通辽地区地下水水化学特征及防污性能研究

【摘要】通辽市科尔沁区作为东北地区西辽河平原上最主要的城市之一。是一个以工农业为主导，工、农、林、牧业共同发展的地区。研究区降水量较小、蒸发强烈,地表水资源较丰富,但因近些年来，气候干旱，各大河流上游水库的修建，使区内各河流的流量逐年减少，地表水资源总量及可利用量也在减少。地下水资源是该区生产、生活用水的主要水源。然而随着当地的经济发展,研究区内地下水水质也发生了一定的变化,地下水中、矿化度、氯、氟、砷、铅、汞等都有不同程度的超标，地下水也出现不同程度的咸化现象。因此，在该区以研究地下水化学特征，评价地下水质量，预防地下水污染，加强地下水防污性能研究，对地下水资源的保护具有十分重要的意义。本文中国地质调查局下达的国土大调查项目《西辽河平原地下水污染调查评价》为依托。将浅层地下水作为研究的重点。通过对研究区资料的收集与整理、样品测试和理论分析等手段,研究地下水水化学特征、地下水质量及地下水的防污性能。论文根据依托项目的工作安排。在研究区内采集76组地下水样品,将水质分析数据进行对比，地下水中各主要离子之间的统计特征，由数理统计特征说明其在不同区域浓度值相差较高，易受含水层介质、地形地貌、水文气象条件和人类活动等因素的影响。地下水无机组分超标统计，铁锰的超标率最高，均超过75%，亚硝酸根、铅、铝次之，超标率在10-20%之间，其余组分超标率较低。根据收集资料可知铁、锰、氟超标主要是因为受自然条件影响原生环境背景值较高，三氮超标主要是因为人类活动及工农业生产所致。相关性分析，得出TDS与Cl-、Na+、Mg2+、SO2-4的相关性在0.83以上，说明TDS的变化与这几种离子的浓度变化趋势几乎是一致的。通过离子系数比分析，说明随着TDS的浓度的升高，地下水与含水层介质之间不仅发生岩盐、石膏和白云石的溶解沉淀，阳离子交替吸附作用也伴随发生。依据《地下水质量标准》（GB/T14848-93）,浅层地下水环境质量综合评价采用加附注的评分法。结果表明Fe、Mn、总硬度、PO3-4、NO-2等组分的超标是影响研究区地下水质量的最主要因素；浅层地下水环境质量较好区主要分布科尔沁区的东北部的伊尼嘎吐分场—洋井—十间房分场、以及胜利村—马家窝堡村一带；浅层地下水环境质量极差区，主要有4个片区，分别为在通辽市中心城区西北部的河西镇、研究区北部的东喜伯营子村—二道营子村—西佳木斯村—东亿棵树村、研究区东部的安巨村—小安巨—兴隆村—潘家店村、以及研究区东南部的东哈拉干吐一带；浅层地下水环境质量较差区主要为除上述两类地区以外的区域，这一等级的环境质量分区在本区分布范围最广，涵盖了通辽市中心城区，以及几乎全部的乡镇中心区。其中Fe、Mn等指标为原生环境影响，PO3-4、NO-2是由于人类活动引起的污染所致。参考传统地下水防污评价模型的指标和分级,结合研究区影响地下水相关的指标因素特征,选取7个影响地下水防污性能的因素作为评价指标:水位埋深D、净补给量R、土壤岩性A、含水层岩性、土地利用类型、包气带岩性、渗透系数，在传统DRASTIC模型的基础上，修改为为DRASLIC模型，采用层次分析法，计算出新的权重值。运用Mapgis软件将各评价指标因子图层空间叠加分析。将权重值与各评价因子分值，通过模型计算,根据结果将研究区的地下水的防污性分区并分析其原因，为研究区的地下水开发利用决策提供了依据。
【作者】李旭光；
【导师】吴国学；
【作者基本信息】吉林大学，地质工程，2014，硕士
【关键词】地下水；水化学特征；质量评价；防污性能；

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