糧食核心區(qū)(新鄉(xiāng)地區(qū))地下水水化學(xué)類型及劃分

李 瑩，師永霞，樂(lè) 揚(yáng)

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053)

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糧食核心區(qū)(新鄉(xiāng)地區(qū))地下水水化學(xué)類型及劃分

李 瑩，師永霞，樂(lè) 揚(yáng)

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053)

根據(jù)2011年的監(jiān)測(cè)資料，對(duì)糧食核心區(qū)新鄉(xiāng)地區(qū)范圍內(nèi)的淺層地下水和中深層地下水，按照舒卡列夫法，進(jìn)行水化學(xué)類型分類。淺層水大部分地區(qū)屬中低礦化度淡水或微咸水，只有個(gè)別地區(qū)為咸水。中深層水屬中低礦化度淡水或微咸水。

淺層地下水；中深層地下水；水化學(xué) 類型

評(píng)價(jià)區(qū)地處華北平原西緣，包括武陟縣、獲嘉縣、新鄉(xiāng)市、新鄉(xiāng)縣、原陽(yáng)縣等縣市?？偟牡貏?shì)西南高東北低，西南高程約90m，東北高程約71 m。為廣闊的黃河沖積平原，地勢(shì)開闊平坦，有零星沙丘分布。評(píng)價(jià)區(qū)西北部為海河水系，南部為黃河水系。位于區(qū)段中部偏北呈南西一北東向延伸的黃河地表故道，是該兩大水系在本區(qū)段的分水嶺。境內(nèi)天然河流有衛(wèi)河、東孟姜女河、西孟姜女河、均屬海河水系；人工河流有共產(chǎn)主義渠、人民勝利渠和武嘉干渠等，區(qū)內(nèi)引水渠都以黃河水作為水源。

評(píng)價(jià)區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙水，屬多層結(jié)構(gòu)含水層(組)。根據(jù)埋藏深度和水力性質(zhì)及現(xiàn)在的開采井開采情況，歸并為淺層水(60 m深度以淺，包括潛水和半承壓水)，相當(dāng)于全新統(tǒng)中的含水砂層，此層地下水以農(nóng)業(yè)開采為主；中深層水(60～300 m深度承壓水)，是企事業(yè)自備井和農(nóng)村安全供水主要開采層位，隸屬于上更新統(tǒng)和中更新統(tǒng)的砂層；深層水(300～500 m深度承壓水)，此層地下水以城市生活、工業(yè)開采為主，主要為下更新統(tǒng)、新近系含水砂層。

區(qū)內(nèi)淺層水主要接受降水入滲和引黃渠道滲漏補(bǔ)給，其次為灌溉水回滲補(bǔ)給、側(cè)向徑流補(bǔ)給和河流滲漏補(bǔ)給。淺層水總體流向西南～東北，由于地形平緩，地下水徑流較緩慢。淺層水的排泄主要有以下四種方式：地下水蒸發(fā)、人工開采、徑流排泄、越流排泄。中深層水主要接受西南部和北部境外地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給。流向與淺層水大體一致，由西南向東北徑流，徑流較滯緩，排泄方式以人工開采和徑流排泄為主。中深層地下水是城市內(nèi)一部分企業(yè)自備井和農(nóng)村生活安全飲用水開采的主要層位。

1 評(píng)價(jià)區(qū)范圍及水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

本次評(píng)價(jià)范圍包括武陟縣、獲嘉縣、新鄉(xiāng)市、新鄉(xiāng)縣、原陽(yáng)縣等的大部分。面積約1 740 km2。本次評(píng)價(jià)內(nèi)容包括淺層地下水和中深層地下水。

為了解區(qū)內(nèi)淺層地下水和中深層地下水化學(xué)類型和水質(zhì)狀況，2011年12月，取水樣103組，進(jìn)行水質(zhì)全分析和飲用水分析，水樣采取以淺層水、中深層水為主，同時(shí)考慮地表水。淺層水46組，中深層水47組，地表水10組。水質(zhì)全分析分析項(xiàng)目：色、嗅和味、渾濁度、肉眼可見物、pH值、氯離子、硫酸根、碳酸氫根、碳酸根、氫氧根、鉀離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子、總硬度、溶解性總固體、銨根、全鐵、磷、砷、硝酸根、亞硝酸根、氟化物、高錳酸鹽指數(shù)共24項(xiàng)指標(biāo)。飲用水分析分析項(xiàng)目在全分析基礎(chǔ)上增加了鋅、銅、鉛、鎘、硒、汞、錳、銀、六價(jià)鉻、氰化物、酚類、洗滌劑等指標(biāo)。

2 評(píng)價(jià)區(qū)地下水化學(xué)類型及水化學(xué)特征

地下水化學(xué)成份在特定的地球化學(xué)環(huán)境條件下形成，它不但與含水層巖性、埋深、時(shí)代成因及水動(dòng)力特征相關(guān)，而且還與人為污染因素有關(guān)。地下水在補(bǔ)給、徑流、富集過(guò)程中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期淋濾，混合濃縮，膠體化學(xué)等作用形成不同的水質(zhì)類型。以本次實(shí)測(cè)水質(zhì)成果為主，結(jié)合收集的水質(zhì)成果，按舒卡列夫法分類，淺層及中深層水化學(xué)類型分布規(guī)律如下：

