许家沟泉域岩溶水微量元素特征及健康风险评价

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中文摘要：许家沟泉域岩溶水作为鹤壁重要的饮用水源，受气候变化和采煤活动影响，补径排条件已发生改变，水质不断恶化，微量元素特征尚不清晰，有毒有害微量元素是否已威胁居民饮水安全？尚不知晓。针对此，本文采用数理统计和等值线图解法分析岩溶水微量元素含量和时空分布特征；利用相关性分析、主成分分析和聚类分析探讨了水质参数对微量元素的影响以及微量元素来源问题；进一步分析特征微量元素Sr的富集成因及所蕴含的水文地质意义；最后基于蒙特卡罗模拟，借助于CrystalBall软件对有毒有害微量元素进行健康风险评价。研究结果表明：泉域岩溶水微量元素浓度关系为，丰水期：Srgt;Bagt;Zngt;Nigt;Crgt;Cugt;Cd，平水期：Srgt;Bagt;Zngt;Nigt;Crgt;Cugt;Pb。时间分布上，平水期微量元素含量高于丰水期，唯有Zn元素，在丰水期大于平水期；空间分布上，Sr、Ba、Ni、Cr四种微量元素浓度表现为从裸露区到覆盖区至埋藏区呈现出增大趋势。水质参数对于这四种微量元素影响程度也较大。丰平两期微量元素在来源上有所不同。其中Sr、Ba、Ni、Cd在两期中来源相似，主要来自于碳酸盐岩风化溶解；Cr、Cu、Pb在平水期除来自于泉域碳酸盐岩和硫酸盐岩的风化溶解外，与煤矿开采亦有一定关系；Zn来自于含镁矿物和硫酸盐岩的风化溶解，亦有汽车尾气排放和河流补给的影响。特征微量元素Sr富集成因主要是方解石和菱锶矿的风化溶解，阳离子交替吸附反应对其有一定影响。微量元素Sr与Ca2+比值分布特征，表明水循环速度由西至东呈现降低趋势。岩溶水健康风险主要为致癌元素Cr所引起的，致癌元素Cd和非致癌元素平均年健康风险较低，不会对人体造成危害。总健康危害概率分布表明，丰水期不会对成人造成风险，有23.74%概率对儿童造成健康风险；平水期成人和儿童所受到健康风险概率为63.38%和76.39%，总健康危害较大，需对平水期岩溶水中致癌微量Cr格外关注。

作者：

贾方建

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关键词：

饮用水源岩溶水微量元素时空分布健康风险评价

授予学位：

硕士

学科专业：

地质资源与地质工程

导师：

林云

学位年度：

2021

学位授予单位：

河南理工大学

语种：

中文

中图分类号：