左江中游巖溶峰林區(qū)河流交互帶水化學(xué)特征與控制因素

黃奇波，覃小群，程瑞瑞, 李騰芳

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所，廣西 桂林 541004；2.自然資源部廣西巖溶動力學(xué)重點實驗室，廣西 桂林 541004;3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430074)

河水與地下水交互帶(Hyporheic zone)，又稱潛流帶或交錯帶，是指位于河床下并延伸至河岸兩側(cè)含有河水和地下水并形成交互流(Hyporheic flow)的水分飽和的混合區(qū)域[1-2]，地表水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～98%是交互帶水組成的閾值[3]。交互帶具有重要的水文調(diào)蓄、環(huán)境緩沖等功能，對河流和地下水水質(zhì)具有重要的保護(hù)作用[4]。巖溶交互帶(Karst Hyporheic zone)是由美國著名水文學(xué)家John L Wilson提出的[5-6]，其定義為：巖溶地下水與周邊巖溶基質(zhì)(含沉積物、基巖)水之間物質(zhì)能量活躍交替的地帶。它在巖溶管道形成、發(fā)育過程，巖溶生物地球化學(xué)作用過程，微尺度巖溶水循環(huán)過程，污染質(zhì)遷移、吸附、轉(zhuǎn)換，微生物作用，地下生態(tài)系統(tǒng)演化方面發(fā)揮了重要的作用[7]。雖然“巖溶交互帶”概念的提出及開展研究工作的時間并不長，但其在巖溶水生物地球化學(xué)研究中的重要作用已經(jīng)受到了美國巖溶學(xué)界的高度重視和廣泛認(rèn)可[8]。

由于巖溶交互帶以碳酸鹽巖含水層為主，廣泛發(fā)育溶隙、溶孔、溶洞和地下河[9-10]，地表水容易通過溶洞和地下河管道等快速倒灌進(jìn)入巖溶交互帶補給地下水，造成巖溶交互帶的防污性能減弱，緩沖作用降低[11]。若地表水被污染，巖溶地下水很快就會受到影響[12]。因此，對巖溶交互帶的研究十分重要但非常復(fù)雜。但我國對于巖溶交互帶的研究迄今鮮有報道，尚處于起步狀態(tài)[8]。……