沈陽地區(qū)2017年地下水水化學(xué)類型評價(jià)與分析

由鈺婷

（遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110004）

沈陽市位于遼寧省中部、東北平原南部，山地、丘陵集中在東南部，共有26條河流流經(jīng)境內(nèi)，主要河流包括遼河、渾河、蒲河、秀水河、繞陽河等。沈陽市行政區(qū)劃分為大東區(qū)、東陵區(qū)、和平區(qū)、皇姑區(qū)、沈河區(qū)、鐵西區(qū)、于洪區(qū)、遼中區(qū)、沈北新區(qū)、蘇家屯區(qū)以及法庫縣、康平縣、新民市。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，沈陽市對于地下水的開采和使用也逐年增加，如何合理使用地下水，保護(hù)地下水資源成為了重要的課題。本文通過對2017年沈陽地區(qū)地下水水化學(xué)類型進(jìn)行評價(jià)，了解沈陽地區(qū)地下水類型，淺析其成因，從而對于地下水的使用和保護(hù)起到指導(dǎo)和幫助作用。

1 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)室選取了42個(gè)地下水監(jiān)測井點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，分布在沈陽市的康平縣、法庫縣、新民市、沈北新區(qū)、于洪區(qū)、東陵區(qū)、遼中區(qū)和蘇家屯區(qū)，地下水水井類型均為潛水井。2017年分別于3月、5月、9月和11月依據(jù)國標(biāo)方法對pH、重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽氮、鈣、美、鈉、鉀、總硬度、溶解性總固體等38項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測。并計(jì)算了全年平均值，其中pH依據(jù)《地表水評價(jià)規(guī)范》選取了中位值，計(jì)算結(jié)果如表1。

2 全年地下水水化學(xué)類型評價(jià)結(jié)果

2.1 全年地下水水化學(xué)類型評價(jià)

按照阿列金法進(jìn)行水化學(xué)類型的劃分，結(jié)果有6種類型，比重圖如圖1：其中CⅡCa型井有12眼，占28.6%；SⅡCa型井有1 眼，為新城子，占 2.4%；CⅢCa型井共有 19眼，占 45.2%；ClⅢCa井共有6眼，占14.3%；ClⅢNa型井1眼，為前鴨雞房，占2.4%；SⅢCa井共有3眼，占7.1%。沈陽地區(qū)優(yōu)勢地下水類型為CⅢCa，這說明地下水礦化度較高，硬度較大，不適宜居民飲用生活。

表1 沈陽地區(qū)2017年全年平均值表

圖1 沈陽地區(qū)2017年全年地下水化學(xué)類型比重圖

地下水化學(xué)成分及其形式和分布是在一定的自然地理和地質(zhì)環(huán)境下經(jīng)過漫長的地質(zhì)歷史過程的產(chǎn)物。地下水中分布最廣、含量最多的主要離子共有 8 種，即 Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。如圖 2 所示，沈陽地區(qū)地下水優(yōu)勢陰離子為重碳酸鹽，氯化物和硫酸鹽含量較少，這說明沈陽地區(qū)水文地球化學(xué)特征為典型的碳酸鹽巖溶解控制；重碳酸鹽比重為73.8%，氯化物比重為16.7%，硫酸鹽為9.5%。

圖2 沈陽地區(qū)2017年地下水優(yōu)勢陰離子比重圖

通過圖3，可以看出沈陽地區(qū)地下水優(yōu)勢陽離子以Ca2+為主，占95%以上，Na+含量較低，現(xiàn)有監(jiān)測井中優(yōu)勢陽離子沒有Mg2+組。

圖3 沈陽地區(qū)2017年地下水優(yōu)勢陽離子比重圖

地下水水化學(xué)類型顯示的是總硬度與總堿度的關(guān)系。第Ⅰ型、第Ⅱ型水硬度較小、礦化度較低、水質(zhì)較好；第Ⅲ型水硬度較大、礦化度高、水質(zhì)較差。從圖4可以發(fā)現(xiàn)，沈陽地區(qū)Ⅲ型水占69.0%、Ⅱ型水占31.0%，現(xiàn)有監(jiān)測井中沒有Ⅰ型水，Ⅲ型水占優(yōu)勢、水質(zhì)較差。

