芙蓉洞洞穴水离子浓度和元素比值变化特征及其环境意义

通过对芙蓉洞2006年3月—2009年2月期间泉水和洞穴滴水、池水的地球化学指标监测,结合当地的器测数据,初步认为洞穴滴水的Sr2+、Ca2+、Mg2+浓度及其比值既取决于环境降水和温度的变化,也受到上覆岩土作用的影响。芙蓉洞外山上的6#泉水Ca2+平均浓度为45.81 mg/L,洞内1#、3#滴水Ca2+的平均浓度64.59 mg/L,2#和4#池水中由于Ca2+沉积,浓度下降到24.74 mg/L,下降了大约61.7%。Mg2+和Sr2+的浓度在泉水、滴水和池水中的变化规律与Ca2+基本一致。各种水体中Cl-的浓度变化幅度较小,平均浓度为1.720.2 mg/L。岩溶水与基岩作用时间长短以及运移过程中Ca2+的前期沉积作用对各元素与离子含量变化具有重要作用。旱季Ca2+的前期沉积作用和雨季基岩的溶蚀及雨水的稀释作用主导着岩溶水中Mg/Ca与Sr/Ca的变化,这些指标能对干旱和洪涝等极端气候事件做出响应。

重庆芙蓉洞洞穴水水文地球化学指标的时空变化

通过对重庆武隆芙蓉洞5个滴水点和2个池水点多个水化学指标(pH、HCO3-、EC、SO24-、Ca2+、Mg2+)以及滴水滴量和现代沉积物进行连续监测,发现芙蓉洞滴水中的物质主要来源于上覆岩层和土壤,其地球化学指标有一定的时空变化特征。由于芙蓉洞上覆土壤岩层较厚,所以5个滴水点滴量与降水量相关性不明显,洞穴滴水多数时间未能及时反映洞外当季降水量的变化。夏季上覆土壤生物活动强烈,释放更多的CO2,导致滴水pH值在夏季较低,而HCO3-含量和电导率(EC)较高,冬季则相反。洞穴滴水中SO24-含量的变化受到土壤生物过程以及基岩岩层差异的重要影响。滴水的方解石饱和指数(SIc)和pH值变化大致同步,滴水点下接收到的现代沉积物沉积速率和饱和指数有很好相关性,冬季沉积速率最快。滴水中Ca2+、Mg2+浓度变化受控于水—土—岩的相互作用,其中水源差异、活塞效应、水岩相互作用时间对其产生重要影响。洞穴水中Mg/Ca主要受Ca2+含量的影响,能够指示外界温度和降水的变化。此外,洞穴内不同分布位置的滴水,其地球化学指标空间差异主要受到各点的渗流通道、流经途径以及上覆基岩及土壤成分等差异的影响。

白云岩洞穴系统中水-气CO_2分压对洞穴水水文化学过程的影响:以贵州双河洞为例

为揭示白云岩岩层中所发育洞穴系统中的中的洞穴水与空气中CO_2分压对洞穴水水文化学过程的影响及其动态变化特征和控制因素。从2015年4月至9月对绥阳双河洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:(1)双河洞洞穴水的水化学类型主要为HCO_3^--SO_^(2-)-Ca^(2+)-Mg^(2+)和SO_4^(2-)-HCO_3^--Ca^(2+)-Mg^(2+)型水,在受到上覆石膏岩层的影响时,SO_4^(2-)成为优势离子且可以极大提高溶液中Ca^(2+)离子含量;(2)洞穴滴水的水-气间CO_2分压差值(△PCO_2)与SI之间存在良好的负相关关系的同时,2种重要的矿物饱和指数SI_c,SI_d之间存在着良好的正相关关系;(3)实测数据分析证明"表观饱和指数"现象的客观存在;(4)洞穴水中的液相CO_2(PCO_2_(water))与溶液的pH值呈现出显著的负相关关系,且在未开发的天然封闭洞腔中洞穴空气CO_2分压对洞穴水水文地球化学过程影响较小。

