Processing math: 100%
ISSN 1000-3665 CN 11-2202/P
  • 中文核心期刊
  • GeoRef收录期刊
  • Scopus 收录期刊
  • 中国科技核心期刊
  • DOAJ 收录期刊
  • CSCD(核心库)来源期刊
  • 《WJCI 报告》收录期刊
欢迎扫码关注“i环境微平台”

淮北平原浅层地下水化学特征及水质动态研究

朱春芳, 龚建师, 檀梦皎, 陶小虎, 周锴锷, 王赫生, 李亮, 秦曦

朱春芳,龚建师,檀梦皎,等. 淮北平原浅层地下水化学特征及水质动态研究[J]. 水文地质工程地质,2025,52(3): 56-67. DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202409072
引用本文: 朱春芳,龚建师,檀梦皎,等. 淮北平原浅层地下水化学特征及水质动态研究[J]. 水文地质工程地质,2025,52(3): 56-67. DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202409072
ZHU Chunfang, GONG Jianshi, TAN Mengjiao, et al. Hydrochemical characteristics and water quality dynamic analysis of shallow groundwater in Huaibei Plain[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2025, 52(3): 56-67. DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202409072
Citation: ZHU Chunfang, GONG Jianshi, TAN Mengjiao, et al. Hydrochemical characteristics and water quality dynamic analysis of shallow groundwater in Huaibei Plain[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2025, 52(3): 56-67. DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202409072

淮北平原浅层地下水化学特征及水质动态研究

基金项目: 中国地质调查局地质调查项目(DD20230079)
详细信息
    作者简介:

    朱春芳(1982—),女,硕士,高级工程师,主要从事水工环地质调查研究工作。E-mail:275677116@qq.com

    通讯作者:

    龚建师(1979—),男,本科,正高级工程师,主要从事水工环地质调查研究工作。E-mail: janso101@163.com

  • 中图分类号: P641.3

Hydrochemical characteristics and water quality dynamic analysis of shallow groundwater in Huaibei Plain

  • 摘要:

    浅层地下水是淮北平原最重要的农业用水供水水源,水质状况广受关注。文章采用数理统计、舒卡列夫分类、Piper三线图和水质综合评价得出淮北平原浅层地下水化学特征及水质现状,运用Gibbs图和离子比值关系分析了水化学物质来源,应用主成分分析法筛选影响地下水质量的典型因子并推演时空演变规律。结果表明:淮北平原浅层地下水多为弱碱性淡水,pH值6.6~8.6,溶解性总固体192~5302 mg/L,主要水化学类型共8类,主要阴离子为HCO3,阳离子为Na+、Ca2+,地下水质量以Ⅳ类水为主;水岩作用主要受硅酸盐岩-碳酸盐岩岩石风化作用影响,从上游淮北平原到中游淮北平原,岩石风化溶解的水岩作用由碳酸盐岩向硅酸盐岩再向蒸发盐岩演化。通过主成分分析选取溶解性总固体、耗氧量、硝酸盐作为典型因子研究水质动态演化规律,淮北平原浅层地下水质量在2010—2021年经历了明显好转后略有下降,但典型因子的表现不尽相同;受原生地质环境影响,淮北平原浅层地下水可溶物质总量趋向于面状集中分布,高值点增多且大多分布于中游淮北平原,氧化还原条件从还原环境向氧化环境演变,2010—2018年农业活动等人为污染在上游淮北平原局部加重,但在2018年后得到明显改善。研究结果可为淮北平原浅层地下水污染防治、地下水资源保护提供支撑。

    Abstract:

    Shallow groundwater is the most important source of agricultural water supply in Huaibei Plain, and its water quality has attracted wide attention. In this study, mathematical statistics, Shukarev classification, Piper diagram, and comprehensive evaluation of water quality were used to obtain the Hydrochemical characteristics of shallow groundwater in Huaibei Plain. The sources of water chemicals were analyzed by Gibbs diagram and ion ratio relationship, while principal component analysis (PCA) was used to screen key factors influencing water quality. The spatiotemporal evolution of groundwater quality was further examined. The results show that the shallow groundwater in Huaibei Plain is mostly weakly alkaline fresh water, with pH values of 6.6–8.6 and total dissolved solids (TDS) ranging from 192 mg/L to 5302 mg/L. The groundwater exhibits eight hydrochemical types, with HCO3as the dominant anion and Na+ and Ca2+ as the primary cations, and is primarily classified as Class IV water in terms of quality. The water-rock interaction is mainly affected by the weathering of silicate-carbonate rocks. From the upper reaches of the Huaibei Plain to the middle reaches of the Huaibei Plain, the water-rock interaction of dissolved rock weathering evolves from carbonate rocks to silicate-carbonate rocks and then to evaporative rocks. Through principal component analysis, total dissolved solids, oxygen consumption, and nitrate were identified as key indicators for analyzing groundwater quality dynamics. From 2010 to 2021, groundwater quality showed significant improvement, followed by a slight decline. However, different key indicators exhibited varied trends. Due to the natural geological environment, the total amount of soluble substances in shallow groundwater in the Huaibei Plain tends to be distributed in a planar pattern, and the high value points increased, and most of them are distributed in the middle reaches of the Huaibei Plain. The redox condition changes from reducing environment to oxidizing environment. From 2010 to 2018, agricultural activities increased in the upper reaches of the Huaibei Plain, but notable improvements have been observed since 2018. This study provides technical support for the prevention and control of shallow groundwater pollution and protection of groundwater resources in Huaibei Plain area.

  • 地下水是半干旱地区重要的灌溉水源,也是大部分城市的供水水源[12]。淮北平原位于我国南北气候过渡带,是淮河流域典型平原区,地下水在区域社会经济发展中发挥着至关重要的作用。根据2021年淮河流域水资源公报[3],在跨流域调水占总供水量12.9%的前提下,地下水源供水量仍占淮北平原(含淮河上游及淮河中游)总供水量的30.6%。农业用水占总用水量的57.2%,淮北平原农业用水主要取用浅层地下水。浅层地下水受大气降水补给水循环速度较快,在淮北平原农村地区被广泛开采,是重要的农业灌溉水源和农村分散生活供水水源。

    淮河流域平原地区地下水质量较差[47],开展水化学和水质演变研究是淮河流域水资源调查研究的重要工作内容之一。叶念军等[8]调查研究认为淮河流域浅层地下水质量普遍较差,且存在广泛的原生劣质水;龚建师等[910]研究认为淮河流域浅层地下水受人类活动影响,水污染在城镇周边呈点状、沿河沿路呈条带状、广大农村呈面状;赵贵章等[11]、朱春芳等[12]以豫东黄泛区、丰沛平原黄河影响区为例研究认为蒸渗交替强度较大区域原生、次生水质因子交互影响作用更强烈;顾慰祖[13]研究认为黄泛区黄河南岸至涡阳—阜阳一线水文地球化学过程仍然受近代黄河地下水循环影响;葛伟亚等[14]提出了控制城镇极重污染源和农村面域污染源的地下水污染防治策略;Xu等[1516]研究认为豫东皖北鲁西南集中存在以铁锰氟砷普遍叠加的天然劣质水,并提出劣质因子共富集机理。以上研究积累了大量基础数据和规律性认识,从空间维度较全面刻画了淮河流域平原区地下水化学特征及部分成因机理。但对典型水文地质单元如淮北平原水化学物质来源及水质演变及影响因子动态分析研究较少。本文以整合分析历史数据为基础,从时空变化格局下的水化学演化分析淮北平原浅层地下水质量演化机制,为流域尺度地下水环境评价提供基础支撑,为区域水资源安全提供决策参考,具有现实意义。

