不同地下水端元选取对222 Rn质量平衡模型量化湖底地下水排泄的影响

摘要

222 Rn质量平衡模型是量化湖底地下水排泄最为有效的方法之一,其中地下水的222 Rn活度是222 Rn质量平衡模型中最重要的端元之一.为研究不同地下水端元选取对222 Rn质量平衡模型的影响,以长江中游典型牛轭湖——天鹅洲湿地为研究区,利用野外采样数据,基于222 Rn质量平衡模型,分别以湖区周边井水、湖岸孔隙水、沉积物孔隙水这3个端元或端元组合的222 Rn活度作为地下水端元值,估算了地下水向天鹅洲湿地的排泄通量,评估了不同地下水端元或端元组合的选取对222 Rn质量平衡模型量化湖底地下水排泄的影响.结果表明:①湖水中222 Rn活度仅比不同类型地下水低1个数量级,指示了地下水强烈地向湖泊排泄的过程;②在湖泊222 Rn通量的源项中,地下水排泄的222 Rn通量占99％,而沉积物扩散的222 Rn通量仅占1％;③选取不同地下水端元所得湖底地下水排泄通量依次为:湖区周边井水(2.00×106 m3/d)＞湖岸孔隙水(1.44×106 m3/d)＞沉积物孔隙水(0.96×106 m3/d).根据天鹅洲湿地区孔隙承压含水层与湖泊在大尺度上较为强烈的水力联系和湖泊内部小尺度上浅层地下径流向湖泊的排泄,以及十分有限的沉积物扩散渗透,综合考虑将井水和湖岸孔隙水中222 Rn平均活度作为地下水端元值来进行湖底地下水排泄通量的估算最为合适.