岩溶洞穴水理化性质特征及其环境意义——以贵州织金洞为例

为揭示洞穴水地球化学特征的动态变化特征、控制因素及其环境意义,从2015年1月至2015年6月对贵州织金洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测,结果表明:①织金洞洞穴水的水化学类型主要为HCO_3^--Ca^(2+)-Mg^(2+)型水,阴离子中HCO_3^-占84.5%以上,阳离子中Ca^(2+)、Mg^(2+)为优势离子;②洞穴滴水EC、Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_3^-、SO_4^(2-)浓度均大于石灰岩石裂隙水、池水相应的浓度;③洞穴水滴率、滴量、Ca^(2+)、HCO_3^-以及Ca^(2+)/HCO_3^-比值对气候有一定的响应,其地球化学指标具有显著的季节效应;④洞穴滴水中的EC与Ca^(2+)离子浓度呈显著线性关系。

芙蓉洞洞穴水Ca^(2+),Mg^(2+)浓度变化对气候事件的响应

对重庆市芙蓉洞内的两处滴水(1#,3#)和两处池水(2#,4#)进行了定点观测和取样分析,获得了4处洞穴水的pH、电导率和Ca2+,Mg2+,K+,Na+,SO42-,Cl-离子浓度等化学指标。结合当地的气象资料,分析研究了观测期间芙蓉洞洞穴水Ca2+,Mg2+浓度在不同季节的变化规律及其对温度和降水的响应,重点对这两种离子与2006年和2007年夏季重庆特大干旱和降水极端气候事件的响应关系进行了探讨。结果显示:Ca2+浓度呈现以年为周期每年7-12月高于1-6月的变化规律,一年中Mg2+表现出波动期与稳定期交替出现的特点;Ca2+,Mg2+浓度在2006年9月明显升高,表明其对2006年夏季特大干旱事件的响应敏感,短期干旱导致洞穴水离子浓度偏高;2007年夏季的暴雨事件后Ca2+,Mg2+浓度波动较大,表明洞穴水对特大降水事件响应明显,但各个点的响应时间存在差异。

白云岩喀斯特洞穴水理化性质特征及其环境指示研究:以绥阳双河洞为例

为揭示白云岩岩层中发育洞穴中的洞穴水地球化学特征的动态变化特征、控制因素及其环境意义,从2015年4月至2015年9月对绥阳双河洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测。结果表明:(1)双河洞洞穴水的水化学类型主要为HCO_3~–-Ca^(2+)-Mg^(2+)和SO_4^(2-)-HCO_3~–-Ca^(2+)-Mg^(2+)型水,阴离子中HCO_3~–和SO_4^(2-)是优势离子,阳离子中Ca^(2+)、Mg^(2+)为优势离子;(2)洞穴滴水中方解石饱和指数(SI_c)、白云石饱和指数(SI_d)之间有显著正相关性且与水样中气相二氧化碳分压对数(lg pCO_2)成反比;(3)洞穴水滴率、滴量、pH对气候有一定的响应,其地球化学指标具有显著的季节效应;(4)洞穴滴水中的电导率(EC)与Ca^(2+)离子浓度呈显著线性关系;(5)洞穴水中SO_4^(2-)和Cl^-含量占比(SC)对EC和总硬度(TH)之间的线性关系具有重要影响;(6)滴水中Sr/Ca、Mg/Ca比值表现出在略微滞后的情况下同步升高的现象,证明预先沉积作用(PCP)的存在。

重庆芙蓉洞洞穴水DIC-δ^(13)C的变化特征及影响因素

为了研究芙蓉洞滴水和池水中溶解无机碳碳同位素(DIC-δ^(13)C)的变化特征、影响因素及其气候环境指示意义,于2013年5月-2014年5月对芙蓉洞进行了洞穴监测。结果显示芙蓉洞山体土壤CO_2浓度和洞内空气CO_2浓度均表现出明显的季节变化特征,夏半年浓度偏高,冬半年浓度偏低,受温度和降水量的共同影响。芙蓉洞5个滴水点的DIC-δ^(13)C平均值为-8.98‰,两个池水点的DIC-δ^(13)C平均值为-6.98‰,池水的DIC-δ^(13)C比滴水的重2‰。对应2013年7月的干旱气候,洞穴水DIC-δ^(13)C在10月相应出现明显偏重值,偏轻的DIC-δ^(13)C值则是对湿润气候的滞后响应。洞穴水的DIC-δ^(13)C变化对地表气候的响应具有明显的滞后期。洞穴水DIC-δ^(13)C主要受土壤CO_2的影响,基岩溶解作用、包气带的开放性等因素也会对洞穴水DIC-δ^(13)C造成一定的影响。研究结果表明在短时间尺度上,洞穴水DIC-δ^(13)C变化响应了当地降水量以及地表湿润状况的变化。