    淮北平原位于黄淮海平原南缘,面积约为13×104 km2,覆盖河南省东部、安徽省北部,东部与江苏省、山东省相交(图1)。地处我国南北气候过渡带,降雨量南北差异较大,年际、年内分布极不均匀,汛期(6—9月)降水占全年降水的50%~70%。

    图  1  淮北平原浅层地下水采样点分布图
    Figure  1.  Distribution of shallow groundwater sampling points in Huaibei Plain

    淮北平原地下水主要分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和基岩裂隙水3种类型。其中分布最广且具供水意义的为松散岩类孔隙水。在淮北平原地下30~55 m,广泛分布有一层14~20 m厚的黏性土层,层位稳定、连续、结构紧密,目前农灌井很少贯穿,天然状态下浅、深含水层间无水力联系。水文地质剖面见图2。浅层孔隙含水岩组多由上更新统亚黏土、亚砂土、粉砂和细砂组成,仅北部黄泛区及河谷地带为全新统砂性土和黏性土。地下水自西北流向东南方向,由于地势平坦,流动十分缓慢。浅层地下水主要受大气降水补给,以地面蒸发、植物蒸腾、农村分散开采为主要排泄方式。北部低缓平原区地下水水位埋深大部分为2~4 m,南部大部分小于2 m。浅层孔隙地下水水位主要受降水、蒸发及地表水影响,水位变幅一般为1.5~2.5 m。

    图  2  淮北平原水文地质剖面图
    Figure  2.  Hydrogeological profile in Huaibei Plain

    淮河中上游水系呈南北不对称分布,北部沙颍河、涡河等主要支流汇水面积较大,在冲洪积作用下形成广袤平原,即淮北平原。本研究依据淮河流域地下水资源评价分区[17],参照淮河北翼主要支流汇流分区和黄泛区界线,结合淮河地表水分区[18],大致以涡河西侧与西淝河分水岭为界,将淮北平原划分为淮河上游淮北平原和淮河中游淮北平原(图1)。

    研究区分别在2010、2018和2021年采集浅层地下水样品。2010年为淮河流域首轮地下水污染调查,共采集浅层地下水样品1370组;2018和2021年为国家地下水监测工程采样,共采集布设的浅层孔隙水水质监测点307个。采样时间控制在平水期,样品采集遵循中国地质调查局地下水样品采集规范,样品分析主要指标包括溶解性总固体(total dissolved solids,TDS)、总硬度、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、ClSO24HCO3CO23NO3NO2NH+4、F、I、Mn、Fe、Zn、Hg、Cr6+、As、Pb、Cd、Se、pH值等30余项。样品水化学测试2010年由国土资源部华东矿产资源监督检测中心完成,2018和2021年由国家地下水监测工程地下水水质测试与质量控制实验室完成。采样点分布见图1

    选取2021年浅层地下水化学采集测试数据,运用数理统计分析淮北平原水化学特征及水质现状。影响淮北平原地下水质量的水质指标众多,且具有较大的空间变异性[1920],采用主成分分析法(principal component analysis,PCA),能有效克服评价指标间的重叠信息和离散信息,筛选出水质典型影响因子从而进一步分析水质时空演变规律[2122]。运用SPSS26软件开展主成分分析,首先对水质参数进行标准化处理,计算相关系数矩阵,确认其变量间存在较强的相关性适用于主成分分析。根据相关矩阵的特征值和特征向量,筛选出特征值大于1的主成分,计算主成分贡献率和方差累计贡献率,确认其可接受性,计算主成分荷载值,筛选得出影响淮北平原浅层地下水质量的典型指标。对选取的典型指标运用arcgis10.6软件绘制2010、2018 和2021年浓度空间分布图,研究其时空动态演化特征。

    浅层地下水中主要离子的质量浓度数理统计见表1。淮北平原pH值变化范围为6.60~8.61,86%水样pH值在7.0~8.0区间,浅层地下水多呈弱碱性;总硬度(以CaCO3计)变化范围为70~2481 mg/L,硬水(300~450 mg/L)占35%,微硬水(150~300 mg/L)和极硬水(>450 mg/L)各占30%。溶解性总固体变化范围为192~5302 mg/L,淡水(<1000 mg/L)占80%,微咸水(10003000 mg/L)占19%;浅层地下水最主要的阳离子为Na+,离子当量浓度Na+>Ca2+>Mg2+>K+,最主要的阴离子为HCO3,离子当量浓度HCO3>Cl>SO24>NO3。一般用变异系数表征地下水中水溶性化学物质呈现出的离散度和空间差异[23],K+、INO3SO24、Cl和Na+变异系数较大,I为淮北平原原生性劣质水指标,较大的变异系数呈现了其明显的空间变异性。NO3SO24变异系数较大多与人类活动影响相关。

    表  1  样品水化学特征
    Table  1.  Statistics of major ions in groundwater
    项目 pH值 总硬度
    /(mg·L−1
    溶解性总固体
    /(mg·L−1
    质量浓度(ρ)/(mg·L−1
    Ca2+ Mg2+ K+ Na+ SO24 Cl HCO3 NO3 F I Mn
    平均值 7.61 411 798 84.5 48.8 1.5 131.9 138.0 102.4 489.2 3.4 0.86 0.04 0.37
    中位值 7.60 362 596 77.6 38.5 0.7 70.0 64.7 52.8 457.0 0.4 0.72 0 0.26
    最小值 6.60 70 192 14.7 6.0 0.04 7.9 0.16 1.8 13.9 0.06 0.002
    最大值 8.61 2481 5302 280.6 432.7 67.4 984.4 1911.1 1546.3 1305.8 63.1 5.00 0.93 2.68
    标准差 0.34 232 672 40.3 43.0 4.7 163.1 236.4 156.9 191.0 6.8 0.63 0.11 0.36
    变异系数 0.04 0.56 0.84 0.65 0.99 3.06 1.24 1.71 1.53 0.39 1.98 0.74 2.59 0.97
      注:—表示未检出。
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    用舒卡列夫分类法对地下水中化学组分进行分类,绘制Piper三线图[24]图3)。淮北平原浅层地下水化学阴离子多靠近HCO3端,阳离子多靠近Na+和Ca2+端;水化学类型共28类,其中主要水化学类型8类占比78.8%,分别为HCO3—Na•Ca•Mg型(26.4%)、HCO3—Ca•Mg型(16.3%)、HCO3·Cl—Na•Ca•Mg型(7.5%)、HCO3—Na•Mg型(6.8%)、HCO3•SO4•Cl—Na•Mg型(6.2%)、HCO3—Na•Ca型(5.9%)、HCO3•SO4•Cl—Na•Ca•Mg型(5.2%)和HCO3—Ca型(4.6%)。

