同位素技术在水文研究中的应用.pdfVIP

第 37卷 第 17期 山 西 建 筑 Vo1．37No．17 2011年 6月 SHANXI ARCHnECTURE Jun． 2011 ·197 · 文章编号：1009—6825(2011)17—0197—03 同位素技术在水文研 究中的应用 赵 野 摘 要：简要介绍了同位素技术的作用及在我国的研究进展情况，从稳定同位素和放射性同位素两方面具体阐述 了同位 素技术在地下水检测中的应用，并指 出了同位素实验研究今后努力的方向，以指导实践。 关键词 ：同位素技术，地下水，水文研究 中图分类号：P332 文献标识码 ：A 1 概述 化学性质是由原子数决定的，因此同种元素在不同同位素环境中 的化学行为总体是相同的，微小的不同仅来 自质量的不同，这种 20世纪50年代开始，同位素技术应用于解决各种水文学和 质量的不同使 自然界中不同体系的同位素组成受各种条件变化 水文地质学问题 J。随着同位素分析技术的发展，通过研究水体 的影响而发生微小的、但可测量的改变，即具有表征特定环境和 及某些溶解盐类的同位素组成，同位素技术和方法已经成为水科 过程的 “指纹”特性；2)同位素的化学性质比较稳定，不易被岩土 学研究的现代手段之一 2j。同位素技术和方法可 以有效地示踪 吸附，不易生成沉淀的化合物，且同位素的检测灵敏度非常高，很 水循环，如指示水的来源 ，水体的运移途径和数量，确定水 的年 小的剂量就可获得满意的效果 。 龄，记录水岩相互作用的地球化学过程等，为确定各类水体的成 2．1 稳定 同位素的应用 因和演化机制提供重要的依据 ，也为合理利用水资源奠定了基 础 。 稳定同位素的组成受形成温度等条件的制约，目前应用较广 我国同位素水文学研究始于 20世纪60年代，当时就有专家 泛，往往在不同物质或同一物质的不同相中产生分馏现象，成为 天然的示踪剂。主要有 D，O34S，N53Cr和 sr等，在地下水 开始分析研究西藏珠穆朗玛峰冰雪中D与 O的关系。1983年， 我国启动了中国大气降水同位素监测研究课题，不同学者在北 研究中可用于研究地下水的形成机制、地下水中的污染源及地表 京、上海及我国东部地区开始对大气降水的 H，0和 H进行了 水与地下水的相互关系等 J。 测定，得出了一些有意义的结果 。目前，在国家 “973”项 目“黄 2．1．1 研究地下水运动 河流域水资源演化和可再生性维持机理研究”中英国际合作项 目 在干旱区地下水资源评估中，一个关键的问题就是降水是否 “用同位素和地球化学技术研究黄河流域水资源和环境生态再生 人渗补给地下水以及如何补给地下水 ，因为在干旱区降水时空分 演化”，应用环境同位素研究了黄河水的补给机理、组成及地下水 布稀少，并且降水量很小。干旱区蒸发强烈导致水体的同位素分 的更新率等 。 馏，但是新形成的地下水中的同位素含量仍旧可能接近于当地降 2 同位素在地下水的应用 水的平均值，Mathieu和Bariac对中非地下水和土壤水中同位素含