贵州纳朵洞洞穴水化学性质和δ^(13)C_(DIC)特征及其影响因素研究

文章对2013年4月至2014年5月期间贵州关岭纳朵洞四处滴水(D3、D4、D10、D11)和一处池水(DC)进行了动态监测,逐月采集洞穴水样品,分别测定样品的稳定碳同位素组成和水文地球化学参数,探讨了纳朵洞洞穴水化学性质、δ^(13)C_(DIC)值变化特征及其之间的相关性。结果表明:(1)洞穴水在监测期间相对方解石为过饱和水,且正在沉积碳酸盐,而在雨季洞穴水SIc降低,PCO_2升高;(2)洞穴水的溶解无机碳同位素值(δ^(13)C_(DIC))呈现显著的季节变化规律,夏季值偏轻,冬季偏重,可以较好的响应外界环境变化;(3)5个监测点洞穴水同期的δ^(13)C_(DIC)值存在较大差异,洞穴水δ^(13)C_(DIC)值分别与其相应的Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO^-_3、EC和SIc等水文地球化学指标之间存在较好的相关关系,受到不同程度土壤淋溶、基岩溶解以及前期方解石沉淀(PCP)的共同作用。因此,结合水文地球化学过程分析洞穴次生沉积物中碳同位素携带的环境信号,将提高对δ^(13)C解译的准确性。

洞穴水Ca^(2+),Mg^(2+)含量特征及其对次生化学沉积物发育影响——以重庆武隆芙蓉洞为例

洞穴水C a2+,M g2+含量及其变化量是洞穴次生化学沉积物发育程度的最直接和最基础的反演载体。通过对芙蓉洞地表水、基岩水及洞穴水进行采样对比分析认为:(1)芙蓉洞洞穴水C a2+,M g2+含量总体变化不大,C a2+离子含量为44~52 m g/L,M g2+离子含量为32~45 m g/L。洞穴次生化学沉积物的主要物质来源是C a2+离子,正处于C a2+离子沉淀较为完全,而M g2+离子还没来得及甚至没有开始沉淀阶段。(2)碳酸盐岩地区次生化学沉积物C a2+/M g2+比值在一定程度上反映了其景观发育成熟度。不同岩溶地区的岩石渗透性在很大程度上影响岩溶洞穴次生化学沉积物的发育程度及速率。(3)洞穴水C a2+,M g2+离子含量与洞穴次生化学沉积物发育特征关系不大。(4)10年来,芙蓉洞洞穴水C a2+离子含量变化,在很大程度上影响次生化学沉积物发育度,和M g2+离子关系不大。外界能量输入引起的温度升高对次生化学沉积物发育程度影响较小,而pH值的改变对它影响较明显。

贵州荔波喀斯特洞穴水重金属含量及健康风险评价

为了解荔波洞穴水的重金属含量及健康风险水平,文章对13个洞穴水中的8种重金属浓度进行检测分析,并运用健康风险评价模型,估算饮水暴露途径下重金属污染物的健康危害风险水平。结果表明,重金属的平均浓度大小为:Zn>Cr>Cu>As>Ni>Cd>Pb>Hg,均未超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)Ⅲ类水标准。荔波洞穴水重金属含量总体低于(或少部分接近)洞穴外地表水和地下水。Spearman相关性分析表明,Zn与Pb、Cu之间均呈极显著正相关,Cd和Hg之间呈极显著正相关,As和Cr、Hg之间均呈极显著负相关。健康风险评价表明,洞穴水重金属所致的成人和儿童的健康总风险平均值大小顺序为Cr>As>Cd>Cu>Hg>Ni>Pb>Zn。Cr和As(85%的洞穴)所致的成人和儿童的个人平均年健康风险均超过了瑞典环境保护局、荷兰建设环保局、英国皇家协会的最大可接受风险,说明如果长期饮用洞穴水会产生一定的致癌风险。Cr和As对成人和儿童总健康风险的平均贡献率均为99.60%,故Cr和As应作为荔波洞穴水优先控制管理的污染物。儿童的健康总风险(5.46×10-6~3.97×10-5a-1)高于成人(4.80×10-6~3.51×10-5a-1),需加强对儿童饮用水安全的控制和管理。