    图  3  淮北平原浅层地下水Piper三线图
    Figure  3.  Piper diagram of shallow groundwater in Huaibei Plain

    从淮北平原浅层地下水化学类型分区图(图4)看,阳离子Ca和Ca•Mg型主要分布在西部山前平原,Na•Ca•Mg型全区分布最多,Na•Mg型集中分布于淮北平原中部沙颍河—涡河一带,Na型呈零星分布。阴离子HCO3型全区分布最广占60%以上,HCO3•SO4型和HCO3•SO4•Cl型主要分布在淮河北翼支流水系上游和中游,下游多为HCO3•Cl型,SO4•Cl型和Cl型全区分布较少。

    图  4  淮北平原浅层地下水水化学类型分区图
    Figure  4.  Zoning map of hydrochemical types of shallow groundwater in Huaibei Plain

    对比2010年水化学历史数据[25],上游淮北平原浅层地下水主要水化学类型从HCO3—Na•Ca•Mg型、HCO3—Ca•Mg型和HCO3•Cl—Na•Ca•Mg型主导向HCO3—Ca•Mg型、HCO3—Na•Ca•Mg型和HCO3—Na•Ca型主导转变,HCO3型显著增加;中游淮北平原从HCO3—Na•Ca•Mg型、HCO3•Cl—Na•Ca•Mg型和HCO3—Ca•Mg型主导转变为以HCO3—Na•Ca•Mg型主导,Ca型、HCO3型减少,水化学类型趋于多样化且较为分散。

    依据《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017) [26]对淮北平原浅层地下水进行质量综合评价,评价指标共26项,包括一般化学指标15项和毒理学指标11项。本次评价把仅由铁、锰、总硬度指标影响的Ⅳ类水单独列为原生易处理型劣质水,归类统计时纳入Ⅰ~Ⅲ类水。评价结果表明,淮北平原浅层地下水以水化学组分含量较高,适用于农业和部分工业用水,适当处理后可做生活饮用水的Ⅳ类水为主,占比约50%。主要影响指标为锰、总硬度、氟化物、溶解性总固体、碘化物等。

    图5为淮北平原2010、2018和2021年水化学样品采集测试分析所得的浅层地下水质量适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水(Ⅰ~Ⅲ类水)所占百分比变化图。由图可知,2010—2018年间Ⅰ~Ⅲ类水增幅明显,特别是上游淮北平原增幅较大,约为中游的3倍。2018—2021年间Ⅰ~Ⅲ类水有所下降,中游淮北平原降幅约为上游的3倍。总体来看,2010—2021年淮北平原浅层地下水质量先经历明显趋好后略有劣化,总体仍为明显趋好态势,特别是上游淮北平原Ⅰ~Ⅲ类水增长近一倍,但中游淮北平原水质先经历略有趋好后呈现明显劣化态势,Ⅰ~Ⅲ类水减少了30%。

    图  5  淮北平原浅层地下水适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水比例变化图
    Figure  5.  Shallow groundwater in Huaibei Plain suitable for centralized drinking water source and changes of industrial and agricultural water

    淮北平原2010、2018和2021年地下水质量综合评价分区见图6,根据地下水质量综合评价结果,划分为Ⅰ~Ⅲ类水、Ⅳ类水和Ⅴ类水。从地下水质量变化情况看,2010—2018年Ⅰ~Ⅲ类水扩大区域主要集中在上游淮北平原山前的河南平顶山—漯河—驻马店一带,以及下游淮北平原淮河支流下游的阜阳—亳州—淮南—淮北—宿州和江苏洪泽湖以西;2018—2021年Ⅰ~Ⅲ类水区域在上游淮北平原山前地带进一步扩大,但在淮河支流下游地区呈显著减少。Wang等[27]研究表明淮河流域在2010—2018年人为干扰强度呈下降趋势,干扰程度高的地区主要集中在城市地区;自然度高的区域主要分布在淮河流域中游的西南部和西部,这些地区以林地、草地和水体为主。2010—2018年淮北平原污染物排放和资源消耗得到有效控制,同时退耕还林和淮河流域水污染防治条例的实施大大降低了人类活动对环境的干扰,使得淮北平原Ⅰ~Ⅲ类水区域显著增长,但根据2018—2021年地下水质量评价结果,淮北平原特别是中游淮北平原Ⅰ~Ⅲ类水区域呈现面积大幅缩小趋势,建议进一步加强对淮北平原的动态监测和保护。

    图  6  淮北平原地下水质量综合评价分区图
    Figure  6.  Zoning map of groundwater quality comprehensive evaluation in Huaibei Plain

    地下水中化学物质来源及演化多与地下水与岩石矿物发生的水岩作用相关,用Gibbs图离子比值关系分析大气降水、岩石风化作用和蒸发浓缩作用对本区浅层地下水主要离子的控制和影响[2829],如图7。研究区Na+/(Na++Ca2+)当量浓度比值为0.15~0.99,Cl/(Cl+HCO3)当量浓度比值为0.01~0.96,表征大部分样品受岩石风化影响为主,少部分样品受蒸发浓缩作用影响。把研究区以涡河西侧与西淝河分水岭为界分为上游淮北平原和中游淮北平原,可以看出,水岩作用从上游淮北平原到中游由岩石风化作用主导向蒸发浓缩作用主导演变,上游淮北平原受大气降水控制影响大于中游。上游淮北平原从西部山前倾斜平原到低缓平原松散岩类孔隙含水层厚度逐渐变大,含水层颗粒由粗变细;上游淮北平原西部第四系松散堆积层相对较薄,含水层多含砂局部含砂砾石,结构松散分选性好,补给条件好透水性强径流较快,有利于岩石风化溶解作用过程。

    图  7  淮北平原浅层地下水Gibbs图
    Figure  7.  Gibbs diagram of shallow groundwater in Huaibei Plain

    HCO3/Na+、Mg2+/Na+ 和Ca2+/Na+离子当量浓度比值关系(图8)进一步分析岩石风化溶解的水岩作用中不同岩石种类来源[3031]。研究区HCO3/Na+当量浓度比值为0.07~10.49,Mg2+/Na+当量浓度比值为0.04~1.95,研究区浅层地下水样品大部分受硅酸盐岩-碳酸盐岩风化溶解的水文地球化学作用影响,少部分受硅酸盐岩-蒸发盐岩风化溶解的水文地球化学作用影响。以涡河为界可以看出,从上游淮北平原到中游淮北平原,岩石风化溶解的水岩作用由碳酸盐岩慢慢向硅酸盐岩再向蒸发盐岩演化。

    图  8  淮北平原HCO3/ Na+、Mg2+/Na+ 与Ca2+/Na+离子浓度比值关系
    Figure  8.  Relationship of HCO3/Na+, Mg2+/Na+, and Ca2+/Na+ in shallow groundwater in Huaibei Plain

