宁夏环香山地区地下水水化学特征及其成因分析

摘要

为了合理利用宁夏环香山地区的地下微咸水，采用泰森多边形法、舒卡列夫分类法、Piper曲线、相关性分析法、Gibbs图解法、离子比值法等方法，对该地区地下水水化学特征空间分布及成因进行了分析。结果表明：环香山地区地下水溶解性总固体（TDS）值变化范围在1 664～4 220 mg/L；地下水中阳离子以Na⁺为主，平均值为495.73 mg/L，阴离子主要以Cl^-为主，平均值为1 076.44 mg/L。从水化学指标的变异系数来看，CO₃^2-变异系数最大，变异性相对较强，其质量浓度在空间分布的差异较为明显。HCO₃^-与pH值的变异系数相对较小，变异性较弱，其空间分布的差异不明显。TDS空间分布由环香山中心向四周呈递减的趋势，TDS介于1 000～3 000 mg/L的占比为68.89%。水化学类型从北部的Cl·HCO₃·SO₄-Na型逐渐向南部转型为Cl·SO₄-Na·Mg型，南部以Cl·SO₄-Na型为主。该地区地下水水化学组分的影响因素中蒸发浓缩占主导，岩石风化次之，同时盐岩的溶解也丰富了水中的Mg²⁺,SO₄^2-,Cl^-,Na⁺，其中Na⁺与K⁺来源于盐岩在水中的溶解，Ca²⁺与Mg²⁺主要来源于蒸发岩和硅酸盐岩的溶解；蒸发岩溶解对地下水化学成分的影响不可忽视，同时地下水发生了阳离子交换作用。

关键词

地下水 / 环香山地区 / 水化学特性 / 空间分布特征 / 成因分析

基金资助

宁夏自然科学基金项目（2022AAC02013）; 国家自然科学基金项目（52369010）; 宁夏高等学校一流学科建设（水利工程）项目（NXYLXK2021A03）; 国家重点研发计划项目课题（2021YFD1900605）