摘要
自上世纪90年代以来，相继在世界各地的河流、湖泊、海洋、地下水乃至自来水和自来水饮料中都报道了人为源稀土元素，水环境中人为源稀土元素浓度日益升高已成为一个全球关注的问题。本研究以典型的喀斯特城市—贵阳市为研究区域，系统采集了共52个地下水样品，通过电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定其溶解态稀土元素的含量，主要研究了贵阳市地下水的基本水化学特征、稀土元素的地球化学特征以及人为源稀土的含量及空间分布特征。 研究结果表明：贵阳市地下水水质总体较好，整体属于偏弱碱性，个别样品中的硫酸盐和硝酸盐质量浓度超过地下水Ⅲ类水的标准限值，表明贵阳市地下水受到了不同程度的人类活动影响。贵阳市地下水的水化学类型以HCO3·SO4-Ca型和HCO3-Ca·Mg型为主，少部分为HCO3-Ca·Mg型和HCO3-Ca型地下水。贵阳市地下水中总溶解态稀土元素浓度（∑REE）相对较低，范围在31.89ng/L~71.54ng/L之间，∑REE在整个区域上差异不明显，总体表现为主城区大于郊区。稀土元素的无机络合形态以Ln(CO3)2-、LnCO3+为主，以Ln3+和LnSO4+为辅。轻、中、重稀土与不同离子的络合形态存在差异，Ln3+和LnSO4+络合物的质量百分含量随着稀土元素原子序数的增加而减小；Ln(CO3)2-和LnCO3+络合物的质量百分含量随着稀土元素原子序数的增加而增加。影响稀土元素无机络合形态的因素有pH、∑REE以及SO42-的浓度大小。 贵阳市所有地下水样品的（La/Yb）SN均小于1，均表现出重稀土（HREE）相对于轻稀土（LREE）富集，而轻稀土（LREE）则表现出相对亏损的特征。同时，所有的地下水样品都表现出铈(Ce)负异常和铕(Eu)正异常。受水文地质条件控制，贵阳市部分地下水存在人为源Gd正异常，空间异质性高，Gdanth的最高浓度可达10.56ng/L，Gdanth占比最高为71.6%。从区域上来看，六个区的Gdanth平均值从大到小依次为：观山湖区gt;云岩区gt;南明区gt;白云区gt;乌当区gt;花溪区，与Gd浓度的排序基本一致。Gdanth与Cl-、NO3-、Na+存在正相关关系，反映了喀斯特城市地下水中人为源Gd和城市废水的同源特征。研究结果显示人为源Gd在城市区岩溶地下水污染示踪和提高岩溶地下水系统认知上有良好的潜力。因此，加强喀斯特地区地下水中稀土元素的地球化学特征研究对于判断喀斯特城市地下水的污染情况以及对将来稀土元素更为广泛而科学的使用都有指导性作用。此外，人为源Gd在城市区岩溶地下水污染示踪和提高岩溶地下水系统认知上有良好的潜力，这对于喀斯特城市地下水污染控制研究具有及其重要的科学和现实意义。
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