    影响地下水质量的水质指标众多,且具有较大的空间变异性。水质指标是多个分类有序变量且变量间存在较强的相关性,剔除检出率较低指标,选取对水质综合评价结果有影响的16个因子采用主成分分析法,能有效克服评价指标间的重叠信息和离散信息,筛选出水质典型影响因子以便进一步分析水质演变规律。

    使用SPSS26软件对水质数据进行标准化处理后,选取特征值大于1的6个主成分,累计方差贡献率达76.5%(表2),认为在可接受范围内能包含原始指标主要信息。与主成分1正相关系数较大的因子为溶解性总固体、硫酸盐、钠、氯化物、总硬度、氟化物和碘化物,反映区域原生地质环境影响。与主成分2正相关系数较大的因子为耗氧量、亚硝酸盐和砷,指示还原型氧化还原条件。与主成分3正相关系数较大的因子为硝酸盐,反映农业活动和人类生活输入的污染源。与主成分4正相关系数较大的因子为挥发酚,多与化工生产污染有关。与主成分5正相关系数较大的因子为锌和铅 ,多与工矿开采活动有关。与主成分6正相关系数较大的因子为氨氮,指示强还原环境。

    表  2  特征值、主成分贡献率及累计贡献值
    Table  2.  Eigenvalues, contribution rate, and cumulative contribution rate of the principal components
    成分 初始特征值 提取载荷平方和
    总计 方差百分比/% 累积/% 总计 方差百分比/% 累积/%
    1 4.676 29.222 29.222 4.676 29.222 29.222
    2 2.009 12.557 41.780 2.009 12.557 41.780
    3 1.760 10.997 52.777 1.760 10.997 52.777
    4 1.436 8.975 61.752 1.436 8.975 61.752
    5 1.292 8.074 69.825 1.292 8.074 69.825
    6 1.069 6.680 76.506 1.069 6.680 76.506
    7 0.962 6.016 82.521
    8 0.849 5.308 87.829
    9 0.591 3.693 91.522
    10 0.409 2.556 94.078
    11 0.323 2.021 96.099
    12 0.233 1.456 97.555
    13 0.159 0.993 98.548
    14 0.108 0.674 99.223
    15 0.096 0.603 99.825
    16 0.028 0.175 100.000
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    地下水质量综合评价结果按单因子评价最差的类别确定,直接分析水质综合评价结果受多因子交互作用影响,无法客观反映其演化细节,主成分分析法能剥离出影响水质的典型主成分指标,通过分析与主成分相关系数较大的典型因子的演化过程,探寻水质演化规律。

    根据主成分因子荷载(表3),选取与主成分1正相关系数达0.941的溶解性总固体、与主成分2正相关系数达0.820的耗氧量、与主成分3正相关系数达0.751的硝酸盐,分析淮北平原浅层地下水质量演化规律。

    表  3  主成分因子载荷
    Table  3.  Various factors loading in principle components
    指标 主成分1 主成分2 主成分3 主成分4 主成分5 主成分6
    0.240 0.479 −0.002 0.449 −0.490 0.130
    总硬度 0.811 0.088 0.388 −0.046 −0.172 −0.043
    溶解性总固体 0.941 −0.096 0.049 −0.084 −0.019 0.015
    硫酸盐 0.930 −0.093 0.114 −0.081 −0.089 0.046
    氯化物 0.898 −0.050 0.132 −0.145 −0.169 0.036
    0.007 −0.109 0.128 0.092 0.426 0.258
    硝酸盐 −0.014 0.054 0.751 −0.101 0.202 0.090
    挥发性酚类 0.397 0.086 −0.141 0.684 0.378 0.059
    耗氧量 0.198 0.820 −0.082 −0.405 0.243 −0.011
    氨氮 0.055 0.422 −0.103 0.513 −0.071 0.616
    0.920 −0.178 −0.170 −0.085 0.074 0.025
    亚硝酸盐 0.032 0.785 0.062 −0.318 0.384 −0.065
    氟化物 0.483 −0.258 −0.548 −0.032 0.440 −0.003
    碘化物 0.217 0.185 −0.508 −0.324 −0.197 0.042
    0.084 0.359 −0.132 0.287 −0.244 −0.609
    0.259 0.039 0.166 0.336 0.354 −0.460
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    (1)溶解性总固体

    溶解性总固体是溶解于水中的无机盐和有机物的总称,水中溶解物质越多,溶解性总固体值越高,根据主成分分析,主要指征原生地质环境。根据本区浅层地下水化学物质来源及过程分析,岩石风化的水岩溶滤作用也是本区浅层地下水中水化学组分的主要水文地球化学来源。将淮北平原浅层地下水中溶解性总固体划分为5个等级,分别为TDS<500 mg/L,500~<1000 mg/L,1000~<2000 mg/L,20003000 mg/L和>3000 mg/L,见图9

    图  9  淮北平原浅层地下水溶解性总固体分区图
    Figure  9.  Zoning map of total dissolved solids in shallow groundwater in Huaibei Plain

    图9可知, 溶解性总固体空间分布呈现两级分化,500~<1000 mg/L面积不断缩小,增长最多的是TDS<500 mg/L区域,主要位于淮北平原西部山前冲积平原和淮河上游北岸驻马店—信阳—阜阳—淮南一带以及宿州西部;1000~<2000 mg/L区域从破碎点状分布变为面状集中分布,主要位于淮河北岸支流上游和中游的商丘—周口—开封—许昌东部、安徽淮北中部和山东菏泽南部; TDS≥2000 mg/L区域有较大变动,缩小区域位于开封和漯河东部以及江苏宿迁南部,扩大区域主要位于商丘北部、许昌东部、周口中部一带及安徽淮北中部。

    本区浅层地下水为松散岩类孔隙地下水,埋藏较浅,主要受大气降水补给,含水层岩性多为亚砂亚黏互层,受岩石风化溶滤作用影响较大。在TDS>2000 mg/L的商丘、淮北等地,孔隙潜水高水位期水位埋深多在1.8~3.0 m,季风气候影响加之全球气温升高、平坦的地形地貌条件、砂黏交错的土壤类型、较高的地下水水位,使该区成为土壤易盐碱化和有盐碱化威胁的地区之一。

    (2)耗氧量

    耗氧量又称高锰酸盐指数,地下水中耗氧量与亚硝酸盐、亚铁、腐殖质等密切相关,根据主成分分析,主要指征还原型氧化还原条件。根据淮北平原浅层地下水中耗氧量质量浓度,划分为五个等级,分别为耗氧量<1 mg/L、1~<2 mg/L、2~<3 mg/L、3~10 mg/L和>10 mg/L,见图10

    图  10  淮北平原浅层地下水耗氧量质量浓度分区图
    Figure  10.  Zoning map of oxygen consumption in shallow groundwater in Huaibei Plain

