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巴尔喀什湖流域水化学和同位素空间分布及环境特征

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【作者】 沈贝贝吴敬禄吉力力·阿不都外力A.S.SaparovGulnura Isanova

【Author】 SHEN Bei-bei;WU Jing-lu;Jilili Abuduwaili;A.S.Saparov;Gulnura Isanova;College of Environmental Science and Engineering,Yangzhou University;State Key Laboratory of Lake Science and Environment,Nanjing Institute of Geography and Limnology,Chinese Academy of Sciences;State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology,Xinjiang Institute of Ecology and Geography,Chinese Academy of Sciences;Institute of Soil Science,Kazakhstan Ministry of Agriculture;

【通讯作者】 吴敬禄;

【机构】 扬州大学环境科学与工程学院中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室哈萨克斯坦农业部土壤与农业化学研究所

【摘要】 巴尔喀什湖位于哈萨克斯坦境内,是世界上最大的湖泊之一.伊犁河是巴尔喀什湖的主要补给河流,也是中哈两国重要的跨境河流.通过数理统计、Piper三线图、Gibbs模型和主成分分析(PCA)等方法,对巴尔喀什湖流域不同水体的化学参数和氢氧稳定同位素(δD和δ18O)进行分析,初步研究了该区域水化学类型和同位素空间分布特征,探讨了其形成原因和环境意义.结果表明,不同水体的水化学类型不同,湖泊水体的主要化学类型为SO4-Na和Cl-Na,入湖河流的水化学类型为HCO3-Ca型,其中伊犁河水化学类型从上游到下游由重碳酸盐型过渡到硫酸化物型、氯化物型; Gibbs图显示湖泊水体离子组成位于蒸发作用区,河流水体离子组成位于蒸发作用和岩石风化作用之间,伊犁河从上游到下游向蒸发控制带偏移,反映了上游河水受降水、冰雪融水的补给影响较大,而下游水体受蒸发作用影响较大;此外,PCA分析指示人类活动对湖泊、伊犁河中下游和其他入湖河流水化学的影响.湖泊和河流水体的氢氧同位素组成变化差异较大,湖泊水体氢氧同位素偏正,位于全球大气降水线和哈萨克斯坦地区蒸发线之间,氘盈余小于全球降水线,反映了较强的蒸发作用导致湖水同位素富集;河流水体的氢氧同位素位于全球降水线附近,河流水体的氢氧同位素关系方程的斜率(伊犁河:5. 7,其他入湖河流:3. 1)均低于全球降水线(8),表明降水和蒸发过程影响河流水体同位素组成.湖泊水体化学参数和同位素显著相关,尤其是东部水体,表明强烈的蒸发作用同时导致水体同位素的富集和水化学离子的浓缩.

【基金】 国家自然科学基金项目(41671200,U1603242);中国科学院战略性先导科技专项(XDA2006030101)
  • 【DOI】10.13227/j.hjkx.201905220
  • 【分类号】X52
  • 【下载频次】271
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