扎龙湿地地表水和浅层地下水的水文化学.pdfVIP

维普资讯 第 5卷 第2期 湿 地 科 学 Vo1．5 No．2 2007年 6月 WETLAND SCIENCE June，2 00 7 扎龙湿地地表水与浅层地下水的水文化学 联系研究 王 磊 ，章光新 (1．浙江省水利厅 ，浙江 杭州310009；2．中国科学院东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130012) 摘要：水化学特征是湿地多界面间相互作用在水体中的综合体现 ，从一个侧面反映了湿地系统水文化学过程的 特殊性和复杂性。扎龙湿地是国际重要湿地，不仅在维持生物多样性方面发挥着重要作用，而且对区域水化学 特征的形成也具有特殊的影响。为了揭示湿地内水化学特征的形成机制 ，研究了扎龙湿地仙鹤湖区域地表水和 地下水水化学特征 ，并应用水化学方法和稳定同位素[氘 (D)和氧 18(0)]方法深入分析了地表水、地下水水 化学特征的形成机制，并重点对两者间的水文化学联系进行了探讨。结果发现，除引嫩干渠水为低矿化度的 HCO ·C1一Ca型水外，湿地湖泊水和河流水均为中等矿化度的HCO一Na型水 ，湿地地表水明显受蒸发浓缩作 用和苏打土溶滤作用影响；地下水的8D值和8O值，都高于大气降水和河水，而低于湖泊水；混合 比例计算表 明，地下水受大气降水直接补给较弱，湖滨处湖水补给 比例超过50％。综合分析认为，湿地浅层地下水具有显 著的二元循环模式 ，同时受区域地下水流和局部地下水流的控制。区域地下水补给占主导的区域，地下水表现 出低矿化度、高氘盈余值 (d)的特征，地下水化学类型逐渐由HCO一ca·Na·Mg型转变为 HCO 一Na。ca型。 湿地湖水补给 占主导的区域 ，地下水特征表现出高矿化度、低d值的特征，水化学类型具有较大的变异性。地表 水与地下水的氮、磷以有机态形式为主，平均占总氮和总磷比例的89％和90％，主要来 自于地表水体的输入，受 垂向淋溶作用影响较小。研究结果不仅为湿地水环境保护提供了科学依据，而且为深化湿地区域水文地球化学 效应研究指明了方 向。 关 键 词：扎龙湿地；地表水；地下水 ；水文化学；稳定同位素；氮 ；磷 中图分类号 ：P342；X523 文献标识码：A 文章编号：1672—5948(2007)02—166一O8 长期或季节性积水的湿地通常与浅层地下水的 湖沼一浅层含水层系统的水文地球化学效应。 关系十分密切，两者间水文联系是湿地物质迁移转 1 研究区概况 化的重要驱动力，对地下水的水文过程和水质演化 具有重要影响。目前，湿地地表水与地下水之间的 扎龙湿地地处乌裕尔河流域下游，地理坐标为 关系及其影响下的水文地球化学过程研究已成为水 46。52N～47。32N和 123。47E一124。37E，总面积 文学、环境科学和湿地科学等相关领域的研究热 为2100km 。乌裕尔河沿岸分布有克东、克山、依 点 ¨ ，为此，第 33届国际水文地质大会将 “湿地与 安、富裕和林甸5个县(市)，它们的工业废水和生 地下水流”列为会议讨论的9个专题之一。国外已 活污水大多直接或间接排入扎龙湿地保护区中，对 经开展的湿地地表水与地下水耦合关系研究，多集 湿地的水质造成了很大的影响。采样区仙鹤湖位 中于滨海湿地 ．5J，对内陆淡水湿地的研究较少，而 于扎龙湿地境 内，地貌上处于河流低阶地与低河漫 国内关于此问题的研究则刚刚起步 ’。因此，本文 滩的结合部 ，湖泊东侧分布有大面积的积水沼泽， 选取国际重要湿地，应用水文化学方法和同位素技 而其西侧则沼泽分布较少 (图1)。土壤以盐碱土 术，分析了半干旱区湿地地表水与浅层地下水的水 和沼泽化草 甸土为主，典型 自然植被为芦 苇 文化学特征及其之间的水文化学联系，揭示了湿地 (Phragmitesau