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我国北方地下水年龄测定问题讨论

2014-08-03陈茜茜陈建生

水资源保护 2014年2期

陈茜茜,陈建生,,王 婷

(1.河海大学地球科学与工程学院,江苏南京 210098;2.河海大学土木与交通学院,江苏 南京 210098)

北方干旱区地下水定年是水循环研究中的重要内容。20世纪80年代以来,我国开展了对华北平原、鄂尔多斯、河西走廊等干旱区的地下水补给、径流、排泄的研究。利用各种示踪剂进行地下水测年的数据显示,华北平原等北方地区地下承压水的年龄都在几千年到几万年之间[1]。在对上述地区进行了20多年的地下水测年数据却发现,部分原来没有氚或氚浓度值很低的承压水中出现了氚浓度增大的现象,因此需要对该地区地下水循环进行全面的认识。

笔者通过对氚(3H或 T)、氟利昂(CFCs)、14C、4He等地下水定年方法的分析,结合华北平原、鄂尔多斯的测年数据,指出各种地下水定年方法的适用性和存在的问题,并对北方干旱区地下水中出现的高氚值问题展开讨论。

1 地下水测年方法及存在的问题

地下水年龄的判断,除考虑地下水系统本身的复杂性,还要分析各种示踪剂定年的适用条件、时间尺度以及校正方法,以提高测年的准确性和合理性[2]。

1.1 放射性氚定年

氚是放射性元素,半衰期为12.43 a。氚元素是水分子的组成部分,在水中属于多数物质,抗污染和干扰的能力较强,是地下水运动理想的示踪剂。天然氚元素是大气层中氮原子发生核反应生成的,人工氚元素主要来源于核试验。天然氚与人工氚同大气中的氧原子化合成氚水(HTO)后,与天然水一起参与自然界的水循环,对现代环境起着标记作用[3]。……

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