第七届青年地学论坛

      湿地被誉为“地球之肾”，具有强大的水文循环、环境调节功能和生态效益，研究湿地生态水文过程对湿地的保护和修复具有重要意义。沉湖湿地位于长江与汉江下游之间的三角地带，是江汉平原最大的淡水湖泊沼泽湿地。本文以沉湖国际重要湿地为研究对象，应用水化学和环境同位素方法分析了湿地湖水、地下水、大气降水、土壤水等不同类型水体之间的水力联系与主要阴阳离子迁移转化关系，得出以下结论：
       H-O稳定同位素分析表明，沉湖地区大气降水样品落于武汉当地大气降水线（δD=8.29δ¹⁸O+7.44）（邓志明等, 2016）上。地表水与地下水样品均分布于武汉市当地大气降水线及全球大气降水线（Craig, 1961）之间，表明大气降水是沉湖湿地水体的主要来源；地表水与地下水氢氧同位素组成相似且同一点位地下水组成相对地表水偏负，指示地表水与地下水之间存在补给关系。多元混合模型（Phillips et al, 2005）计算结果显示，沉湖地下水接受地表水、大气降水和土壤水的补给比例为78:18:4，地下水主要补给来源为地表水，地表水与地下水水力联系密切。
       水化学分析显示，沉湖地表水主要阳离子为Ca²⁺和Mg²⁺，主要阴离子为HCO₃^-和Cl^-，水化学类型为HCO₃-Ca型；地下水中主要阳离子为Ca²⁺和Na⁺，主要阴离子为HCO₃^-，水化学类型主要为HCO₃-Ca·Na和HCO₃-Ca型。地下水和地表水水化学类型相似，表明两水体水化学组分来源密切相关。Piper三线图和Gibbs图解显示，沉湖地表水和地下水样TDS为100~300mg/L，Na⁺/(Na⁺+Ca²⁺)＜0.6，Cl^-/(Cl^-+HCO₃^-)＜0.3，均受碳酸盐岩风化溶解作用控制明显。
       地下水中主要离子含量明显高于地表水，这是由于虽然地下水受地表水补给，但地下水的水交替循环速度较地表水慢，水岩作用时间更为充分，各离子更容易富集。另外，人类活动对水化学组成也有重要影响，人类活动产物的特征是富含NO₃^-、Cl^-和SO₄^2-，而沉湖地表水中Cl^-和NO₃^-含量较高，表明地表水受人类活动影响更大。沉湖地表水氮磷超标严重，总氮含量为0.95~1.62 mg/L，总磷含量0.13~0.26 mg/L，超标率（超过地表水Ⅲ类水限值，总氮：1.0 mg/L，总磷：0.2 mg/L，）分别为86%和71%，水体富营养化严重。鉴于地表水是地下水的主要补给来源，为防治地下水污染，需对地表水富营养化加强治理。
 

湿地,水文,氢氧同位素,水化学