洞穴水理化特征及影响因素初探——以金华双龙洞为例

通过对双龙洞洞穴滴水、岩石裂隙水、地下河水和瀑布水进行连续三个月水样采集,分析水化学成分及物理性质。结果显示:洞穴滴水EC、Ca2+、Mg2+、HCO3-浓度均大于岩石裂隙水、瀑布水和地下河水相应的浓度。洞穴滴水的Ca2+、Mg2+、HCO3-主要来源于碳酸盐岩的溶解,洞顶土壤厚度、植被覆盖率以及气温、降水量与Ca2+、Mg2+、HCO3-浓度呈正相关关系。洞穴滴水的滴率、Ca2+、Mg2+、ρ(Mg)/ρ(Ca)比值对气候环境有一定的响应,但洞穴内部存在地域差异。

贵州松桃矿区洞穴水重金属分布特征及污染评价

为了解松桃矿区洞穴水的重金属含量及污染状况,确保居民饮用洞穴水安全,本研究选取5个代表洞穴作为研究对象,分析检测不同水期洞穴水中9种重金属含量及分布特征,并采用内梅罗综合指数法和健康风险评价相结合的方法,对洞穴水进行重金属污染评估。结果表明,松桃矿区洞穴水重金属平均浓度为Mn>Cr>Zn>Ni>Pb>Cu>As>Hg>Cd,未超过《地下水质量标准》Ⅲ类标准。洞穴水中重金属浓度在枯水期最高。Spearman相关性分析表明,Cd-Cr、Cd-Pb、Cd-Zn、Cd-Ni、Cu-As、Cu-Zn、Pb-Zn、Ni-Zn、As-Zn几组元素间具有共同的物质来源或地球化学特性相近。内梅罗综合指数法研究结果表明,洞穴水处于清洁水平。健康风险评价表明,Cr所致健康风险超过英国皇家协会等最大可接受风险(1.0×10^(-6) a^(-1)),说明长期饮用不加处理的洞穴水会产生潜在致癌风险。健康总风险主要来自致癌重金属,其中,Cr的平均贡献率最大(86.77%),应作为优先管理的污染物。儿童受到的健康风险高于成人。综合来看,松桃矿区洞穴水目前适用作生活饮用水源,但如果长期饮用,会有致癌风险,建议饮用时加以处理,如采用净化器过滤后再饮用,儿童尽量不要直接饮用洞穴水。

人类活动对织金洞洞穴水中可培养细菌多样性的影响

采用涂布平板法分离细菌,基于16S rRNA基因序列进行系统发育分析织金洞洞穴水中的细菌结构和组成。结果表明:从织金洞洞穴水中共分离到60株细菌,其中池水中分到31株细菌,滴水中分到29株细菌;16S rRNA基因序列测定和系统发育分析结果表明所分离到的细菌隶属4门13属,其中厚壁菌门(Firmicutes)占50.00%,为优势门,其次为变形菌门(Proteobacteria)占26.67%,放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)各占11.67%;芽孢杆菌属为优势属,在池水中占48.39%,滴水中占51.72%;池水和滴水中细菌物种组成相似性指数为0.54,为中度相似。不同人为扰动程度洞厅的水生细菌多样性不同,其Shannon-Wiener多样性指数为0~2.58。结论:织金洞洞穴水生细菌具有较高的多样性,洞穴的旅游开放使得洞穴水中细菌的结构和组成发生了改变。

金华北山洞穴水地球化学变化特征及气候指示意义

为揭示洞穴水地球化学变化特征及其气候指示意义,从2014年5月到2015年4月对金华北山双龙洞和二仙洞洞穴水进行了连续12个月的观测分析,并结合当地气温和降雨数据,得到以下结果:(1)由于受上覆岩土作用、植被、运移路径等因素的影响,不同滴水点的离子浓度变化有所差异,常年性滴水点(除Ca^(2+)外)阳离子平均浓度均大于季节性滴水点、瀑布水和池水;(2)金华北山洞穴水的Ca^(2+),Mg^(2+),Ba^(2+),Sr^(2+)浓度变化具有明显的季节变化特征,总体上呈现出雨季高、旱季低的特点,5—8月和次年1—4月随着降雨量的增多而升高,9—12月由于外界降雨少而处于较高的值,外界干湿是影响阳离子浓度变化的主要因素;(3)洞穴水中Mg/Ca比值对外界干湿有指示意义,但也受气温的影响;而Sr/Ca,Ba/Ca比值除了受降雨影响,还受其他因素的影响。

