广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (4): 132-139.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020.04.016

• • 上一篇    

淄河源区浅层地下水化学特征及主要离子来源研究

游京1,2, 齐跃明1*, 邵光宇3, 马超3, 杨雅琪1, 裴毅峰1   

  1. 1.中国矿业大学资源与地球科学学院, 江苏徐州221116;
    2.上海市地矿工程勘察院, 上海200072;
    3.山东省地矿工程勘察院, 山东济南250014
  • 收稿日期:2019-04-28 发布日期:2020-07-13
  • 通讯作者: 齐跃明(1977—), 男, 湖南长沙人, 中国矿业大学副教授, 博士。E-mail: ym_qi@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(41741020)

Hydrochemical Characteristics and Main Ion Sourcesof Shallow Groundwater in Zihe River Source Region, Shandong, China

YOU Jing1,2, QI Yueming1*, SHAO Guangyu3, MA Chao3, YANG Yaqi1, PEI Yifeng1   

  1. 1. School of Resources and Geosciences, China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu 221116, China;
    2. Shanghai Institute of Geological Engineering Exploration, Shanghai 200072, China;
    3. Shangdong Institute of GeologicalEngineering Exploration, Jinan Shandong 250014, China
  • Received:2019-04-28 Published:2020-07-13

PDF (PC)

160

摘要： 运用水文地质现场调查和水文地球化学方法对淄河源区浅层地下水化学特征及主要离子来源进行了研究。结果表明:淄河源区内浅层地下水有3类:第四系松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水和块状岩类风化裂隙水,水质类型分别为:HCO3·SO4-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca·Mg型和HCO3·SO4-Ca型。3类地下水中Ca2+、Mg2+、HCO-3浓度在含水层中相对稳定,而Na+、K+、NO-3、Cl-浓度变化较大,受环境因素的影响较明显。作为主要供水对象的碳酸盐岩岩溶地下水中,其化学组分Ca2+主要来源于白云岩与方解石的溶解,部分来源于含Cl-、NO-3污染物的入渗以及石膏的溶解;Mg2+来源于白云石的溶解;HCO-3主要来源于方解石与白云石的共同溶解,其次还受降雨补给影响;SO2-4有3个来源,其主要来源于石膏层的溶解和黄铁矿的氧化。综合表明:淄河源区地下水水质较好,各项指标均达到地下水III类水水质标准,浅层地下水水质主要与该地区降水、地下水流动条件及碳酸盐岩裸露或浅埋藏有关。研究成果将对淄河源区规划建设岩溶地下水源地,合理利用和保护岩溶地下水资源提供科学决策依据。

关键词: 淄河, 岩溶地下水, 水化学特征, 水文地球化学

Abstract: The hydrogeological site investigation and hydrogeochemical methods were used to study the chemical characteristics and main ion sources of shallow groundwater in the source region of the Zihe River. The research showed that there are three types of shallow groundwater in the source region of the Zihe River:Quaternary loose pore water, carbonate rock karst groundwater and massive rock weathered fissure water. The water quality types are respectively:HCO3·SO4-Ca·Mg type, HCO3·SO4-Ca·Mg type and HCO3·SO4-Ca type. The concentrations of calcium, magnesium and bicarbonate ions in the three types of groundwater are relatively stable in the aquifer, while the concentrations of sodium, potassium, nitrate and chloride in the groundwater of the study area vary greatly, which are affected by environmental factors. As the main water supply target, the main chemical components of carbonate karst groundwater, calcium ions are mainly derived from the dissolution of dolomite and calcite, and partly from the infiltration of chloride ions and nitrate ions and the dissolution of gypsum. Magnesium ion is derived from the dissolution of dolomite; bicarbonate ion is mainly derived from the co-dissolution of calcite and dolomite, and secondly by rainfall replenishment; sulfate ion has three sources, but mainly from the dissolution of gypsum layer and the oxidation of pyrite. The comprehensive results showed that the groundwater quality in the source area of the Zihe River is good, and all the indicators have reached the groundwater Class III water quality standard. The shallow groundwater quality is mainly related to the precipitation, groundwater flow conditions and bare or shallow burial of the carbonate. The research will provide a scientific decision-making basis for the planning and construction of karst groundwater source areas in the source region of the Zihe River, and rational utilization and protection of karst groundwater resources.

