吉林市城区地下水化学时空变化特征分析

文章编号：１００７－４９２９（２０１４）０７－００３８－０４吉林市城区地下水化学时空变化特征分析王雅男，肖长来，赵琳琳，梁秀娟，邱淑伟（吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，长春１３００２１）摘要：根据吉林市城区多年地下水监测点的水质数据，采用数学统计法，离子比例系数法以及Ｐｉｐｅｒ图解法，对该地区地下水化学特征进行时间、空间分析。结果表明，研究区的水化学类型沿地下水流方向从Ｃｌ·ＨＣＯ３－Ｃａ·Ｎａ·Ｍｇ、ＳＯ４·ＨＣＯ３－Ｃａ·Ｍｇ型水向ＨＣＯ３·Ｃｌ－Ｃａ·Ｎａ型水变化，较为明显的是研究区ＴＤＳ值呈现由东南向西北方向逐渐增大趋势，符合当地的水文地质条件。研究区溶滤作用、蒸发浓缩作用以及离子交换作用是该区水化学类型形成的主要因素，高矿化度地区主要分布在吉林市的江北一带，其原因与人类开采地下水以及工业污染有关。关键词：吉林市；水化学类型；矿化度；时空变化中图分类号：Ｘ５２３文献标识码：ＡＴｅｍｐｏｒａｌａｎｄＳｐａｔｉａｌＶａｒｉａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＣｈｅｍｉｓｔｒｙｉｎＪｉｌｉｎＣｉｔｙＷＡＮＧＹａ－ｎａｎ，ＸＩＡＯＣｈａｎｇ－ｌａｉ，ＺＨＡＯＬｉｎ－ｌｉｎ，ＬＩＡＮＧＸｉｕ－ｊｕａｎ，ＱＩＵＳｈｕ－ｗｅｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｄａｔａｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｉｎＪｉｌｉｎＣｉｔｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｓｔａｔｉｓｔｉ－ｃａｌｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｉｏｎｒａｔｉｏｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅＰｉｐｅｒｇｒａｐｈｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒ－ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙｔｙｐｅｓｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍｔｈｅＣｌ·ＨＣＯ３－Ｃａ·Ｎａ·Ｍｇ，ＳＯ４·ＨＣＯ３－Ｃａ·ＭｇｔｏＨＣＯ３·Ｃｌ－Ｃａ·Ｎａ．Ｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｉｓｔｈａｔｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕ－ａｌｌｙｆｒｏｍｔｈｅｓｏｕｔｈｅａｓｔｔｏｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｄｔｏｔｈｅｌｏｃａｌｈｙｄｒｏ－ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ｌｅａｃｈｉｎｇｅｆｆｅｃｔ，ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ，ａｎｄｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｅｆｆｅｃｔａｒｅｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｃｈｅｍｉｓｔｒｙｔｙｐｅ．ＴｈｅｈｉｇｈｓａｌｉｎｉｔｙａｒｅａｍａｉｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｏｆｔｈｅｒｉｖｅｒａｒｅａｏｆＪｉｌｉｎＣｉｔｙ，ｔｈｅｒｅａｓｏｎｉｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｈｕｍａｎｅｘｐｌｏｉｔａ－ｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｊｉｌｉｎｃｉｔｙ；ｈｙｄｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｙｐｅ；ｄｅｇｒｅｅｏｆｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｖａｒｉａｔｉｏｎ收稿日期：２０１３－１２－０４基金项目：吉林省重点科技攻关项目（２０１００４５２）；教育部高等学校博士点基金项目（２００８０１８３００４４）；国家自然科学基金项目（４１０７２１７１）。作者简介：王雅男（１９８９－），女，硕士研究生，从事地下水科学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｙｎ８９２３＠１６３．ｃｏｍ。通讯作者：肖长来（１９６２－），男，教授，博士生导师，从事水资源与水环境研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｃｌ２８２２＠１２６．ｃｏｍ。地下水化学成分的形成和分布是在一定的自然地理和地质条件下经过漫长的地质演变过程的产物，它可以示踪地下水循环途径，反映地下水流系统的特征；而地下水水化学类型是地下水化学成分的集中反映［１］。从某种意义上讲，地下水水文地球化学特征记录了地下水运动的历史，示踪地下水循环途径［２］。地下水水化学研究是地下水资源质量评价的重要内容，它对流域地下水资源利用和管理及与其有关的生态环境保护与建设都具有极其重要的意义［３］。吉林市城区新构造运动活动频繁、强烈，为地下水的形成与分布奠定了良好的基础［４］。大气降水渗入补给较为普遍，是区内各类地下水的主要补给来源。但近