    图10可知,淮北平原氧化还原条件整体向氧化环境演变,特别是上游淮北平原的许昌—漯河—周口一带和开封南部从还原环境演变为氧化环境较为明显,此外中游的安徽淮北北部也从强还原环境演变为氧化环境。淮北平原农村地区2010年以来广泛实施农村灌溉井工程,在农田区布置高密度的灌溉井抽取浅层地下水用于农田灌溉和农村生活,促进了浅层地下水的循环交替,使地下水氧化还原环境向氧化环境演变。而在地表水丰富的中游淮北平原淮安—宿迁一带,多建地表灌溉水渠用于农田浇灌,且江苏承压地下水禁采令实施多年,浅层地下水氧化还原条件有慢慢向还原环境演变的趋势。

    (3)硝酸盐

    硝酸盐是地下水中普遍的污染物,也是地下水污染特别关注的目标[3233],高浓度的硝酸盐主要与农业化肥使用和生活污水养殖废水排放有关[34],淮北平原是我国主要粮食产地之一,农业化肥施撒引发的硝酸盐污染是本区最重要的人为污染源。根据淮北平原浅层地下水中硝酸盐质量浓度,划分为5个等级,分别为硝酸盐<2 mg/L、2~<5 mg/L、5~<20 mg/L、20~30 mg/L和>30 mg/L,见图11

    图  11  淮北平原浅层地下水硝酸盐质量浓度分区图
    Figure  11.  Zoning map of nitrate concentration in shallow groundwater in Huaibei Plain

    图11可知,淮北平原浅层地下水受硝酸盐污染影响总体呈大幅下降趋势。2010年硝酸盐质量浓度≥20 mg/L区域以小片面状分散分布于上游淮北平原、中游腹地和江苏洪泽湖西北,到2018年,硝酸盐质量浓度≥20 mg/L区域聚集成面集中分布在上游淮北平原郑州—许昌—平顶山、漯河和驻马店一带,在中游面积缩小仅余商丘东南部、菏泽南部和阜阳西部集中分布区,洪泽湖以北地区消失;及至2021年,硝酸盐质量浓度≥20 mg/L区域大幅缩小,仅余许昌、驻马店、商丘3小片局部分布。

    总体来看,上游淮北平原浅层地下水高浓度硝酸盐分布区经历了从小片面状分散到局部集中范围扩大聚集成面,最后面积大幅缩小仅剩小片少量分布的过程。2002—2017年是我国氮肥施用高峰期[35],在山前平原,松散层较薄,地下水受降雨垂直入渗补给,径流较快,广泛分布的农田灌溉井抽取浅层地下水用作农田灌溉也促进了水循环交替,使得2010—2018年淮北平原西部浅层地下水中硝酸盐富集;随着农业化肥的使用得到控制,2018—2021年上游淮北平原浅层地下水中硝酸盐含量大幅下降,2021年≥20 mg/L范围仅剩小片零星分布。

    地下水质量受多因素影响,包括农业、城市化、工业、采矿、人口增长和气候变化,以及砷和氟化物等原生劣质因子迁移影响。本文从主成分分析入手,找出影响本区浅层地下水质量的3个主成分强相关指标因子,分析其时空演变,进而总结淮北平原浅层地下水质量演化规律。从溶解性总固体看,淮北平原受原生地质环境影响,经水岩溶滤作用溶解于浅层地下水中的可溶物质总量呈两级分化趋势,TDS<500 mg/L区域大幅增加,1000~<2000 mg/L区域从破碎点状分布慢慢变为面状集中分布,TDS≥2000 mg/L区域增多且多分布于中游淮北平原。从耗氧量看,淮北平原特别是上游淮北平原浅层地下水氧化还原条件从还原环境向氧化环境演变。从硝酸盐看,淮北平原浅层地下水受农业生产等人为污染源影响经历了2010—2018年在上游淮北平原局部加重,在2018年后整体得到大幅改善。

    (1)淮北平原浅层地下水多呈弱碱性,淡水为主,少量微咸水,浅层地下水最主要的阳离子为Na+,阳离子当量浓度Na+>Ca2+>Mg2+>K+,最主要的阴离子为HCO3,阴离子当量浓度HCO3>Cl>SO24>NO3

    (2)淮北平原主要的水化学类型共8类,HCO3—Na•Ca•Mg型和HCO3—Ca•Mg型占比最多。阳离子以Na•Ca•Mg型分布面积最大,Ca和Ca•Mg型水主要分布在西部山前平原。阴离子以HCO3型在全区分布最广。

    (3)淮北平原浅层地下水质量现状以Ⅳ类水为主,占比约50%。2010—2021年地下水质量在经历了明显好转后略有下降,总体仍为趋好态势;上游淮北平原水质改善幅度较大,但中游淮北平原呈水质劣化态势。

    (4)淮北平原浅层地下水化学组分受岩石风化作用影响为主,其次为蒸发浓缩作用。从上游淮北平原到中游淮北平原,水岩作用由岩石风化作用主导向蒸发浓缩作用主导演变,受大气降水控制影响上游淮北平原大于中游。岩石风化作用主要为硅酸盐岩−碳酸盐岩风化溶解的水岩作用,其次是硅酸盐岩−蒸发盐岩,从上游淮北平原到中游淮北平原,由碳酸盐岩慢慢向硅酸盐岩再向蒸发盐岩演化。

    (5)淮北平原浅层地下水中的可溶物质总量分布呈两级分化,氧化还原条件总体从还原环境向氧化环境演变,浅层地下水受农业活动等人为污染影响于2018年整体得到较大改善。

  • 图  1   淮北平原浅层地下水采样点分布图

    Figure  1.   Distribution of shallow groundwater sampling points in Huaibei Plain

    图  2   淮北平原水文地质剖面图

    Figure  2.   Hydrogeological profile in Huaibei Plain

    图  3   淮北平原浅层地下水Piper三线图

    Figure  3.   Piper diagram of shallow groundwater in Huaibei Plain

    图  4   淮北平原浅层地下水水化学类型分区图

    Figure  4.   Zoning map of hydrochemical types of shallow groundwater in Huaibei Plain

    图  5   淮北平原浅层地下水适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水比例变化图

    Figure  5.   Shallow groundwater in Huaibei Plain suitable for centralized drinking water source and changes of industrial and agricultural water

    图  6   淮北平原地下水质量综合评价分区图

    Figure  6.   Zoning map of groundwater quality comprehensive evaluation in Huaibei Plain

    图  7   淮北平原浅层地下水Gibbs图

    Figure  7.   Gibbs diagram of shallow groundwater in Huaibei Plain

    图  8   淮北平原HCO3/ Na+、Mg2+/Na+ 与Ca2+/Na+离子浓度比值关系

    Figure  8.   Relationship of HCO3/Na+, Mg2+/Na+, and Ca2+/Na+ in shallow groundwater in Huaibei Plain

    图  9   淮北平原浅层地下水溶解性总固体分区图

    Figure  9.   Zoning map of total dissolved solids in shallow groundwater in Huaibei Plain

    图  10   淮北平原浅层地下水耗氧量质量浓度分区图

    Figure  10.   Zoning map of oxygen consumption in shallow groundwater in Huaibei Plain

    图  11   淮北平原浅层地下水硝酸盐质量浓度分区图

    Figure  11.   Zoning map of nitrate concentration in shallow groundwater in Huaibei Plain

