晋江市地下水矿化度分布及与离子间关系

第３２卷第２期２０１４年４月泉州师范学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｕａｎｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．３２Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１４晋江市地下水矿化度分布及与离子间关系黄耀裔１，王天宝２，杨琳绗１（１．泉州师范学院资源与环境科学学院，福建泉州３６２０００；２．泉州市排水管理中心，福建泉州３６２０００）摘要：通过测试晋江市地下水矿化度、ｐＨ值及大组分阴、阳离子含量，利用地统计中克吕格法对矿化度插值得出其空间分布特征，并通过Ｄｕｒｏｖ水化学图分析晋江市地下水的水化学特征及与矿化度和ｐＨ值之间的关系．按照ＣＡ卡列夫地下水化学类型划分标准确定该地区地下水类型主要以Ｃｌ－獉ＨＣＯ－３—Ｋ＋＋Ｎａ＋獉Ｃａ２＋型为主．对矿化度与大组分阴、阳离子做相关及偏相关，分析与阴离子（Ｃｌ－、ＨＣＯ－３、ＳＯ２－４）在α＝０．０５下存在相关，与ＨＣＯ－３离子呈现出极显著相关．影响分析结果表明，晋江时候地下水过度开采导致海水入侵、岩体溶滤是造成晋江市部分地区矿化度升高的主要原因之一．关键词：地下水；矿化度；克吕格插值；偏相关收稿日期：２０１４－０１－１１作者简介：黄耀裔（１９８３－），男，实验师，福建晋江人，从事环境信息系统与评价相关研究．基金项目：福建省教育厅科技项目（ＪＡ１２２８１）；泉州科技局项目（２０１１Ｚ２２，２０１２Ｚ１１７）中图分类号：Ｘ５２３文献标识码：Ａ文章编号：１００９－８２２４（２０１４）０２－００４０－０５浅层地下水作为淡水资源的重要组成部分，对生态环境具有维持功能，同时也是日常生活和工农业生产的重要水来源之一，浅层地下水的补给来源主要来自地表水和大气降水，易受气候、地形、土壤等因素的影响［１］．矿化度（ＴＤＳ，又称水的总矿化度或溶解性固体含量），作为地下水无机污染物的一个重要指标，通常指溶解于地下水中物质的总量，主要包含地下水中大组分阳离子和阴离子的含量［２］，因此，了解其矿化度含量及其与水化学环境之间的关系尤为必要．影响矿化度含量的主要原因有：地区降雨量偏少且蒸发量偏大，蒸发浓缩强烈，导致地层中的盐分增高［３］；地下水环境补给、径流、排泄差［４］；海水入侵［５］等使得浅层地下水矿化度较高或该地区自身本底值较高也是造成矿化度偏高的原因．当浅层地下水中矿化度含量过高可能影响河流含盐量，当水位抬升时会造成土壤盐碱化，导致部分不耐盐碱类树种生长，农作物减产等［６］；同时还可影响到地区工业生产，增加了降低水中盐分生产成本，影响地区的经济发展．论文通过测试晋江市浅层地下水中矿化度以及相关阴、阳离子、ｐＨ值指标含量，利用ＧＩＳ结合地统计分析其空间分布特征，进一步采用统计数学的相关及偏相关分析其矿化度和水化学的大组分阴、阳离子等特征及与矿化度的相互关系，并对其含量影响因素进行分析探讨，可为晋江市今后合理开发利用以及保护地下水资源提供参考．１材料与方法１．１研究区域概况晋江市位于福建省泉州市东南侧，福建第三大流域———晋江流域的下游．四周与石狮市、南安市、鲤城区、丰泽区、台湾海峡毗邻，海岸线自北而南有泉州湾、深沪湾、围头澳和安海湾．地势由西北－东南递减，呈梯级分布；地貌以丘陵、台地、平原为主；地质属闽东滨海加里东隆起带．气候属南亚热带湿润气候区，年均气温２０～２１℃，１月均温１１．９℃，７月均温２８．２℃，年均日照２１３０ｈ，年均降雨量９１１～１２３１ｍｍ．境内地下水主要为松散岩类空隙水、风化带空隙裂缝水和基岩裂缝水三大类型．地下水变化与大气降水、地形地貌、岩性特征等诸因素密切相关．１．２采样及测试采样监测点以能够基本了解和覆盖研究区的地下水特征为原则，水样采集严格按地下水相关规范操作，同时结合ＧＰＳ记录水样监测点的地理坐标（投影方式采用ＷＧＳ８４－ＵＴＭ投影），水样监测点空间分布如图１所示．检验方法按国家标准《生活饮用水标准检验方法》（ＧＢ５７５０）执行．其中化学分析、双份分析的相对误差满足以下要求：含量范围Ｘ≤３．０８ｍｇ／Ｌ时，ＲＤ值Ｙ＝Ｃ×１２．５×Ｘ－０．８１２；若含量范围Ｘ＞３．０８ｍｇ／Ｌ时，ＲＤ值Ｙ＝Ｃ×２０．０×Ｘ－０．６００；如果水样为清液，直接取样测试，样品无需处理．测试质量监控抽取１０％样品进行检查，以确保分析的精密度．图１晋江市地下水采样分布图图２地下水矿化度克吕格插值图Ｆｉｇ．１ＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓａｍｐｌｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＦｉｇ．２ＴｏｔａｌｄｉｓｓｏｌｏｖｅｄｓｏｌｉｄｉｎｔｈｅｃｉｔｙｏｆＪｉｎｊｉａｎｇｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＫｒｉｇｉｎｇｖａｌｕｅ２矿化度含量及空间分布特征根据ＧＢ／Ｔ１４８４８－９３《地下水环境质量标准》中矿化度指标的标准分级，采集测试的所有水样中处于Ⅰ类水平（≤３００ｍｇ／Ｌ）有２６个水样监测点，处于Ⅱ类水平（３００ｍｇ／Ｌ＜Ⅱ类≤５００ｍｇ／Ｌ）的有２２