浅层地下水水质评价及其影响因素分析

邱新义 孙林华 彭位华 陈凯 赵祥

摘 要：了解地下水水质状态及影响因素对于区域水资源管理具有重要意义。为了解宿州市浅层地下水水质及其影响因素，采用WQI饮用评价法对地下水水质进行评价，并通过Gibbs图、离子比值和空间插值对其影响因素进行了分析。结果表明：研究区地下水适合饮用，Mg2+、F-和Na+是影响水质的主要水化学参数。Gibbs图表明地下水离子组成受水岩相互作用控制，进一步通过离子比值分析得出Na+和Mg2+主要来源于硅酸盐矿物的溶解。此外，空间插值显示F-主要来源于含氟矿物的溶解。

关键词：浅层地下水;水质评价;水岩相互作用;影响因素

中图分类号  P597+2文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）19-0136-05

Shallow Groundwater Quality Assessment and Its Influencing Factors

——Take Suzhou City as an Example

QIU Xinyi1，2 et al.

（1School of Earth and Environment， Anhui University of Science & Technology， Huainan 232001， China; 2School of Resources and Civil Engineering， Suzhou University， Suzhou 234000， China）

Abstract： Understanding the groundwater quality and its influencing factors are important to manage regional groundwater resources. In this study， the Water Quality Index （WQI）， Gibbs diagram， ion relationship and spatial interpolation method were applied for identifying the quality and influencing factors in shallow groundwater of Suzhou city， Anhui province. The results indicated that groundwater was suitable for drinking， and Mg2+， F- and Na+ were the main parameters for affecting the groundwater quality in the study area. Gibbs diagram showed that the hydrochemical composition of groundwater was controlled by water-rock interactions. According to ion relationship method， Na+ and Mg2+ were mainly originated from the weathering of silicate minerals. In addition， spatial interpolation showed that F- was mainly derived from the dissolution of fluorinated minerals.

Key words： Shallow groundwater; Water quality assessment; Water-rock interaction; Influencing factors

1 引言

隨着社会高速发展和人口的不断增加，全球水资源短缺已成为普遍存在的现象[1]。中国作为世界的一部分，也面临同样的问题[2]。华北地区多年平均水资源量仅占全国的4%，人均水资源量仅为全国平均水平的1/7[3]。与此同时，皖北地区人口及耕地分别占全省的45.4%、50.3%，而水资源总量仅占全省的13.68%[4]。

水资源短缺、水资源分布不均、水环境污染等问题日益突出，因此，对水资源的科学利用显得尤为重要。从目前看来，对于水资源利用的研究主要分为水量、水质2个方面[5-6]。在这些研究中，水质评价作为重要的定量化研究手段，在水资源利用方面发挥了极其重要的作用，并主要集中于各种评价方法运用（单因子评价法、内梅罗污染指数法等）[7-10]。与此同时，对于水质影响因素分析也同样至关重要[11-12]。

对于中国北方而言，大部分地区采用地下水作为居民生活及工农业活动的主要水源[13]。作为苏皖北部的代表性城市，宿州市是国家重要的工农业城市。因此，对宿州市地下水资源利用的研究已然成为焦点。对此，前人已经开展了一部分与宿州市有关地下水资源利用的研究，但截至目前，这些研究主要集中于地下水资源量的评价方面[14-16]，而对于浅层地下水水质及影响因素的研究尚未深入，这对于地下水保护及可持续管理无疑是不足的。

基于此，本研究以宿州市唯一的饮用水源地——城西水源地作为研究对象，重点开展了水质评价及影响因素分析，了解城区地下水水质状况，确定影响水质的主要影响因素，对于阐明研究区水源地水质状况及成因分析具有重要意义，有助于全面了解饮用水安全，同时也为区域水资源保护及水资源管理提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 研究区概况 研究区坐落于宿州市埇桥区境内，东北以沱河为界，西南以浍河为界，南至桃园煤矿。地理坐标为116°55′～117°05′E，33°30′～33°41′N，总面积约为134.69km2，（见图1）。为温带半湿润季风气候，夏季酷热，冬季干冷，四季气候分明。据宿州市气象资料显示，研究区年平均气温达14.4℃，最高温度达40.3℃，多年平均降水量达858.1mm，多年平均蒸发量达1589.4mm。研究区有地表水如沱河、新汴河穿境而过，更有铁路由东南向北西贯穿其中。