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本论文主要以淮北临涣采煤沉陷区作为主要研究对象,系统性的采集了地表水(河水,沉陷区积水)和部分矿井排水共21个水样,分析测试其常规水化学指标,应用硫酸盐硫、氧同位素示踪矿区内河流及沉陷区积水中可溶性硫酸盐的来源。结果表明:(1)地表水TDS含量较高,阳离子主要为Na+和Ca2+,阴离子主要为HCO3-与SO42-,浍河河水水化学类型主要为Na+-Ca2+-HCO3-型,沉陷积水主要为Na+-Cl--SO42-型。Gibbs图分析结果表明河水离子组成主要受岩石风化的控制,而沉陷区积水主要受蒸发作用影响。矿区河水和沉陷区积水S042-含量较高,平均值分别为412.9 mg/L和506.1 mg/L。(2)地表水中SO42-含量随时间出现一定的变化幅度,在丰、平、枯水期明显体现出季节性变化特点:枯水期>平水期>丰水期;S042-含量空间分布特征表现为:沉陷区积水>干流浍河>支流包河。(3)浍河河水硫酸盐中δ34SSo4和δ18Oso4值的范围为+8.7‰～+22.5‰和+7.59‰～+12.8‰,平均值分别为+17.4‰和+10.1‰。沉陷区积水中硫酸盐的同位素组成较稳定,δ34Sso4和δ18Os04取值范围分别为+20.1‰-+22.19‰和+10.0‰～+13.3‰,平均值分别为+20.9‰和+11.3‰。沿浍河水流方向,SO42-含量及δ34SS04的值呈现出先降低后升高的趋势。流经矿区之前,浍河干流中硫酸盐主要来源于上游地区地层中蒸发盐岩的溶解和土壤中硫酸盐的溶解。支流包河河水中硫酸盐主要来源于大气降水与蒸发盐溶解的共同作用以及一定程度的人为输入(农业生产,污水排放)。两条河水混合排入沉陷区,使沉陷区硫酸盐污染严重,水质受到影响。河水、沉陷区积水、矿井排水的δ34SS04与SO42-呈现较好的相关性表明沉陷区积水中SO42-除受浍河河水影响外,当地采矿废水的排入也是其硫酸盐来源,体现出煤矿开采活动对水环境的影响。(4)根据同位素δ34Sso4和δ18Oso4值分析表明,研究区河水中SO42-主要来源为蒸发岩溶解,沉陷区积水中SO42-主要来源河水补给、矿井排水及一定程度矸石淋滤。矿井排水的TDS和SO42-含量较高,其硫酸盐的硫氧同位素组成明显富集重同位素,硫酸盐来源机制主要为蒸发盐地层中溶解的硫酸盐,黄铁矿氧化仅作为其次要来源。三元混合模型的计算结果表明,河水端源对沉陷区积水中硫酸盐贡献占比范围在34.5%～65.3%,矿井排水端源对沉陷区积水中硫酸盐贡献占比范围在8.2%～32.6%,矸石淋滤液端源贡献占比范围在12.2%～56.8%,体现了煤矿开采活动对沉陷区积水中硫酸盐浓度的重要影响。