2.1 淺層水化學(xué)類型及水化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)淺層水化學(xué)成份見統(tǒng)計(jì)表1，陽(yáng)離子以Na+、Ca2+、Mg2+為主，陰離子以SO42-、HCO32-、Cl-為主。礦化度526.7～10 439.18 mg/L，pH值7.1～7.7,總硬度192.5～3 352 mg/L(以CaCO3計(jì))，大部分地區(qū)屬中低礦化度淡水或微咸水，只有個(gè)別地區(qū)礦化度>3 000 mg/L，為咸水。根據(jù)化學(xué)成份含量，按舒卡列夫法分類，將淺層水化學(xué)類型劃分為以下幾個(gè)區(qū)(詳見圖1)。

(1)HCO3-Ca·Mg·Na(Ca·Na·Mg、Mg·Na·Ca、Ca·Mg)型主要分布在古固寨-福寧集鎮(zhèn)-七里營(yíng)鎮(zhèn)-師寨鎮(zhèn)-喬廟鎮(zhèn)-徐營(yíng)鎮(zhèn)一帶。區(qū)內(nèi)地下水pH在7.3～7.7，礦化度在526.7～972.38 mg/L，總硬度在328.5～604.5 mg/L，屬弱堿性中低礦化度淡水。

(2)HCO3-Na(Na·Mg、Ca·Na)型在新鄉(xiāng)市朗公廟加油站附近、獲嘉縣韓小營(yíng)村、獲嘉縣馬營(yíng)村零星分布。區(qū)內(nèi)地下水pH在7.3～7.7，礦化度在707.41～975.92 mg/L，總硬度在192.5～507.5 mg/L，屬弱堿性中低礦化度淡水。

(3)SO4-Na·Mg型主要分布在修武縣二十里鋪村-獅子營(yíng)-獲嘉縣岳莊-新鄉(xiāng)縣李唐馬村-新鄉(xiāng)縣西元封村一帶。區(qū)內(nèi)地下水pH在7.3～7.6，礦化度在1 544.86～10 439.1 mg/L，總硬度在804.5～3 352 mg/L，屬弱堿性高礦化度微咸水-咸水。尤其是十二里鋪村，礦化度高達(dá)10 439.1 mg/L。

(4)SO4-Mg·Ca(Mg·Ca·Na)型在獲嘉縣吳莊村和新鄉(xiāng)縣秦莊零星分布。區(qū)內(nèi)地下水pH值在7.1～7.4，礦化度在791.22～1 936.52 mg/L，總硬度在543.5～1 144.5 mg/L，屬弱堿性淡水-微咸水。

(5)HCO3·SO4-Ca·Na·Mg(Ca·Mg·Na、Mg·Ca·Na、Ca·Mg)型主要分布在輝縣楊起營(yíng)村、獲嘉縣蔣村、原陽(yáng)縣夏馬頭村以及原陽(yáng)縣祝樓鄉(xiāng)蒙城村-武陟縣詹店鎮(zhèn)馬營(yíng)村一帶。區(qū)內(nèi)地下水pH值在7.25～7.6，礦化度在546.63～2 200.23 mg/L，總硬度在403～1 201.5 mg/L，屬弱堿性淡水-微咸水。

表1 淺層地下水水化學(xué)成份統(tǒng)計(jì)表

備注：除pH值外，單位為mg/L。其中硬度、堿度以CaCO3計(jì)。

圖1 淺層水化學(xué)類型分區(qū)圖

(6)HCO3·SO4-Na·Mg(Na·Ca)型主要分布在獲嘉縣大辛莊鄉(xiāng)-新鄉(xiāng)縣小冀鎮(zhèn)-新鄉(xiāng)縣東楊村一帶，在原陽(yáng)縣原武鎮(zhèn)零星分布。區(qū)內(nèi)地下水pH值在7.2～7.4，礦化度在1 014.54～4 769.45 mg/L，總硬度在386.5～2 403.5 mg/L，屬弱堿性中高礦化度微咸水-咸水。

(7)HCO3·SO4·Cl- Ca·Mg(Ca·Na)型主要分布在新鄉(xiāng)縣合河-新鄉(xiāng)市區(qū)一帶，在武陟縣圪垱店村零星分布。區(qū)內(nèi)地下水地下水pH值在7.1～7.7，礦化度在970.33～1 787.91 mg/L，總硬度在589～1 200 mg/L，屬弱堿性微咸水。

(8)SO4·Cl- Mg·Na·Ca型主要分布在新鄉(xiāng)縣大召營(yíng)。地下水pH值在7.2，礦化度為4 769.45 mg/L，總硬度在2 403.5 mg/L，屬弱堿性高礦化度咸水。

(9)HCO3·Cl·SO4- Mg·Na·Ca、HCO3·Cl - Ca·Mg·Na型主要分布在原陽(yáng)縣米莊-原陽(yáng)縣湯莊村一帶。區(qū)內(nèi)地下水pH值在7.4～7.6，礦化度在933.56～1 172.65 mg/L，總硬度在579～674 mg/L，屬弱堿性中礦化度微咸水。

