Question

地下水水化学特征

Answer 1

在天然条件下，地下水化学分带在空间上具有明显的规律性，从补给区到排泄区地下水的矿化度呈逐渐增高的变化趋势，一般由低矿化度的重碳酸盐淡水逐渐变化为矿化度较高的硫酸盐水或氯化物水。据2002年三门峡地下水化学资料分析，三门峡盆地地下水化学成分具有明显的分带性。从盆地边缘到盆地中心由HCO₃-Na·Mg→HCO₃-Ca·Mg→HCO₃·SO₄-Na·Ca·Mg→HCO₃·SO₄·Cl-Na·K水(图4.1)。重碳酸钠水主要分布于丘陵及黄土塬区，盆地中间，由于人类活动剧烈，大量开采地下水，形成了地下水位降落漏斗，成为地下水系统的排泄区，再加上地下水埋深浅，蒸发作用增强，盐分浓缩聚集，形成了矿化度稍高的HCO₃·SO₄·Cl-Na·Ca水。

图4.2 不同时间地下水水化学类型分布图

由于近10年来大量开采地下水，导致地下水流场发生改变，致使1990年与2002年的地下水水化学场的分布有所改变(图4.2)。在三门峡市区、陕县老城和灵宝城区HCO₃·SO₄-Na·Ca·Mg型水2002年比1990年分布面积大。天然状态下，地下水的流动是从黄土塬流向黄河，由于人为的影响，地下水流向变成了以城区为中心的排泄区，致使HCO₃·SO₄-Na·Ca·Mg型水分布面积变大，其中南关附近还出现了HCO₃·Cl-Na·K型水。另外，强烈的地下水开采导致包气带厚度增加，改变了含水介质的氧化还原条件，促使某些介质发生氧化，当大气降水垂直入渗补给地下水时，氧化产物由于淋滤作用被带入地下水中，从而使地下水中某些组分(如硫酸根、镁、钙离子)增加，不同程度地影响了地下水水质。除了过度开发地下水导致地下水水质发生变化外，人为活动产生的污染源也导致地下水水质恶化。

据1990年水化学资料，三门峡市浅层地下水水质均符合现行生活饮用水卫生标准，据2002年水化学资料，出现了大量的Fe离子，NH⁺₄+，NO^－₃，NO^－₂，细菌学指标SO^2－₄等超标点。Fe离子含量高达1.7mg/L，总溶解性固体含量大于2607.06mg/L(超标1607.06mg/L)，SO^2－₄含量大于250mg/L，高达294.42mg/L，NH⁺₄含量高达1.92mg/L，超标8.6倍。其NH⁺₄含量超标点大多数分布在农业活动区，矿化度的最大值也达到了1229.37mg/L。

总之，过度开采地下水，人为直接污染活动都恶化了研究区地下水水质，使地下水水化学场发生重分布。地下水水化学特征发生了明显的改变。