    表  1   样品水化学特征

    Table  1   Statistics of major ions in groundwater

    项目 pH值 总硬度
    /(mg·L−1
    溶解性总固体
    /(mg·L−1
    质量浓度(ρ)/(mg·L−1
    Ca2+ Mg2+ K+ Na+ SO24 Cl HCO3 NO3 F I Mn
    平均值 7.61 411 798 84.5 48.8 1.5 131.9 138.0 102.4 489.2 3.4 0.86 0.04 0.37
    中位值 7.60 362 596 77.6 38.5 0.7 70.0 64.7 52.8 457.0 0.4 0.72 0 0.26
    最小值 6.60 70 192 14.7 6.0 0.04 7.9 0.16 1.8 13.9 0.06 0.002
    最大值 8.61 2481 5302 280.6 432.7 67.4 984.4 1911.1 1546.3 1305.8 63.1 5.00 0.93 2.68
    标准差 0.34 232 672 40.3 43.0 4.7 163.1 236.4 156.9 191.0 6.8 0.63 0.11 0.36
    变异系数 0.04 0.56 0.84 0.65 0.99 3.06 1.24 1.71 1.53 0.39 1.98 0.74 2.59 0.97
      注:—表示未检出。
    下载: 导出CSV

    表  2   特征值、主成分贡献率及累计贡献值

    Table  2   Eigenvalues, contribution rate, and cumulative contribution rate of the principal components

    成分 初始特征值 提取载荷平方和
    总计 方差百分比/% 累积/% 总计 方差百分比/% 累积/%
    1 4.676 29.222 29.222 4.676 29.222 29.222
    2 2.009 12.557 41.780 2.009 12.557 41.780
    3 1.760 10.997 52.777 1.760 10.997 52.777
    4 1.436 8.975 61.752 1.436 8.975 61.752
    5 1.292 8.074 69.825 1.292 8.074 69.825
    6 1.069 6.680 76.506 1.069 6.680 76.506
    7 0.962 6.016 82.521
    8 0.849 5.308 87.829
    9 0.591 3.693 91.522
    10 0.409 2.556 94.078
    11 0.323 2.021 96.099
    12 0.233 1.456 97.555
    13 0.159 0.993 98.548
    14 0.108 0.674 99.223
    15 0.096 0.603 99.825
    16 0.028 0.175 100.000
    下载: 导出CSV

    表  3   主成分因子载荷

    Table  3   Various factors loading in principle components

    指标 主成分1 主成分2 主成分3 主成分4 主成分5 主成分6
    0.240 0.479 −0.002 0.449 −0.490 0.130
    总硬度 0.811 0.088 0.388 −0.046 −0.172 −0.043
    溶解性总固体 0.941 −0.096 0.049 −0.084 −0.019 0.015
    硫酸盐 0.930 −0.093 0.114 −0.081 −0.089 0.046
    氯化物 0.898 −0.050 0.132 −0.145 −0.169 0.036
    0.007 −0.109 0.128 0.092 0.426 0.258
    硝酸盐 −0.014 0.054 0.751 −0.101 0.202 0.090
    挥发性酚类 0.397 0.086 −0.141 0.684 0.378 0.059
    耗氧量 0.198 0.820 −0.082 −0.405 0.243 −0.011
    氨氮 0.055 0.422 −0.103 0.513 −0.071 0.616
    0.920 −0.178 −0.170 −0.085 0.074 0.025
    亚硝酸盐 0.032 0.785 0.062 −0.318 0.384 −0.065
    氟化物 0.483 −0.258 −0.548 −0.032 0.440 −0.003
    碘化物 0.217 0.185 −0.508 −0.324 −0.197 0.042
    0.084 0.359 −0.132 0.287 −0.244 −0.609
    0.259 0.039 0.166 0.336 0.354 −0.460
    下载: 导出CSV
  • [1] 周仰效,李文鹏. 地下水水质监测与评价[J]. 水文地质工程地质,2008,35(1):1 − 11. [ZHOU Yangxiao,LI Wenpeng. Groundwater quality monitoring and assessment[J]. Hydrogeology & Engineering Geology,2008,35(1):1 − 11. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.3969/j.issn.1000-3665.2008.01.002

    ZHOU Yangxiao, LI Wenpeng. Groundwater quality monitoring and assessment[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2008, 35(1): 1 − 11. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.3969/j.issn.1000-3665.2008.01.002

    [2] 李圣品,李文鹏,殷秀兰,等. 全国地下水质分布及变化特征[J]. 水文地质工程地质,2019,46(6):1 − 8. [LI Shengpin,LI Wenpeng,YIN Xiulan,et al. Distribution and evolution characteristics of national groundwater quality from 2013 to 2017[J]. Hydrogeology & Engineering Geology,2019,46(6):1 − 8. (in Chinese with English abstract)]

    LI Shengpin, LI Wenpeng, YIN Xiulan, et al. Distribution and evolution characteristics of national groundwater quality from 2013 to 2017[J]. Hydrogeology & Engineering Geology, 2019, 46(6): 1 − 8. (in Chinese with English abstract)

    [3] 水资源处. 淮河流域及山东半岛水资源公报(2021年度)[EB/OL]. (2022-09-30)[2024-01-14]. [Water Resources Branch. Huaihe River basin and Shandong peninsula water resources bulletin (2021)[EB/OL]. (2022-09-30)[2024-01-14]. http://www.hrc.gov.cn/main/szygb/675300.jhtml.(in Chinese)]

    Water Resources Branch. Huaihe River basin and Shandong peninsula water resources bulletin (2021)[EB/OL]. (2022-09-30)[2024-01-14]. http://www.hrc.gov.cn/main/szygb/675300.jhtml.(in Chinese)

    [4]

    HE Guang,FU Yiwen,ZHAO Shuhang. Evaluation of water ecological security in Huaihe River Basin based on the DPSIR-EESSMI-P model[J]. Water Supply,2023,23(3):1127 − 1143. DOI: 10.2166/ws.2023.034

    [5]

    SUN Xiaomin,LIN Jin,GU Weizu,et al. Analysis and evaluation of the renewability of the deep groundwater in the Huaihe River Basin,China[J]. Environmental Earth Sciences,2021,80(3):104. DOI: 10.1007/s12665-020-09355-y

    [6] 翟晓燕,张永勇. 淮河流域水质时空分布及土地利用区域影响[J]. 水资源保护,2022,38(5):181 − 189. [ZHAI Xiaoyan,ZHANG Yongyong. Spatio-temporal variations of water quality indices and regional influences of land use types in the Huai River Basin[J]. Water Resources Protection,2022,38(5):181 − 189. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.024

    ZHAI Xiaoyan, ZHANG Yongyong. Spatio-temporal variations of water quality indices and regional influences of land use types in the Huai River Basin[J]. Water Resources Protection, 2022, 38(5): 181 − 189. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2022.05.024