圖4 沈陽地區(qū)2017年地下水水型比重圖

2.2 水化學(xué)類型分布情況

沈陽市各縣區(qū)2017年地下水水化學(xué)類型分布如圖5所示，法庫縣、新民市、遼中區(qū)CⅢCa占比最大，分別為100%、57.1%、37.5%；水質(zhì)較好的Ⅱ型水除東陵區(qū)和法庫縣外各縣區(qū)均有分布，其中康平縣2眼、新民市4眼、沈北新區(qū)1眼、于洪區(qū)2眼、遼中區(qū)2眼、蘇家屯區(qū)1眼；從優(yōu)勢陰離子角度，除沈北新區(qū)及東陵區(qū)外各區(qū)的優(yōu)勢陰離子均為重碳酸鹽，分別占比 75%、100%、85.7%、100%、62.5%、57.1%、80%；除法庫縣和于洪區(qū)外，硫酸鹽類和氯化物類均有分布，其中硫酸鹽類分布于沈北新區(qū)、東陵區(qū)、蘇家屯區(qū)，氯化物類分布于康平縣、新民市、沈北新區(qū)、遼中區(qū)；從優(yōu)勢陽離子角度，鈣組占絕對優(yōu)勢，除遼中區(qū)有1眼鈉組井外，各縣區(qū)都為鈣組井；從水型角度，康平縣Ⅱ型水占比50%、于洪區(qū)占比66.7%、剩下皆為Ⅲ型水，其余縣區(qū)均為Ⅲ型水比重大，Ⅰ型水和Ⅱ型水在各縣區(qū)占比分別為0%、28.6%、25%、0%、25%、40%。從現(xiàn)有監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，各縣區(qū)中，水化學(xué)類型沈北新區(qū)、遼中區(qū)比較豐富，其中沈北新區(qū)涵蓋全部三種優(yōu)勢陰離子，四種水化學(xué)類型，分別為 SⅡCa、CⅢCa、ClⅢCa、SⅢCa，而且四種化學(xué)類型均占比25%；遼中區(qū)涵蓋兩種優(yōu)勢陰離子，分比為重碳酸鹽和氯化物、兩種優(yōu)勢陽離子鈣組和鈉組、四種水化學(xué)類型，分別為 CⅡCa、CⅢCa、ClⅢCa、ClⅢNa，這說明沈北新區(qū)和遼中區(qū)地下巖層結(jié)構(gòu)和類型比較復(fù)雜，同時(shí)人類活動影響也較大。

圖5 沈陽市各縣區(qū)2017年地下水水化學(xué)類型分布圖

3 結(jié)論

（1）沈陽地區(qū)地下水水化學(xué)類型以CⅢCa型為主，優(yōu)勢陰離子為重碳酸鹽，優(yōu)勢陽離子為鈣離子，優(yōu)勢水型為Ⅲ型，生產(chǎn)生活使用時(shí)需考慮此類地下水優(yōu)缺點(diǎn)，加以合理利用。不同區(qū)縣地下水水化學(xué)類型不同，應(yīng)該因地制宜加以保護(hù)和治理。

（2）通過對沈陽地區(qū)2017年地下水pH、總硬度、溶解性總固體及硝酸鹽氮結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出，42眼地下水均為中性，陰陽離子平衡；硬度較大，同時(shí)溶解性總固體數(shù)值也較大，地下水口感一般；并且硝酸鹽氮濃度在部分地區(qū)較高，需要引起重視。

（3）沈陽市處于東北平原南部，屬于河流沖擊型平原，地質(zhì)結(jié)構(gòu)以河流沖擊物為主，地下巖層主要為是碳酸鹽巖層，地下水類型為第四系松散型孔隙潛水[1]。這也與沈陽地區(qū)地下水類型吻合，對于地下水的研究，能夠更好的論證地質(zhì)研究的結(jié)論。