大兴安岭南段巴音高勒流域水化学特征及驱动因子
发布时间：2021-12-25 01:05
矿集区水体水化学形成和驱动因子研究对流域水环境保护和污染修复治理具有重要意义.以大兴安岭南段巴音高勒流域为研究对象,利用水化学Piper和Schoeller图解结合水化学多元统计方法,比较不同水体的水化学组分差异,识别水化学组分相关关系和主要离子的潜在来源.根据水化学离子比值关系、矿物饱和指数计算、水化学组分的空间分布规律和典型剖面离子含量变化曲线揭示研究区水化学形成与演化的驱动因子.结果表明,研究区地表水和泉水样品水化学类型以HCO3-Ca型为主,井水样品水化学类型以HCO3-Ca型、HCO3-Ca+Mg型和HCO3+SO4-Ca型为主,矿区尾矿库周边井水水化学类型由HCO3-Ca型向SO4-Ca型和SO4-Ca+Mg型变化.Gibbs模型和离子比值关系表明,地表水水化学形成受大气降水作用控制;泉水水化学形成受岩石风化和大气降水作用共同控制;井水水化学形成受岩石风化作用控制,蒸发浓缩作用和人为活动影响.人为活动...
【文章来源】：环境化学. 2020,39(09)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
研究区水文地质简图与采样点分布示意
通过水化学Piper三线图解指示研究区水质样品书化学组成与演化控制因素[9],如图2所示,地表水和泉水样品点总体位于Piper图的1/3/5区,水体主离子碱土金属(Ca2++Mg2+)毫克当量浓度高于碱金属离子(Na++K+),弱酸根(HCO-3)毫克当量浓度高于强酸根离子(SO 4 2- +Cl-),碳酸盐硬度较均匀.地表水化学组分主要来源于上游泉水补给和大气降水补给,且流域上游局部出露阿木山组(C2a)海相碎屑岩、碳酸盐沉积建造灰色生物碎屑灰岩,地下水中优势离子为HCO-3和Ca2+.井水样品亦主要分布于Piper图1/3/5区,部分样品则分布于1/4/6区,与井水中部分样品SO 4 2- 质量浓度显著升高有关.Schoeller图解能通过主要离子的毫克当量浓度相对高低识别水化学优势阴阳离子变化,指示水化学演化过程中的离子异常[10].由Schoeller图可知,研究区不同水体优势阴阳离子分别为Ca2+和HCO-3,部分井水样品SO 4 2- 毫克当量浓度明显升高,指示水体中SO 4 2- 含量出现异常.2.1.3 水化学相关性分析
水化学相关性分析和系统聚类分析可以有效地揭示化学组分的相关性,推测各离子之间是否具有相同来源[11-13].研究区水化学特征变化较大样品主要为地下水样品,本次研究水化学相关分析和聚类分析主要针对地下水进行,地表水样不作讨论.通过Pearson相关性分析和系统聚类得到研究区主离子的相关系数热点图与系统聚类树状图(图3),其中离子Pearson相关系数均为在 P<0. 01 水平(双侧)上显著相关.水体TDS与Ca2+、Mg2+显著相关,相关系数分别为0.961和0.945;与Cl-和SO 4 2- 明显相关,相关系数分别为0.858和0.790,水体TDS主要由Ca2+、Mg2+贡献.SO 4 2- 含量与Ca2+、Mg2+、Cl-相关程度较高,相关系数分别为0.819、0.737和0.789,推测其可能具有相同来源.系统聚类树状图中,TDS、Ca2+和SO 4 2- 为第一组,其与Mg2+、Na+、Cl-、HCO-3、K+、可溶性SiO2含量相关性逐渐减弱,水体化学组分变化主要表现为Ca2+和SO 4 2- 的变化,矿集区水体特征离子为SO 4 2- ,很好的指示了矿业活动对地下水环境的扰动与影响.2.2 水化学形成作用与控制因素
【参考文献】：
期刊论文
[1]广东江门地热水水文地球化学特征及来源分析[J]. 林韵,高磊,李绍恒,王卓微,叶志平,陈建耀,杨志刚. 环境化学. 2020(02)
[2]巴楚县平原区地下水水化学特征及成因分析[J]. 孙英,周金龙,魏兴,雷米,曾妍妍,马俊,尹鹏. 环境化学. 2019(11)
[3]基于RS、GIS与AHP的巴音高勒小流域矿集区地质环境综合评价[J]. 孙厚云,金兴,王晨昇,祝新友,黄行凯,葸玉泽. 矿产勘查. 2019(08)
[4]滦河流域中上游富锶地下水成因类型与形成机制[J]. 孙厚云,卫晓锋,甘凤伟,王恒,贾凤超,何泽新,李多杰,李健,张竞. 地球学报. 2020(01)
[5]哈密盆地地下水系统水化学特征及形成演化[J]. 孙厚云,毛启贵,卫晓锋,张会琼,葸玉泽. 中国地质. 2018(06)
[6]鲜水河断裂带虾拉沱盆地断面地下水化学特征及控制因素[J]. 何锦,张幼宽,赵雨晴,韩双宝,刘元晴,张涛. 环境科学. 2019(03)
[7]沁河冲洪积扇地下水水化学特征及成因分析[J]. 刘江涛,蔡五田,曹月婷,蔡月梅,边超,吕永高,陈远铭. 环境科学. 2018(12)
[8]滇东北毛坪铅锌矿区水化学特征及成因[J]. 王剑,罗朝晖,陈植华,王涛,黄荷,项彩娟,孙帮涛,王勇. 环境化学. 2018(06)