麻黄洞洞穴水水化学变化特征及其气候指示意义

洞穴滴水作为喀斯特地区地表-地下二元结构之间的物质传输者,外界气候环境变化对滴水中各种指标将产生重要影响。作者于2018年7月-2019年10月对麻黄洞洞穴水进行了连续16个月的监测,结合当地气温和降雨数据,采用数理统计、Piper三线图及离子比值关系等方法,对麻黄洞地下水水样数据进行分析。结果表明:(1)麻黄洞为典型白云岩洞穴,受岩性控制其滴水水化学类型为HCO_(3)^(-)-Ca·Mg型。(2)在顶板厚度、渗流通道、水-土-岩反应等因素影响下,麻黄洞洞穴水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Sr^(2+)、Ba^(2+)浓度变化呈现明显的空间特征,表现为常年慢速滴水点大于季节性滴水点、常年快速滴水点和地下河流水。(3)麻黄洞洞穴水的阳离子中Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度表现出明显的季节变化特征,Sr^(2+)、Ba^(2+)浓度季节变化特征不明显,Ba^(2+)浓度受强降雨天气影响较大。(4)洞穴水中Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca比值对外界降雨具有较好的指示性;Mg/Ca比值变化主要受外界大气降雨影响,而Sr/Ca和Ba/Ca比值变化除受到降雨作用影响外还受到其他因素影响。通过对麻黄洞洞穴水的研究,有利于更深一步探索洞穴滴水对古气候环境信息的记录,为今后进行高分辨率的监测分析提供理论依据。

岩溶洞穴水δ^(13)CDIC时空变化及影响因素分析——以贵州双河洞系麻黄支洞为例

为探究岩溶洞穴水溶解无机碳同位素(δ^(13)CDIC)的变化特征、来源、影响因素及与主要水文地球化学指标间的相互关系.于2016年9月—2017年8月,逐月对贵州绥阳麻黄洞上覆土壤空气、不同类型洞穴水及对应洞穴空气环境指标进行野外监测、采样和室内实验,并运用数理统计分析方法对各监测指标进行分析.结果表明,时间上,不同类型洞穴水中δ^(13)CDIC值均表现出旱季偏重,雨季偏轻的季节性变化特征;空间上,δ^(13)CDIC值表现出地下暗河>洞穴滴水>裂隙水的特征.洞穴水δ^(13)CDIC值与其主要水文地球化学指标中的水温、EC、Ca^(2+)、HCO-3、SIc等呈显著负相关关系,与pH、Mg/Ca、Sr/Ca等呈显著正相关关系,但由于不同类型洞穴水在基岩裂隙或岩溶管道中运移路径、洞穴上覆地表植被覆盖、洞穴水是否充分脱气及二次溶蚀作用等因素影响,洞穴水点间δ^(13)CDIC值与其主要水文地球化学指标间的相关性系数存在明显差异.洞穴水中δ^(13)CDIC主要来源于洞穴上覆土壤和基岩裂隙或岩溶管道中,土壤CO_(2)在诸多因素中占主导地位,不同类型洞穴水间存在明显差异.旱、雨季节土壤CO_(2)浓度是影响洞穴水δ^(13)CDIC值季节变化的重要因素,洞穴水δ^(13)CDIC值的变化能够响应当地降雨量及地表温湿状况的变化.

贵州贞丰矿区洞穴水体重金属健康风险评价

为了解贞丰矿区洞穴水体重金属的污染情况,文章于平水期和丰水期对5个代表性洞穴中水体的8种重金属含量进行了测定分析,运用美国环境保护署推荐的健康风险评价模型对洞穴水体重金属引起的成人和儿童健康风险进行了初步评价。结果表明,2个水期洞穴水体重金属的平均浓度表现为Cr>Ni>As>Zn>Cu>Hg>Pb>Cd,均未超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)Ⅲ类水的标准限值。洞穴水体重金属浓度总体接近或低于地表水,多数水体重金属的浓度表现为丰水期>平水期且在不同洞穴中存在显著差异。Spearman相关性分析表明,Cr与Cd、Zn、As、Pb、Cu、Ni之间存在显著或极显著负相关关系;Cu-As、Cu-Pb、Cu-Zn、Cu-Ni、Cu-Cd、Ni-Cd、Ni-As、Ni-Pb、Ni-Zn、As-Cd、As-Zn、As-Pb、Zn-Pb和Zn-Ni之间存在显著或极显著正相关关系。健康风险评价结果表明,儿童比成人更易受重金属污染的威胁。非致癌物所致的人体健康风险值远低于荷兰建设环保局推荐的可忽略水平(1.0×10^(-8)a^(-1)),不会对人体健康造成明显危害;化学致癌物造成的人体健康风险远超过非致癌物,Cr和部分洞穴中As所致的平均个人年健康风险值均高于瑞典环境保护局、荷兰建设环境保护局和英国皇家协会所推荐的最大可接受水平(1.0×10^(-6)a^(-1)),从饮用水安全角度考虑,Cr和As应当作为风险管理和控制的对象。