    [7] 官娇娇,郑跃军,曹祥会. 我国地下水资源面临的问题及对策思考[J]. 华东地质,2024,45(3):255 − 263. [GUAN Jiaojiao,ZHENG Yuejun,CAO Xianghui. The problems faced by groundwater resources in China and countermeasures suggestion[J]. East China Geology,2024,45(3):255 − 263. (in Chinese with English abstract)]

    GUAN Jiaojiao, ZHENG Yuejun, CAO Xianghui. The problems faced by groundwater resources in China and countermeasures suggestion[J]. East China Geology, 2024, 45(3): 255 − 263. (in Chinese with English abstract)

    [8] 叶念军,葛伟亚,龚建师,等. 淮河流域环境地质调查报告[R]. 南京:中国地质调查局南京地质调查中心,2012. [YE Nianjun,GE WeiYa,GONG Jianshi,et al. Environmental geological survey report in Huaihe River Basin[R]. Nanjing:Nanjing Center China Geological Survey,2012. (in Chinese)]

    YE Nianjun, GE WeiYa, GONG Jianshi, et al. Environmental geological survey report in Huaihe River Basin[R]. Nanjing: Nanjing Center China Geological Survey, 2012. (in Chinese)

    [9] 龚建师,王赫生,李亮,等. 淮河流域地下水资源概况及开发潜力[J]. 中国地质,2021,48(4):1052 − 1061. [GONG Jianshi,WANG Hesheng,LI Liang,et al. Groundwater resources and development potential in Huaihe River Basin[J]. Geology in China,2021,48(4):1052 − 1061. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.12029/gc20210405

    GONG Jianshi, WANG Hesheng, LI Liang, et al. Groundwater resources and development potential in Huaihe River Basin[J]. Geology in China, 2021, 48(4): 1052 − 1061. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.12029/gc20210405

    [10] 龚建师,叶念军,葛伟亚,等. 淮河流域浅层地下水中Hg·As·Cr6+赋存特征及农业用水建议[J]. 安徽农业科学,2014,42(30):10698 − 10700. [GONG Jianshi,YE Nianjun,GE Weiya,et al. Hg,As,Cr6+ distribution characteristics in shallow groundwater of Huaihe Catchment and suggestions of groundwater utilization in agricultural area[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences,2014,42(30):10698 − 10700. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2014.30.094

    GONG Jianshi, YE Nianjun, GE Weiya, et al. Hg, As, Cr6+ distribution characteristics in shallow groundwater of Huaihe Catchment and suggestions of groundwater utilization in agricultural area[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2014, 42(30): 10698 − 10700. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.3969/j.issn.0517-6611.2014.30.094

    [11] 赵贵章,王淑丽,李志萍,等. 基于小波分析的水质变化及预测研究——以涡河为例[J]. 人民珠江,2022,43(2):79 − 87. [ZHAO Guizhang,WANG Shuli,LI Zhiping,et al. Research on water quality change and prediction based on wavelet analysis:A case study of Guohe river[J]. Pearl River,2022,43(2):79 − 87. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.3969/j.issn.1001-9235.2022.02.011

    ZHAO Guizhang, WANG Shuli, LI Zhiping, et al. Research on water quality change and prediction based on wavelet analysis: A case study of Guohe river[J]. Pearl River, 2022, 43(2): 79 − 87. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.3969/j.issn.1001-9235.2022.02.011

    [12] 朱春芳,龚建师,周锴锷,等. 丰沛平原浅层地下水化学特征分析[J]. 地球与环境,2022,50(6):797 − 804. [ZHU Chunfang,GONG Jianshi,ZHOU Kaie,et al. Hydrochemical characteristics of shallow groundwater in Fengpei plain area[J]. Earth and Environment,2022,50(6):797 − 804. (in Chinese with English abstract)]

    ZHU Chunfang, GONG Jianshi, ZHOU Kaie, et al. Hydrochemical characteristics of shallow groundwater in Fengpei plain area[J]. Earth and Environment, 2022, 50(6): 797 − 804. (in Chinese with English abstract)

    [13] 顾慰祖. 同位素水文学[M]. 北京:科学出版社,2011. [GU Weizu. Isotope hydrology[M]. Beijing:Science Press,2011. (in Chinese)]

    GU Weizu. Isotope hydrology[M]. Beijing: Science Press, 2011. (in Chinese)

    [14] 葛伟亚,叶念军,龚建师,等. 淮河流域平原区地下水资源合理开发利用模式研究[J]. 地下水,2007,29(5):37 − 40. [GE Weiya,YE Nianjun,GONG Jianshi,et al. Rational development and utilization of groundwater resource in the plain of the Huaihe river basin[J]. Ground Water,2007,29(5):37 − 40. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.3969/j.issn.1004-1184.2007.05.012

    GE Weiya, YE Nianjun, GONG Jianshi, et al. Rational development and utilization of groundwater resource in the plain of the Huaihe river basin[J]. Ground Water, 2007, 29(5): 37 − 40. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.3969/j.issn.1004-1184.2007.05.012

    [15]

    XU Naizheng,ZHANG Fei,XU Naicen,et al. Chemical and mineralogical variability of sediment in a quaternary aquifer from Huaihe River Basin,China:Implications for groundwater arsenic source and its mobilization[J]. The Science of the Total Environment,2023,865:160864. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.160864

    [16]

    XU Naizheng,LEI Shi,TAO Xiaohu,et al. Exposure risk of groundwater arsenic contamination from Huaihe River Plain,China[J]. Emerging Contaminants,2022,8:310 − 317. DOI: 10.1016/j.emcon.2022.06.004

    [17] 龚建师,王赫生,朱春芳,等. 淮河流域地下水资源评价成果报告[R]. 南京:中国地质调查局南京地质调查中心,2023. [GONG Jianshi,WANG Hesheng,ZHU Chunfang,et al. Report of groundwater resources evaluation in Huaihe River Basin[R]. Nanjing:Nanjing Center China Geological Survey,2023. (in Chinese)]

    GONG Jianshi, WANG Hesheng, ZHU Chunfang, et al. Report of groundwater resources evaluation in Huaihe River Basin[R]. Nanjing: Nanjing Center China Geological Survey, 2023. (in Chinese)

    [18] 水利部淮河水利委员会. 淮河流域及山东半岛水资源公报[EB/OL]. (2024-09-10)[2024-09-15]. [Huaihe Water Conservancy Commission,Ministry of Water Resources. Bulletin of water resources in Huaihe river basin and Shandong peninsula [EB/OL]. (2024-09-10)[2024-09-15]. http://www.hrc.gov.cn/main/szygb/923431.jhtml. (in Chinese)]

    Huaihe Water Conservancy Commission, Ministry of Water Resources. Bulletin of water resources in Huaihe river basin and Shandong peninsula [EB/OL]. (2024-09-10)[2024-09-15]. http://www.hrc.gov.cn/main/szygb/923431.jhtml. (in Chinese)

    [19] 沈照理,朱宛华,钟佐燊. 水文地球化学基础[M]. 北京:地质出版社,1993. [SHEN Zhaoli,ZHU Wanhua,ZHONG Zuoshen. Basis of hydrogeochemistry[M]. Beijing:Geological Press,1993. (in Chinese)]

