礦集區(qū)水體水化學形成和驅(qū)動因子研究對流域水環(huán)境保護和污染修復治理具有重要意義.以大興安嶺南段巴音高勒流域為研究對象,利用水化學Piper和Schoeller圖解結(jié)合水化學多元統(tǒng)計方法,比較不同水體的水化學組分差異,識別水化學組分相關關系和主要離子的潛在來源.根據(jù)水化學離子比值關系、礦物飽和指數(shù)計算、水化學組分的空間分布規(guī)律和典型剖面離子含量變化曲線揭示研究區(qū)水化學形成與演化的驅(qū)動因子.結(jié)果表明,研究區(qū)地表水和泉水樣品水化學類型以HCO₃-Ca型為主,井水樣品水化學類型以HCO₃-Ca型、HCO₃-Ca+Mg型和HCO₃+SO₄-Ca型為主,礦區(qū)尾礦庫周邊井水水化學類型由HCO₃-Ca型向SO₄-Ca型和SO₄-Ca+Mg型變化.Gibbs模型和離子比值關系表明,地表水水化學形成受大氣降水作用控制;泉水水化學形成受巖石風化和大氣降水作用共同控制;井水水化學形成受巖石風化作用控制,蒸發(fā)濃縮作用和人為活動影響.人為活動... 

【文章來源】：環(huán)境化學. 2020,39(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)水文地質(zhì)簡圖與采樣點分布示意

通過水化學Piper三線圖解指示研究區(qū)水質(zhì)樣品書化學組成與演化控制因素[9],如圖2所示,地表水和泉水樣品點總體位于Piper圖的1/3/5區(qū),水體主離子堿土金屬(Ca2++Mg2+)毫克當量濃度高于堿金屬離子(Na++K+),弱酸根(HCO-3)毫克當量濃度高于強酸根離子(SO 4 2- +Cl-),碳酸鹽硬度較均勻.地表水化學組分主要來源于上游泉水補給和大氣降水補給,且流域上游局部出露阿木山組(C2a)海相碎屑巖、碳酸鹽沉積建造灰色生物碎屑灰?guī)r,地下水中優(yōu)勢離子為HCO-3和Ca2+.井水樣品亦主要分布于Piper圖1/3/5區(qū),部分樣品則分布于1/4/6區(qū),與井水中部分樣品SO 4 2- 質(zhì)量濃度顯著升高有關.Schoeller圖解能通過主要離子的毫克當量濃度相對高低識別水化學優(yōu)勢陰陽離子變化,指示水化學演化過程中的離子異常[10].由Schoeller圖可知,研究區(qū)不同水體優(yōu)勢陰陽離子分別為Ca2+和HCO-3,部分井水樣品SO 4 2- 毫克當量濃度明顯升高,指示水體中SO 4 2- 含量出現(xiàn)異常.2.1.3 水化學相關性分析

水化學相關性分析和系統(tǒng)聚類分析可以有效地揭示化學組分的相關性,推測各離子之間是否具有相同來源[11-13].研究區(qū)水化學特征變化較大樣品主要為地下水樣品,本次研究水化學相關分析和聚類分析主要針對地下水進行,地表水樣不作討論.通過Pearson相關性分析和系統(tǒng)聚類得到研究區(qū)主離子的相關系數(shù)熱點圖與系統(tǒng)聚類樹狀圖(圖3),其中離子Pearson相關系數(shù)均為在 P<0. 01 水平(雙側(cè))上顯著相關.水體TDS與Ca2+、Mg2+顯著相關,相關系數(shù)分別為0.961和0.945;與Cl-和SO 4 2- 明顯相關,相關系數(shù)分別為0.858和0.790,水體TDS主要由Ca2+、Mg2+貢獻.SO 4 2- 含量與Ca2+、Mg2+、Cl-相關程度較高,相關系數(shù)分別為0.819、0.737和0.789,推測其可能具有相同來源.系統(tǒng)聚類樹狀圖中,TDS、Ca2+和SO 4 2- 為第一組,其與Mg2+、Na+、Cl-、HCO-3、K+、可溶性SiO2含量相關性逐漸減弱,水體化學組分變化主要表現(xiàn)為Ca2+和SO 4 2- 的變化,礦集區(qū)水體特征離子為SO 4 2- ,很好的指示了礦業(yè)活動對地下水環(huán)境的擾動與影響.2.2 水化學形成作用與控制因素

【參考文獻】：
期刊論文
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