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巢湖是我国五大淡水湖之一，富营养化问题严重。2000年，巢湖被国家环保总局列为“三河三湖”水污染防治计划及规划的重点之一。巢湖的湖水和沉积物中总磷含量明显偏高，这与流域内分布有大量低品位的磷矿资源和含磷地层有关。加之，流域内工农业的迅速发展和人口的增长，巢湖水体出现了明显的富营养化。目前，针对巢湖富营养化的研究已取得了丰硕的成果，进一步深入开展针对典型富磷地质区河流流域水体物质来源的定量甄别，流域岩石风化侵蚀速率及其输入物质通量的研究，对于揭示巢湖水体物质来源（特别是自然物质来源），了解巢湖富营养化机理和机制，以及制定水体污染控制与治理措施等具有重要的理论意义和实用价值。
本文以巢湖东北岸流经富磷地质区的柘皋河-炯炀河流域为研究区，利用同位素地球化学示踪和化学计量学理论与方法，对流域河流和降水的水化学和同位素地球化学时空变化特征、水体物质来源、流域岩石风化侵蚀速率和物质通量等进行了系统研究。得出以下主要认识:
1、巢湖流域大气降水呈酸性(pHvMw=4.85)，属于硫酸型雨水。阴离子以SO42-和NO3-为主，阳离子以NH4+和Ca2+为主。综合主成分分析和富集系数计算结果，雨水中的Ca2+、K+和Mg2+主要来源于地壳风化输入，SO42-和NO3-绝大部分来自于人类活动。
大气降水87Sr/86Sr同位素地球化学研究结果表明，雨水中Sr的来源除了海水以外，还有有硅酸盐岩和碳酸盐岩的岩石风化输入;另外，巢湖雨水中的Sr具有明显的人类活动输入，而参照点池州雨水受人类活动输入影响较小。
2、流域河流水化学特征主要受控于碳酸盐岩的风化溶解过程，阴阳离子以HCO3-、Ca2+和Mg2+为主，溶解态固体含量(TDS)远高于世界河流平均值。锶同位素(87Sr/86Sr)研究结果表明，河流水中的Sr元素主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩的风化溶解。
3、河水中总溶解质主要来自岩石（碳酸盐岩和硅酸盐岩）风化溶解，所提供的物质占总溶解质的74.8％，人为活动占20.2％，大气输入占5.06％。柘皋河和炯炀河流域的硅酸盐岩的风化侵蚀速率分别为30.2和21.1吨/平方公里/年，碳酸盐岩的风化侵蚀速率分别为97.5和70吨/平方公里/年。由岩石风化侵蚀过程而向流域地表水中每年所释放的总溶解质的物质通量，柘皋河和炯炀河流域分别为6.47×104和0.81×104吨，整个研究区的物质量为7.28×104吨。
4、柘皋河临湖采样点pH值、电导率、TDS、主要离子、溶解态磷基本呈现枯水季节高，雨季低的现象。HCO3-与Ca2+和Mg2+、Cl-和Na+、SO42-和NO3-三个离子对各自有共同的来源和相似的化学行为。溶解态SiO2、总磷和颗粒态磷雨季高，枯水季节低，反映了降雨对流域物理化学风化侵蚀过程和强度的影响。