 河北水利. 2019(05)
[4]祁连山东部大气降水δ17O变化特征及水汽输送[J]. 马兴刚,贾文雄,丁丹,朱国锋,巩宁刚,徐秀婷,袁瑞丰. 干旱区地理. 2019(03)
[5]新疆艾比湖主要入湖河流同位素及水化学特征的季节变化[J]. 朱世丹,张飞,张海威,张贤龙. 湖泊科学. 2018(06)
[6]成都次降水稳定氢氧同位素特征及水汽来源分析[J]. 胡月,刘国东,孟玉川,张文江,夏成城. 环境科学. 2019(03)
[7]人工补水条件下白洋淀湿地演变研究[J]. 王凯霖,李海涛,吴爱民,李木子,周艺,李文鹏. 地球学报. 2018(05)
[8]近20年白洋淀湿地水文连通性及空间形态演变[J]. 张梦嫚,吴秀芹. 生态学报. 2018(12)
[9]京津冀地区的功能布局调整与人口发展[J]. 周进. 新视野. 2018(01)
[10]基于水化学和稳定同位素的白洋淀流域地表水和地下水硝酸盐来源[J]. 孔晓乐,王仕琴,丁飞,梁慧雅. 环境科学. 2018(06)
本文编号：3035076
【文章来源】：天津师范大学学报(自然科学版). 2020,40(06)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
研究区及采样点分布图
由Dansgaard[26]提出的氘盈余可以反映该地降水水汽源地的气象条件，以及水汽迁移路径中大陆蒸发水汽的情况[27]，全球大气降水中的氘盈余平均值为1%.图3为白洋淀各水体的δ18O-δD关系图.由图3可以看出，55个水样的氘盈余值变化范围为-1.93%～0.79%，平均值为-0.25%，氘盈余值与δ18O值呈显著负相关（r=-0.956,P<0.01,n=55）.地下水、河水和淀水氘盈余的平均值分别为0.39%、-0.52%和-0.62%，强烈的蒸发作用导致淀水和河水的氘盈余值为负值.河水和淀水的氘盈余值变化范围分别为-1.93%～0.65%和-1.70%～0.62%，可以看出两者的氘盈余值均不同程度地偏离了全球大气降水线，而地下水的氘盈余值变化范围为-1.10%～0.79%，且大部分氘盈余值在全球大气降水线附近，说明地表水受蒸发作用强烈，地下水受蒸发作用的影响较小.此外，由图3还可以看出，4月和9月水样的氘盈余值变化范围分别为-1.93%～0.04%和-1.54%～0.79%，平均值分别为-1.10%和0.20%,3种水体的氘盈余值均表现出明显的季节差异，这主要是因为4月和9月白洋淀水体的来源存在较大差异.4月基本无降水，水体来源主要为太行山山区地下水侧向径流补给以及部分水库调水，9月丰水期的主要补给源为上游水库调水、南水北调中线来水以及当地大气降水[28].
全球大气降水线（global meteoricwater line,GMWL)[23]为δD=8δ18O+10，但由于气候和环境条件的差异，许多区域大气降水线与GMWL有所不同.Wang等[24]根据实验站的降水数据获得白洋淀地区的大气降水线(local meteoric water line,LMWL）δD=6.54δ18O-2.711.图2为地表水和地下水的δD-δ18O关系图.由图2可以看出，氢氧同位素呈离散带状分布表明各水体来源存在较大差异性.氢氧同位素最富集的水样为位于漕河的R3和R6以及孝义河附近的L7，其δD和δ18O值分布在散点图的右上方.此外，地下水δD和δ18O的值相对淀水和河水δD和δ18O的值较为集中，且大部分地下水δD和δ18O的值分布在散点图的左下方；而淀水和河水δD和δ18O的值较为分散.这说明地下水中氢氧同位素相对贫化，而淀水和河水中稳定氢氧同位素较为富集且变化范围较大.浅层地下水G3（井深20 m）与G19（井深50 m）的稳定氢氧同位素组成在地下水中最富集，其δD和δ18O值分布在散点图的中间.深层地下水δD和δ18O的值较小，集中分布在散点图的左下方.浅层地下水受到环境变化的影响，采样点的同位素值分布分散；深层地下水补给水源同位素贫化，且受环境变化的影响小，水样的同位素分布集中.9月水样δD和δ18O的值集中分布在散点图的左下方，4月水样δD和δ18O的值集中分布在散点图的右上方，说明9月白洋淀的水体稳定氢氧同位素值较4月贫化.
【参考文献】：
期刊论文
[1]对南水北调中线干线工程生态补水的初步思考[J]. 刘远书,冯晓波,杨柠. 水利发展研究. 2019(11)
[2]内蒙古达里诺尔湖水体稳定同位素空间分布特征指示的区域补给差异[J]. 李文宝,杜蕾,王旭阳,杨旭,史小红. 湖泊科学. 2019(05)
[3]贯彻新时期治水兴水方针 开创水利改革发展新局面[J]. 张海波. 河北水利. 2019(05)
[4]祁连山东部大气降水δ17O变化特征及水汽输送[J]. 马兴刚,贾文雄,丁丹,朱国锋,巩宁刚,徐秀婷,袁瑞丰. 干旱区地理. 2019(03)
[5]新疆艾比湖主要入湖河流同位素及水化学特征的季节变化[J]. 朱世丹,张飞,张海威,张贤龙. 湖泊科学. 2018(06)
[6]成都次降水稳定氢氧同位素特征及水汽来源分析[J]. 胡月,刘国东,孟玉川,张文江,夏成城. 环境科学. 2019(03)
[7]人工补水条件下白洋淀湿地演变研究[J]. 王凯霖,李海涛,吴爱民,李木子,周艺,李文鹏. 地球学报. 2018(05)
[8]近20年白洋淀湿地水文连通性及空间形态演变[J]. 张梦嫚,吴秀芹. 生态学报. 2018(12)
[9]京津冀地区的功能布局调整与人口发展[J]. 周进. 新视野. 2018(01)
[10]基于水化学和稳定同位素的白洋淀流域地表水和地下水硝酸盐来源[J]. 孔晓乐,王仕琴,丁飞,梁慧雅. 环境科学. 2018(06)
本文编号：3035076
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3035076.html
最近更新
教材专著
