马面硫铁矿矿区水体水化学和同位素特征及环境指示意义

摘要

酸性矿坑水（acid mine drainage,AMD）会导致受纳水体水质恶化，加速碳酸盐岩溶解而释放CO₂，危害甚广.结合水文地质条件，采用水化学和同位素手段，探讨桂林马面矿区地表水和地下水中污染物来源及迁移机制.流域水体化学组分主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩的风化以及硫化物的氧化，水化学类型以Ca-HCO₃为主，部分采样点受人类活动影响转为Ca-HCO₃·SO₄和Ca·（K+Na）-HCO₃型.硫氧同位素揭示硫化物氧化、雨水和污水是流域地表水和地下水SO₄^2-的主要来源.从水化学和同位素组成变化表明，AMD对地表水和地下水的影响沿流程增加而逐渐降低，分别影响至下游约13.5 km和1.5 km.此研究不仅揭示了AMD和人类活动对研究区水体的负面影响，为马面矿区水资源保护治理提供了基础数据；同时证实了同位素和水化学相结合是研究矿区污染物迁移转化的有效手段，为其他矿区污染物的研究提供了新思路.

关键词

水化学 / 硫氧同位素 / 酸性矿坑水 / 硫酸盐 / 岩溶 / 水文地质学