[9]湖南香花岭矿区地下水的水文地球化学特征及形成机制[J]. 杨雪,胡俊良,刘劲松,罗朝晖,张煜,刘芳枝,赵震乾,李云安. 环境科学学报. 2018(07)
[10]池武溪流域岩溶水SO42-的空间变化特征及其来源分析[J]. 汪炎林,周忠发,田衷珲,李坡,张结,潘艳喜,曹明达. 环境化学. 2017(12)
本文编号：3551515
【文章来源】：环境化学. 2020,39(09)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
研究区水文地质简图与采样点分布示意
通过水化学Piper三线图解指示研究区水质样品书化学组成与演化控制因素[9],如图2所示,地表水和泉水样品点总体位于Piper图的1/3/5区,水体主离子碱土金属(Ca2++Mg2+)毫克当量浓度高于碱金属离子(Na++K+),弱酸根(HCO-3)毫克当量浓度高于强酸根离子(SO 4 2- +Cl-),碳酸盐硬度较均匀.地表水化学组分主要来源于上游泉水补给和大气降水补给,且流域上游局部出露阿木山组(C2a)海相碎屑岩、碳酸盐沉积建造灰色生物碎屑灰岩,地下水中优势离子为HCO-3和Ca2+.井水样品亦主要分布于Piper图1/3/5区,部分样品则分布于1/4/6区,与井水中部分样品SO 4 2- 质量浓度显著升高有关.Schoeller图解能通过主要离子的毫克当量浓度相对高低识别水化学优势阴阳离子变化,指示水化学演化过程中的离子异常[10].由Schoeller图可知,研究区不同水体优势阴阳离子分别为Ca2+和HCO-3,部分井水样品SO 4 2- 毫克当量浓度明显升高,指示水体中SO 4 2- 含量出现异常.2.1.3 水化学相关性分析
水化学相关性分析和系统聚类分析可以有效地揭示化学组分的相关性,推测各离子之间是否具有相同来源[11-13].研究区水化学特征变化较大样品主要为地下水样品,本次研究水化学相关分析和聚类分析主要针对地下水进行,地表水样不作讨论.通过Pearson相关性分析和系统聚类得到研究区主离子的相关系数热点图与系统聚类树状图(图3),其中离子Pearson相关系数均为在 P<0. 01 水平(双侧)上显著相关.水体TDS与Ca2+、Mg2+显著相关,相关系数分别为0.961和0.945;与Cl-和SO 4 2- 明显相关,相关系数分别为0.858和0.790,水体TDS主要由Ca2+、Mg2+贡献.SO 4 2- 含量与Ca2+、Mg2+、Cl-相关程度较高,相关系数分别为0.819、0.737和0.789,推测其可能具有相同来源.系统聚类树状图中,TDS、Ca2+和SO 4 2- 为第一组,其与Mg2+、Na+、Cl-、HCO-3、K+、可溶性SiO2含量相关性逐渐减弱,水体化学组分变化主要表现为Ca2+和SO 4 2- 的变化,矿集区水体特征离子为SO 4 2- ,很好的指示了矿业活动对地下水环境的扰动与影响.2.2 水化学形成作用与控制因素
【参考文献】：
期刊论文
[1]广东江门地热水水文地球化学特征及来源分析[J]. 林韵,高磊,李绍恒,王卓微,叶志平,陈建耀,杨志刚. 环境化学. 2020(02)
[2]巴楚县平原区地下水水化学特征及成因分析[J]. 孙英,周金龙,魏兴,雷米,曾妍妍,马俊,尹鹏. 环境化学. 2019(11)
[3]基于RS、GIS与AHP的巴音高勒小流域矿集区地质环境综合评价[J]. 孙厚云,金兴,王晨昇,祝新友,黄行凯,葸玉泽. 矿产勘查. 2019(08)
[4]滦河流域中上游富锶地下水成因类型与形成机制[J]. 孙厚云,卫晓锋,甘凤伟,王恒,贾凤超,何泽新,李多杰,李健,张竞. 地球学报. 2020(01)
[5]哈密盆地地下水系统水化学特征及形成演化[J]. 孙厚云,毛启贵,卫晓锋,张会琼,葸玉泽. 中国地质. 2018(06)
[6]鲜水河断裂带虾拉沱盆地断面地下水化学特征及控制因素[J]. 何锦,张幼宽,赵雨晴,韩双宝,刘元晴,张涛. 环境科学. 2019(03)
[7]沁河冲洪积扇地下水水化学特征及成因分析[J]. 刘江涛,蔡五田,曹月婷,蔡月梅,边超,吕永高,陈远铭. 环境科学. 2018(12)
[8]滇东北毛坪铅锌矿区水化学特征及成因[J]. 王剑,罗朝晖,陈植华,王涛,黄荷,项彩娟,孙帮涛,王勇. 环境化学. 2018(06)
[9]湖南香花岭矿区地下水的水文地球化学特征及形成机制[J]. 杨雪,胡俊良,刘劲松,罗朝晖,张煜,刘芳枝,赵震乾,李云安. 环境科学学报. 2018(07)
[10]池武溪流域岩溶水SO42-的空间变化特征及其来源分析[J]. 汪炎林,周忠发,田衷珲,李坡,张结,潘艳喜,曹明达. 环境化学. 2017(12)
本文编号：3551515
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3551515.html
