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地下水年龄是大气降水或地表水进入地下径流以后在含水层中停留的时间，测定它可用于判别地下水与地表水或不同层位地下水体之间的补排关系、估算含水层补给速率、查找地下水渗流途径、探讨地下水污染敏感性等。浅层地下水的年龄较轻，一般不超过50年，本文研究的3H-3He法就是针对此类对象。
3H-3He法1969年首次由Tolstikhin和Kamenskiy提出，1972年首次被Jenkins等应用，它的适用对象是50年以内的地下水。目前国际上用于测定50年以内地下水年龄的方法共有六种，使用较多的是氚和3H-3He法，我国只有氚法。但是，自上世纪70年代核爆试验受到控制以来，大气降水和地下水中的氚含量迅速减少，氚法的使用受到越来越大的限制，因此，在我国必须另寻其它方法替代。
3H-3He法的原理是放射性衰变理论，即利用母体氚衰变形成子体氦-3这一对核素的衰减与累积来计算地下水年龄。因为它不需要知道一系列氚的原始输入资料，并且氚与其衰变产物3He之和不受放射性衰变的影响，所以在今后至少20年内它还能比较准确的测定五十年以内地下水的年龄。过去没有开展3H-3He法的研究主要是由于缺乏惰性气体同位素质谱仪，但最近几年国内引进和自产的这种仪器已越来越多，因此当前条件下开展3H-3He法研究在国内既是最佳时机，也是理论研究和技术应用的双重需要。
本次研究以国家自然科学基金项目(No.40272103)为依托，开展了3H-3He测年方法的理论研究与技术应用探讨，通过系统总结国外学者对该法近30年的研究成果，阐述了它的基本原理与计算步骤，探讨了取样、制样环节的技术难点，并以在石家庄市浅层地下水污染敏感性评价和湖北清江隔河岩水库渗漏途径研究中的应用为例进行了实用研究。
在石家庄地区，共选取了12个较有代表性的采样点先后采样18个，根据检测数据计算了各点地下水的3H-3He年龄，作出了等值线图。据图分析，石家庄地区浅层地下水的年龄具有明显的变化规律：从西北到东南逐渐变老，东南部地区的地下水年龄在50年以上。地下水中氚含量的分布规律也和年龄分布一致，从西北到东南逐渐减小，其中南部地区一般小于2TU，北部地区则与大气降水大致相当。以上规律与1982年所测石家庄市浅层地下水的3H年龄分布规律相同，也与当地的水文地质条件基本一致。将测定的年龄值作为一个因子加入到DRAMIC模型中以DRAMICT模型对石家庄市浅层地下水的污染敏感性进行了分区评价，结果显示西北郊区的污染敏感性最高，市区附近与西北郊区相差不大，在同一个级别，东南郊区的污染敏感性最低，为该地区的地下水污染防治提供了依据。通过在石家庄地区的研究表明：①3H-3He测年法对50年以内的地下水具有很高的精度，它与氚法测年结果比较具有很好的一致性，完全可以替代己显过时的氚法；②测年结果在地下水污染敏感性研究中有很好的应用前景。
在隔河岩地区，取样难度较大，取得的数据较少，文中对现有数据进行了简单分析，根据理论初步判断，得出目前情况下库水没有通过罗家坳河间地块渗漏的结论，肯定了3H-3He测年法在隔河岩水库渗漏途径研究中具有实用价值。
本研究的价值在于，用3H-3He测年法成功测定了地下水的年龄，填补了国内此项研究长达30年的空白；将地下水年龄作为一个因子加入到污染敏感性评价指标体系中，建立了新的DRAMICT评价模型；用3H-3He测年法研究水库的渗漏途径，开创了此类研究的一条新思路；充分表明了3H-3He测年法在水文地质研究中具有广阔的应用前景。
研究中暴露出的问题主要是取样器的加工工艺不过关，对样品的密封成功率达不到100％，测年方法的细节需要完善，在岩溶发育的灰岩地区的取样方法需要进一步研究。