洞庭湖平原西部地區淺層承壓水中銨氮的來源與富集機理

作者：黃艷雯,杜堯,徐宇,陶艷秋,鄧婭敏,馬騰

摘要：洞庭湖平原西部地區淺層承壓含水層是當地主要的地下水開采層,卻面臨嚴重的水質型缺水問題,其中以銨氮異常最為典型,但目前對于其來源和富集機制的認識十分薄弱。以洞庭湖平原西部為研究區,沿區域地下水流方向對地下水樣品進行水文地球化學分析,旨在查明地下水中銨氮的來源,揭示地下水流動對銨氮富集的控制機理。結果表明:NH4-N質量濃度為0.05~16.75 mg/L,且與DOC、HCO3^-、As、Fe^2+、Mn、P質量濃度呈現較好正相關性;而高質量濃度的NH4-N對應著很低質量濃度的Cl^-、SO4^2-、NO3^-和很低的Cl/Br比值,可以推測淺層承壓水中的銨氮主要由天然有機質礦化作用產生,而非人為輸入。沿著地下水流向,NH4-N和As、Fe2+、Mn質量濃度均顯著升高,說明由于水流越來越滯緩,含水介質顆粒越來越細,沉積物有機質越來越富集,含氮有機質礦化作用逐漸增強,使得NH4-N質量濃度逐漸升高,并形成了還原性逐漸增強的地下水環境,相關地球化學過程產生的還原性組分(砷、鐵、錳等)也逐漸富集。本研究進一步豐富了地下水原生銨氮的成因理論,可為當地的供水安全保障提供理論基礎。

發文機構：中國地質大學（武漢）環境學院 中國地質大學（武漢）生物地質與環境地質國家重點實驗室 中國長江三峽集團有限公司

關鍵詞：洞庭湖平原淺層承壓水銨氮有機質礦化還原環境Dongting Plainshallow confined groundwaterammoniumorganic matter mineralizationreducing environment

分類號： X523[環境科學與工程—環境工程]