太湖流域山丘区关键带监测获取重要多要素数据

　　《中国地质调查成果快讯》近日刊发了“长江经济带地质资源环境综合评价”项目近年来取得的重要地质调查成果。

　　该项目归属于“长江经济带地质环境综合调查”工程，由中国地质调查局南京地质调查中心承担。项目组在太湖流域源头山丘区建立了关键带多要素监测站，通过采集、测定汛期地表水、地下水样品，获取了一批有价值的水文-水质-土壤等多要素数据，揭示了区域水化学类型特征及Cl-、SO42-、NO3-、总氮、总磷等组分与降雨-径流的响应关系。项目成果为深入探索山丘区关键带水量转化机制、交界面溶质运移规律等奠定了基础。

　　一是建立太湖流域浙西山丘区关键带监测站。该监测站设有气象站1处、植被蒸发站1处、土壤水分剖面4处、土壤水势剖面3处、量水堰3处、山坡浅层地下水井13个、常规水质要素监测点3处，数据采集间隔在5到10分钟之间。常规监测项目涉及水量-水质要素，同时采集分层土壤样品测试物理、化学、水力参数等。

　　二是查明小流域内竹林、茶园两种代表土地利用类型的地表水和基岩裂隙水的化学性质和降雨引发的稳定性阴离子变化特征。无机指标化验分析结果表明，流域内地表、地下水中主要阴离子为HCO3-、SO42-，主要阳离子为Ca2+、Mg2+。水源受岩石分化和大气降水联合作用影响，其中地表水体受大气降水作用更为明显。采样点处Cl-、S42--与NO3-离子浓度的变化规律较为相似。降雨径流过程与NO3-、SO42-离子浓度呈负相关关系，很可能存在降雨稀释作用。

　　三是揭示了暴雨过程中不同汇水面积水系中氮、磷含量变化特征。项目组选定3个不同汇水面积的代表断面，测定一场暴雨过程中总氮、NO3-、总磷的含量变化。三项测试指标在降雨初期均出现明显峰值，随后总磷均逐渐减小，总氮和NO3-的第二次峰值出现在地表径流量的第一个峰值时刻。氮、磷的第一次峰值可能与河道周边点源营养物质快速汇入有关，第二次氮的峰值可能与面源营养物的集中汇入有关。由氮磷变化过程的差异可推断，水系中氮元素的贡献度呈现点、面结合的特征，竹林区等植被茂密区也是重要的氮源，磷元素的运移可能主要受水系周边辐射区影响。汇流面积越大，总磷含量越高；氮的含量与面积关系不大，可能与单位面积的输出率有关。