基于水化学和氢氧同位素的泰安城区岩溶地下水补给来源及演化过程

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：孟令华

单位：中化地质矿山总局山东地质勘查院, 泰安 271000

摘要：泰安市城区岩溶地下水较丰富,是重要的地下水供水水源地.基于泰安城区岩溶水和地表水的水化学和氢氧同位素（δD、δ18O和3H）特征,结合Gibbs图解、主要离子比值,揭示岩溶地下水补给来源、补给年代、循环更新能力及主要的水-岩作用演化过程.结果表明,区内岩溶地下水阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以HCO₃-和SO₄2-为主,K+、NO₃-、Cl-、Na+和SO₄2-的变异系数较大,空间差异性较强,Ca2+和HCO₃-的含量较稳定.水化学类型复杂多变,主要为HCO₃·SO₄-Ca型、HCO₃·Cl-Ca型和HCO₃-Ca型.大气降水是岩溶地下水和地表水的主要补给来源,地下水在径流过程中经历了一定的蒸发作用,但影响性相对较小；岩溶地下水3H含量介于3.0~5.4 TU之间,与现代水（指1952年核爆以后）水力联系密切,循环更新能力较强,更容易遭受污染,在开发利用时应加强水资源保护.岩溶地下水水化学演化特征受岩石风化作用、阳离子交替吸附作用和人类活动的共同影响,水化学成分主要来源于碳酸盐矿物及少量硅铝酸盐矿物的风化溶解,其演化主要受方解石等贫镁矿物的溶解作用影响,白云岩风化溶解作用影响较小.

关键词：岩溶地下水,水化学特征,氢氧同位素,水-岩作用,泰安城区,