稳定同位素评估的准则与标准

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：综合两种分类标准对应的同位素值，提供稳定同位素示踪海水入侵等级划分标准。

4.4.1　氯250mg/L对应δ18 O值

氯离子示踪技术评价海水入侵的标准是氯离子浓度，以水质标准GB3838—2002的Ⅲ类水250mg/L为标准，为确定氯250mg/L所对应的δ18 O值，本文分别采用回归方程计算法和海水比例计算法。图6是大于250mg/L氯离子与δ18 O值的相关关系图，回归方程y＝0.00002x－6.7897，把氯250mg/L带入计算得到δ18 O250mg/L值是－6.74‰。

海水比例计算法，海、淡水参数值的选择是关键，国际标准VSMOW就是海水的同位素值，δ18 O值按0‰计，但实际偏高，一般δ18 O值是0.5‰，δ2 H值是4.2‰［12］；海水氯离子值大约19500mg/L。根据全球降水δ18 O值平均分布图［4］得到研究区域降水δ18 O值为－9‰；降水中氯离子值按0mg/L计算。实际的海岸带海水受到地表、地下淡水的稀释，同位素值和氯值都变小；且淡水的参数值也受到本底值的影响。以研究区域为例，前文3.3已研究区域地下淡水稳定同位素δ18 O本底值是－6.78‰，氯值是48.8mg/L。为研究海岸带海水δ18 O值和氯值，在鸭绿江和大洋河入海口分别沿向海方向设置断面监测，因孤山镇沼泽区地势低洼，与海水直接连通，自沼泽区沿向海方向也设置监测断面，监测结果鸭绿江浪头断面为－8.13‰，绸缎岛断面为－7.09‰；大洋河1断面为－7.69‰，大洋河2断面为－6.90‰；沼泽区为－4.28‰，沼泽下海水为－4.28‰，因为河流入海口断面淡水比例多，同位素值偏负，而沼泽区其值变化不大，认定该值为海岸带海水值，同位素δ18 O值是－4.28‰，氯值是11700mg/L。把氯值250mg/L带入计算，得海水所占比例：

则x＝0.01727，把x带入式（4）：

计算得δ18 O250mg/L值是－6.74‰，两种方法计算结果几乎一样（保留三位有效数字）。

为验证δ18 O250mg/L取值是否合理，按δ18 O250mg/L值－6.74‰等值线计算入侵面积为59万km2，比氯值250mg/L等值线仅少6万km2，说明取值基本合理。因本底值因素排除，减少的入侵面积估计是氯离子浓度梯度扩散造成。

4.4.2　入侵等级划分

根据氯离子法入侵等级划分标准为基础，计算海水比例，确定海水入侵等级划分的稳定同位素δ18 O值标准。一般海水入侵划分为五个等级，氯离子浓度为250mg/L、1000mg/L、2000mg/L、5000mg/L和10000mg/L［1］，按式（3）和式（4）计算对应海水比例和δ18 O值见表1中的a部分。对表中a部分的海水比例进行取整并适当调整，分别按2%、10%、20%、50%和80%进行等级划分，计算得到对应同位素δ18 O值见表1中b部分。综合两种分类标准对应的同位素值，提供稳定同位素示踪海水入侵等级划分标准。

表1　氯离子和海水比例分别对应的同位素值

稳定同位素评估的准则与标准

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