2.2 中深層水化學(xué)類型及水化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)中深層水化學(xué)成份見統(tǒng)計(jì)表2，區(qū)內(nèi)中深層地下水陽(yáng)離子以Na+、Ca2+、Mg2+為主，陰離子以HCO32-、SO42-、Cl-為主。礦化度372.26～1 581.12 mg/L，pH值7.2～7.9，總硬度186.5～970 mg/L(以CaCO3計(jì))，屬中低礦化度淡水或微咸水。根據(jù)化學(xué)成份含量，按舒卡列夫法分類，將中深層水化學(xué)類型劃分為以下幾個(gè)區(qū)(見圖2)。

(1)HCO3-Na·Mg·Ca(Na·Ca·Mg、Na·Mg、Na)型主要分布在新鄉(xiāng)縣古固寨-新鄉(xiāng)縣福寧集鎮(zhèn)-新鄉(xiāng)縣七里營(yíng)鎮(zhèn)-獲嘉縣李道堤村-獲嘉縣沙窩營(yíng)村-武陟縣何營(yíng)鄉(xiāng)李莊村-原陽(yáng)縣原武鎮(zhèn)107附近-原陽(yáng)縣葛莊村-原陽(yáng)縣湯莊村-原陽(yáng)縣米莊一帶。區(qū)內(nèi)pH在7.4～7.9，礦化度在378.48～725.07 mg/L，總硬度在206.5～388.5 mg/L，屬弱堿性中低礦化度淡水。

(2)HCO3-Ca·Mg·Na(Ca·Mg)型主要分布在武陟縣詹店鎮(zhèn)馬營(yíng)村-原陽(yáng)縣祝樓鄉(xiāng)蒙城村-原陽(yáng)縣師寨鎮(zhèn)黑龍?zhí)洞?原陽(yáng)縣小趙莊以及輝縣楊起營(yíng)村-修武縣二十里鋪村一帶。pH在7.45～7.7，礦化度在372.26～617.36 mg/L，總?cè)芙夤腆w在186.5～330 mg/L，屬弱堿性中低礦化度淡水。

表2 中深層地下水水化學(xué)成份統(tǒng)計(jì)表

備注：除pH值外，單位為mg/L。其中硬度、堿度以CaCO3計(jì)。

圖2 中深層水化學(xué)類型分區(qū)圖

(3)HCO3·SO4-Na·Mg(Na·Mg·Ca、Na)型主要分布在新鄉(xiāng)縣西元封村-獲嘉縣馬營(yíng)村-獲嘉縣吳莊村-獲嘉縣徐營(yíng)鎮(zhèn)-獲嘉縣大辛莊鄉(xiāng)-獲嘉縣塔洼村-原陽(yáng)縣朗公廟鎮(zhèn)一帶。pH在7.4～7.9，礦化度在402.65～880.31 mg/L，總硬度在212～378 mg/L，屬弱堿性中低礦化度淡水。

(4)HCO3·SO4-Mg·Ca·Na(Mg·Na·Ca)型主要分布在武陟縣圪垱店村-獲嘉縣馮莊鎮(zhèn)一帶、在獲嘉縣吳莊村零星分布。pH在7.4～7.8，礦化度在440～531.86 mg/L，總?cè)芙夤腆w210～323.5 mg/L，屬弱堿性中低礦化度淡水。

(5)SO4·HCO3-Na·Mg(Na)型主要分布在新鄉(xiāng)市區(qū)及新鄉(xiāng)縣呂村-新鄉(xiāng)縣大召營(yíng)-新鄉(xiāng)縣小吉鎮(zhèn)-獲嘉縣羅旗營(yíng)村-獲嘉縣岳莊一帶。pH在7.4～7.9，礦化度在764.49～1 146.9 mg/L，總硬度在249.5～482 mg/L，屬中低礦化度淡水。

(6)SO4·Cl -Ca·Mg型主要分布在原陽(yáng)縣夏馬頭村，pH為4.2，礦化度1 508.94 mg/L，總硬度970 mg/L，屬微咸水。

(7)HCO3·SO4·Cl - Na·Mg或HCO3·Cl-Na·Mg·Ca型主要分布在新鄉(xiāng)縣李村和原陽(yáng)縣甄杏蘭村。pH在7.4～7.5，礦化度在798.99～1 581.12 mg/L，總硬度在415～559 mg/L。

3 結(jié)語(yǔ)

評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)淺層和中深層地下水化學(xué)成份陽(yáng)離子以Na+、Ca2+、Mg2+為主，陰離子以SO42-、HCO32-、Cl-為主。大部分地區(qū)地下水屬中低礦化度淡水或微咸水，只有個(gè)別地區(qū)礦化度>3 000 mg/L，為咸水。

P641.12

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1004-1184(2016)06-0028-03

2016-05-18

李瑩(1984-)，女，河南鄭州人，工程師，主要從事地下水和地質(zhì)勘查方面工作。