    SHEN Zhaoli, ZHU Wanhua, ZHONG Zuoshen. Basis of hydrogeochemistry[M]. Beijing: Geological Press, 1993. (in Chinese)

    [20] 何宝南,何江涛,孙继朝,等. 区域地下水污染综合评价研究现状与建议[J]. 地学前缘,2022,29(3):51 − 63. [HE Baonan,HE Jiangtao,SUN Jichao,et al. Comprehensive evaluation of regional groundwater pollution:Research status and suggestions[J]. Earth Science Frontiers,2022,29(3):51 − 63. (in Chinese with English abstract)]

    HE Baonan, HE Jiangtao, SUN Jichao, et al. Comprehensive evaluation of regional groundwater pollution: Research status and suggestions[J]. Earth Science Frontiers, 2022, 29(3): 51 − 63. (in Chinese with English abstract)

    [21] 田福金,马青山,张明,等. 基于主成分分析和熵权法的新安江流域水质评价[J]. 中国地质,2023,50(2):495 − 505. [TIAN Fujin,MA Qingshan,ZHANG Ming,et al. Evaluation of water quality in Xin’anjiang River Basin based on principal component analysis and entropy weight method[J]. Geology in China,2023,50(2):495 − 505. (in Chinese with English abstract)] DOI: 10.12029/gc20220810001

    TIAN Fujin, MA Qingshan, ZHANG Ming, et al. Evaluation of water quality in Xin’anjiang River Basin based on principal component analysis and entropy weight method[J]. Geology in China, 2023, 50(2): 495 − 505. (in Chinese with English abstract) DOI: 10.12029/gc20220810001

    [22] 薛伟锋,褚莹倩,吕莹,等. 基于主成分分析和模糊综合评价的地下水水质评价——以大连市为例[J]. 环境保护科学,2020,46(5):87 − 92. [XUE Weifeng,CHU Yingqian,LV Ying,et al. Groundwater quality assessment based on principal component analysis and fuzzy comprehensive evaluation:Taking Dalian as an example[J]. Environmental Protection Science,2020,46(5):87 − 92. (in Chinese with English abstract)]

    XUE Weifeng, CHU Yingqian, LV Ying, et al. Groundwater quality assessment based on principal component analysis and fuzzy comprehensive evaluation: Taking Dalian as an example[J]. Environmental Protection Science, 2020, 46(5): 87 − 92. (in Chinese with English abstract)

    [23]

    ZHOU Fangying,SUN Shunqiang,MOLNAR J J. Evaluation of the development of circular agriculture in Sichuan Province based on the coefficient of variation[J]. Asian Agricultural Research,2015,7(3):56 − 60.

    [24]

    PIPER A M. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water-analyses[J]. Eos,Transactions American Geophysical Union,1944,25(6):914 − 928. DOI: 10.1029/TR025i006p00914

    [25] 朱春芳,龚建师,陶小虎,等. 淮河流域浅层地下水水化学特征10年对比分析及其环境变迁意义[J]. 华东地质,2023,44(3):282 − 291. [ZHU Chunfang,GONG Jianshi,TAO Xiaohu,et al. Comparison of the hydrochemical characteristics of shallow groundwater in the Huaihe River Basin during a ten-year period and its significance to environmental change[J]. East China Geology,2023,44(3):282 − 291. (in Chinese with English abstract)]

    ZHU Chunfang, GONG Jianshi, TAO Xiaohu, et al. Comparison of the hydrochemical characteristics of shallow groundwater in the Huaihe River Basin during a ten-year period and its significance to environmental change[J]. East China Geology, 2023, 44(3): 282 − 291. (in Chinese with English abstract)

    [26] 中华人民共和国国土资源部和水利部. 地下水质量标准:GB/T 14848—2017[S]. 北京:中国标准出版社,2017. [Ministry of Land and Resources and Ministry of Water Resources of the people’s Republic of China. Standard for groundwater quality:GB/T 14848—2017[S]. Beijing:Standards Press of China,2017. (in Chinese)]

    Ministry of Land and Resources and Ministry of Water Resources of the people’s Republic of China. Standard for groundwater quality: GB/T 14848—2017[S]. Beijing: Standards Press of China, 2017. (in Chinese)

    [27]

    WANG Haoran,ZHANG Mengdi,WANG Chuanying,et al. A novel method for quantifying human disturbances:A case study of Huaihe River Basin,China[J]. Frontiers in Public Health,2023,10:1120576. DOI: 10.3389/fpubh.2022.1120576

    [28]

    GIBBS R J. Mechanisms controlling world water chemistry[J]. Science,1970,170(3962):1088 − 1090. DOI: 10.1126/science.170.3962.1088

    [29]

    GIBBS R J. Water chemistry of the Amazon River[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta,1972,36(9):1061 − 1066. DOI: 10.1016/0016-7037(72)90021-X

    [30]

    ZHU Bingqi,YANG Xiaoping,RIOUAL P,et al. Hydrogeochemistry of three watersheds (the Erlqis,Zhungarer and Yili) in northern Xinjiang,NW China[J]. Applied Geochemistry,2011,26(8):1535 − 1548. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2011.06.018

    [31]

    FAN Bailing,ZHAO Zhiqi,TAO Faxiang,et al. Characteristics of carbonate,evaporite and silicate weathering in Huanghe River basin:A comparison among the upstream,midstream and downstream[J]. Journal of Asian Earth Sciences,2014,96:17 − 26. DOI: 10.1016/j.jseaes.2014.09.005

    [32]

    ZHAI Yuanzheng,ZHAO Xiaobing,TENG Yanguo,et al. Groundwater nitrate pollution and human health risk assessment by using HHRA model in an agricultural area,NE China[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety,2017,137:130 − 142. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2016.11.010

    [33]

    ZHAI Yuanzheng,LEI Yan,WU Jin,et al. Does the groundwater nitrate pollution in China pose a risk to human health? A critical review of published data[J]. Environmental Science and Pollution Research,2017,24(4):3640 − 3653. DOI: 10.1007/s11356-016-8088-9

    [34]

    HUDAK P F. Regional trends in nitrate content of Texas groundwater[J]. Journal of Hydrology,2000,228(1/2):37 − 47.

    [35] 涂春霖,陈庆松,尹林虎,等. 我国地下水硝酸盐污染及源解析研究进展[J]. 环境科学,2024,45(6):3129 − 3141. [TU Chunlin,CHEN Qingsong,YIN Linhu,et al. Research advances of groundwater nitrate pollution and source apportionment in China[J]. Environmental Science,2024,45(6):3129 − 3141. (in Chinese with English abstract)]

    TU Chunlin, CHEN Qingsong, YIN Linhu, et al. Research advances of groundwater nitrate pollution and source apportionment in China[J]. Environmental Science, 2024, 45(6): 3129 − 3141. (in Chinese with English abstract)

图(11)  /  表(3)
计量
  • 文章访问数:  230
  • HTML全文浏览量:  14
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-17
  • 修回日期:  2024-11-12
  • 网络出版日期:  2025-03-24
  • 刊出日期:  2025-05-14

目录

/

返回文章
返回