贵州省绥阳县麻黄洞土壤渗透水-洞穴水元素变化特征及气候响应

[目的]探究白云岩洞穴上覆土壤渗透水-洞穴水水化学元素变化特征及相互关系,揭示岩溶水Ca,Mg,Sr元素比值变化与洞外气候的响应关系。[方法]以贵州省绥阳县双河洞洞穴系统中的麻黄洞为研究对象,通过麻黄洞4个洞穴水点和上覆3个土壤点土壤渗透水的定期监测、采样和室内实验,并运用统计分析方法和元素比值法对各监测指标进行比较分析。[结果]①麻黄洞上覆土壤渗透水主要水化学指标表现为旱季>雨季、洞穴水主要水化学指标表现为雨季>旱季的季节性变化特征。②洞穴水EC,Ca^2+,Mg^2+,HCO-3,Sr^2+离子浓度约为土壤渗透水的2~6倍,表明表层岩溶带岩溶过程对洞穴水水化学元素具有重要影响。③土壤渗透水对地表降雨和温度变化具有积极响应,旱季滞留于土壤中的大量矿质元素是导致4月份土壤渗透水中Ca,Mg,Sr浓度出现高值的主要原因。④洞穴水Mg/Ca、Sr/Ca比值变化及其相关性,反映了洞穴水受到来源、水-岩相互作用、洞穴水脱气沉积和先期方解石沉淀过程(PCP)等机制影响的协同性及洞穴上覆主要岩溶过程差异,因此其比值变化能够间接表现洞外温度和降雨变化。[结论]土壤渗透水、洞穴水水化学元素具有明显的月间波动和季节性变化特征,且监测点间具有显著差异。两种类型水Ca,Mg,Sr比值变化及相关性对地表降雨和温度变化具有积极响应。

金华北山洞穴水理化性质特征及其环境指示研究

为了揭示洞穴滴水地球化学特征的动态变化特征、 控制因素及其环境意义,从2016年3月到2017年2月对金华北山溶洞中泉水、 池水、 裂隙水和洞穴滴水进行为期一年的系统监测,得到以下结果:(1)滴水是中等硬度水,而裂隙水、 泉水水和池水是软水;各类型洞穴滴水的EC大致都显示出随着月均温的增高而升高.(2)洞水点的pH值变化趋势大致体现夏秋高冬春低;ρCa2+/ρHCO3-比值均等于1/2,代表北山洞穴水是石灰岩地区的溶蚀.(3)金华北山洞穴各类水ρMg/ρCa比值、 ρSr/ρCa比值、 ρBa/ρCa比值均受环境影响;ρMg/ρSr比值对温度变化不明显.

河南鸡冠洞洞穴水对极端气候的响应及其控制因素研究

为揭示洞穴水地球化学动态的变化特征及其控制因素,从2009年10月至2013年12月对黄土高原东南缘河南西部栾川县鸡冠洞洞穴水的水化学指标进行了4个完整水文年的动态监测.结果表明:1鸡冠洞洞穴水的化学类型主要是HCO-3-Ca2+-Mg2+和HCO-3-Mg2+-Ca2+型,阴离子中HCO-3占80%以上,阳离子中Ca2+、Mg2+是优势离子,地下河常年处于溶蚀状态,池水、滴水处于沉积状态.2鸡冠洞洞穴滴水、池水可以很好地响应外部气候环境的变化,其地球化学指标具有显著的季节效应.3Ca2+、Mg2+、SO2-4能够敏感地响应极端气候事件引起的年际降水量变化,Ca2+、Mg2+、SO2-4浓度洪涝年升高,干旱年降低.HCO-3主要受CO2浓度控制,对极端气候事件响应不明显.4鸡冠洞地下河中Ca2+、Mg2+、HCO-3、SO2-4浓度波动幅度较小,且无明显的季节变化规律.对2010年和2013年的极端降水事件响应不明显.