德江县岩溶区生活饮用水的化学特征及控制因素研究

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1、德江县岩溶区生活饮用水的化学特征及控制因素研究摘要：运用数理统计与分析、离子比例系数分析和Piper图对德江县岩溶区生活饮用水的化学特征进行了研究。结果表明：区内地下水整体上略显碱性，Ca2+和Mg2+为研究区地下水中的主要阳离子，HCO-3和SO2-4为主要阴离子，总硬度和TDS的变化规律基本一致，地下水的水化学类型以HCO3・SO4-Ca、HCO3-Ca、HCO3・SO4-Ca・Mg和SO4-Ca型水为主。研究区水动力条件较好，且以碳酸盐岩的溶滤作用为主，硫酸盐矿物的溶滤作用次之，蒸发岩和硅酸盐的溶滤作用较弱。中国7/vie　　关键词：德江县；岩溶地下水；水

2、化学特征；控制因素　　中图分类号：X703　　文献标识码：A：1674-9944（2017）6-0037-05　　1引言　　随着西南地区经济社会的快速发展，生活饮用水安全问题也日益突出，饮用水质的好坏直接关系到人民群众的健康及当地经济社会的持续发展。因此，做好一个地区地下水的水化学特征及分布规律的研究，不仅能够揭示当地地下水与环境的演化机制，反映当地地下水的质量状况，而且能够为当地地下水的保护及合理利用提供科学依据[1，2]。　　德江县居民生活饮用水主要来源于岩溶地下水和地表水，由于地处山区，交通极为不便，当地居民多以种植烟叶、水稻为主，地下水或多或少受到农药污

3、染的影响。本文综合运用数理统计与分析、离子比例系数法、绘制TDS-总硬度分区图等方法系统全面的对研究区水化学特征及离子变异特征进行了分析，以期为这一地区地下水的合理利用及水质现状评价提供基础信息。　　2研究区概况　　研究区位于贵州省铜仁市德江县南部，距离德江县城16km，多年平均气温15.1℃，多年平均降水量为1323.7mm。研究区水系众多，位于研究区东部边界的乌江是该区的主要河流，大致呈南北走向，其余大小河流均属于典型的山区雨源型河流，河流短小，河床比降大，地表分水岭明显。　　研究区位于黔东北南北向构造体系中，属新华夏系构造体系，受长沟断层（F1）、英武溪背

4、斜、沙沟向斜、红坳向斜等构造形迹的控制，区内山峦起伏，沟谷纵横交错，形成了由西部向中部以及东北部高程减小并呈条带状分布的总体地势，利于水体的汇集。　　研究区地下水主要以岩溶水为主，此外还分布有基岩裂隙、溶隙水和松散层孔隙水。研究区可溶性岩石分布广泛，溶隙、溶洞、地下岩溶含水层或管道系统发育，为岩溶水的形成提供了有利条件。大气降水、地表水通过岩溶洼地、落水洞、漏斗等补给岩溶地下水，并以泉或暗河的形式排泄。基岩裂隙、溶隙水主要分布在研究区山体的基岩裂隙或岩溶发育较弱的溶隙中，并在有利部位或不同岩性的接触界面以裂隙下降泉的形式出露；松散层孔隙水主要分布在研究区各山坡坡

5、麓、缓坡等地带的残积层、坡洪积层和冲积层等覆盖层较厚地带。研究区地下水主要接受大气降水、地表水补给，地下水水量呈现出季节性特点。　　3样品采集与研究方法　　3.1数据来源　　2015年9月，在德江县进行地下水水样采集，共采样38组，水样主要取自研究区岩溶水出露部位。采样点及编号见图1所示。水质指标除pH值现场测定外，其余指标的测定由四川省鑫川建筑工程检测有限公司实验室完成，化验项目主要包括总硬度、溶解性总固体（TDS）、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO-3、CO-3、SO2-4、游离CO2、NH+4、NO-3等。其中Ca2+、Mg2+采用EDTA

6、滴定法测定；K+、Na+采用原子吸收分光光度法测定；Cl-采用硝酸盐滴定法；SO2-4采用EDTA-Ba滴定法；HCO-3采用盐酸滴定法。样品的处理及分析均严格按照《生活饮用水标准检验方法》[3]的规定操作。　　3.2离子比例系数　　在地下水的化学组分中，各种组分之间的含量比例系数在研究某些水文地球化学问题时常常被作为一项重要的评价指标[4]。如Na+和K+主要来源于硅酸盐或蒸发岩的风化产物，Ca2+和Mg2+可能来源于碳酸盐、硅酸盐或蒸发�r，HCO-3主要来源于碳酸盐岩，SO2-4和Cl-主要来源于蒸发岩的溶解，所以γNa++K+/γCl-系数可以用来确定研

7、究区除岩盐的溶解外是否有硅酸盐的溶解，γCl-/γCa2+系数可以用来描述水动力特征，γCl-/γCa2+值越小则说明该区域水动力条件越好，γCa2+/γMg2+系数可用来表征地下水矿化度的参数，由于Ca2+是低矿化度水中的主要离子，所以矿化度升高，Mg2+含量升高，Ca2+开始沉淀，此外，γCa2+/γMg2+系数也可以判断岩溶区地下水的来源，如来自灰岩含水层，γMg2+/γCa2+应SO2-4>Cl-，阳离子各组分含量表现为Ca2+>Mg2+>Na++K+，且HCO-3、SO2-4、Ca2+和Mg2+含量的平均值相对较大，表明这四种离子是研究区地下水中的主要

8、离子组分。此外，研究区水