Key words: Zihe River, karst groundwater, hydrochemical characteristics, hydrogeochemistry

中图分类号: 

  • X36
[1] 姚普. 珠江三角洲经济区地下水化学特征分析[J]. 地下水,2013,35(6):43,136.
[2] 刘伟江,袁祥美,张雅,等. 贵阳市岩溶地下水水化学特征及演化过程分析[J]. 地质科技情报,2018,37(6):245-251.
[3] 王珺瑜,王家乐,靳孟贵. 济南泉域岩溶水水化学特征及其成因[J]. 地球科学,2017,42(5):821-831.
[4] 董维红,苏小四,侯光才,等. 鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水化学类型的分布规律[J]. 吉林大学学报(地球科学版),2007(2):288-292.
[5] 李贵恒,冯建国,鲁统民,等. 泰莱盆地地下水水化学特征及水质评价[J]. 水电能源科学,2019,37(4):52-55.
[6] 袁建飞,徐芬,刘慧中,等.基于水化学和同位素的典型岩溶水系统溶质演化过程:以西昌市仙人洞为例[J].科学技术与工程,2019,19(17):76-83.
[7] 王广才,沈照理. 平顶山矿区岩溶水水文地球化学模拟及其应用[J]. 中国科学,1998(3):245-249.
[8] 齐跃明,李鑫,杨雅琪,等.中美水资源研究现状与发展展望[J].西南大学学报(自然科学版),2019,44(5):95-102.
[9] ZHOU Q, LU C N, SINGH V P,et al. Rainfall-runo simulation in karst dominated areas based on a coupled conceptual hydrological model[J]. Journal of Hydrology, 2019, 573: 524-533.
[10]KALHOR K, GHASEMIZADEH B, RAJIC L, et al. Assessment of groundwater quality and remediation in karst aquifers: A review[J]. Groundwater for Sustainable Development, 2019,8:104-121.
[11]SAPPA G, BARBIERI M, ERGUL S, et al. Hydrogeological conceptual model of groundwater from carbonate aquifers using environmental isotopes (18O, 2H) and chemical tracers: a case study in southern Latium region, Central Italy[J]. Journal of Water Resource and Protection,2012,4(9):695-716.
[12]齐跃明, 袁冬梅, 马超, 等. 淄河源区岩溶地下水可开采资源量评价[J]. 西南师范大学学报(自然科学版),2019,44(1):65-72.
[13]周迅,叶永红. 地下水舒卡列夫水化学分类法的改进及应用—以福建省晋江市地下水为例[J]. 资源调查与环境,2014,35(4):299-304.
[14]洪涛,谢运球,喻崎雯,等. 乌蒙山重点地区地下水水化学特征及成因分析[J]. 地球与环境,2016,44(1):11-18.
[15]ABDELILADER R, LARBI D, RIHAB H,et al. Geochemical characterization of groundwater from shallow aquifer surrounding Fetzara Lake N. EAlgeria[J]. Arabian Journal of Geosciences, 2012, 5(1): 1-13. DOI:10.1007/x12517-010-0202-6.
[16]WANG Y, GUO Q, SU C, et al. Strontium isotope characterization and major ion geochemistry of karst water flow, Shentou, Northern China[J]. Journal of Hydrology, 2006, 328(3/4):603.
[17]黄平华,陈建生,宁超,等. 焦作矿区地下水水化学特征及其地球化学模拟[J]. 现代地质,2010,24(2):369-376.
[18]林永生,裴建国,邹胜章,等. 清江下游红层岩溶及其水化学特征[J]. 广西师范大学学报(自然科学版),2018, 36(3):113-120.
[19]夏怡凡. SPSS统计分析精要与实例详解[M]. 北京:电子工业出版社,2010.
[20]桂和荣. 皖北矿区地下水水文地球化学特征及判别模式研究[D]. 合肥:中国科学技术大学,2005.
[1] 林永生, 裴建国, 邹胜章, 杜毓超, 卢丽. 清江下游红层岩溶及其水化学特征[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 113-120.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 陈春强,邓 华,陈小梅. 广西3个锰矿恢复区农作物重金属健康风险评价[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2017, 35(4): 127 -135 .
[2] 周述, 蒋品群, 宋树祥. 2.8~8.5 GHz 全集成高增益低功耗超宽带低噪声放大器设计[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2017, 35(2): 9 -16 .
[3] 许伦辉, 刘景柠, 朱群强, 王晴, 谢岩, 索圣超. 自动引导车路径偏差的控制研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 1 -6 .
[4] 邝先验, 吴赟, 曹韦华, 吴银凤. 城市混合非机动车流的元胞自动机仿真模型[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 7 -14 .
[5] 肖瑞杰, 刘野, 修晓明, 孔令江. 耦合腔光机械系统中两个机械振子的态交换[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 15 -19 .
[6] 黄慧琼, 覃运梅. 考虑驾驶员性格特性的超车模型研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 20 -26 .
[7] 袁乐平, 孙瑞山. 飞行冲突调配概率安全评估方法研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 27 -31 .
[8] 杨盼盼, 祝龙记, 操孟杰. 基于STM32的TSC型无功补偿控制系统的研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 32 -37 .
[9] 章美月. 关于电子束聚焦系统模型的一些新结果[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 38 -44 .
[10] 侯晓东, 蔡斌斌, 金炜东, 段旺旺. 基于证据距离和模糊熵的加权证据融合新方法[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2015, 33(1): 45 -51 .
版权所有 © 广西师范大学学报（自然科学版）编辑部
地址：广西桂林市三里店育才路15号　邮编：541004
电话：0773-5857325　E-mail: gxsdzkb@mailbox.gxnu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发