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地下水是地球上数量丰富、分布最广泛的淡水资源,对人类的生活、生产均有着重要意义。然而随着社会和经济的发展,人类活动对地下水环境的影响越来越大,地下水污染问题受到了人们较大的关注,而氮素污染作为一种较普遍的污染更是地下水污染研究的焦点。南淝河流域覆盖合肥市东南部,其地下水埋深较浅,易受污染。近年来,专门针对南淝河流域地下水污染的相关研究较少,因此对该区域的浅层地下水污染尤其是氮素污染的研究十分必要。本文系统地研究了南淝河下游地区的地形地貌、水文地质条件、地下水补给状况;运用了水化学及重金属元素等分析方法,揭示了区域内的地下水水化学、三氮及重金属等其它元素的分布特征;结合统计方法及GIS技术,重点对区域内的硝酸盐氮进行污染源解析。得出主要结论如下:(1)区内地下水水质类型总体划分为Na-HCO3和Ca-HCO3两大类,阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以HCO3-为主,Cl-和SO42-的含量也较高。影响研究区水化学特征的因素除了地层、地下水动力条件外,人类活动尤其是农业活动也是重要的影响因素。(2)重金属离子在区内整体含量较低,除Fe和Mn部分点超过我国地下水Ⅲ类标准之外,其它离子含量均在水质标准之下,重金属污染在区内并不明显。(3)三氮在区内整体呈现出NH4+和NO2-含量较低, NO3-含量较高的分布特征,其中NO3-超标率为31.1%,NH4+和NO2-超标率为8.9%和11.1%。空间分布上,硝酸盐浓度以关镇西及前杨村两个地区最高,NH4+和NO2-受污染区域相对较小,由此可见NO3--N为区内“三氮”污染的主要污染物。(4)利用因子分析方法对区内水样的pH、Fe、Mn、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、PO43-、和NO3-共12种地下水指标进行R型因子分析。在得到的方差贡献率较大的四个公因子中,第一公因子(K+,Cl-,PO43-,NO3-)和第三公因子(Na+,SO42-)主要体现了人类活动对地下水水质的影响,而第二(Ca2+,Mg2+,HCO3-)和第四公因子(Fe,Mn)则体现了自然作用对地下水水化学特征的影响。在各因子与NO3-的相关系数中,K+、Cl-、PO43-都与NO3-呈现出较好的正相关性,而与NO3-呈现出负相关性的是Fe、Mn以及pH。其中K+与NO3-、PO43-与NO3-、K+与PO43-以及Cl-和NO3-浓度相互之间呈现出较高的正相关性,说明了NO3-、K+与PO43-以及Cl-可能均来源于人类活动。(5)利用GIS技术做出了区内NO3-的空间分布图,并且与区内的土地利用类型进行了比照。结果显示在区内耕地、林地、居民点用地、基水地和混合用地五种土地利用类型中,耕地的硝酸盐污染最为严重;其次是居民用地和混合类型土地,主要体现出点污染特性;林地和基水地污染程度最小。在硝酸盐浓度与取样深度的相关性研究中,发现随着埋深的增加,硝酸盐氮浓度整体呈现明显的下降趋势。以上均反映了人类活动对地下水系统中硝酸盐氮分布的影响。