Hydrochemical Characteristics and FormationMechanism of Groundwater in the Eastern Region of Tieshangang District, Beihai City
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摘要: 地下水为北海地区经济社会发展提供有力的资源支撑，研究该地区地下水水化学特征及形成机制对区域地下水资源合理开采及可持续利用和服务海岸带生态安全建设具有重要意义。本研究在北海市铁山港东部地区开展了地下水调查、水样采集与分析，并综合运用描述性统计分析、Gibbs 图以及离子比值等方法分析了地下水水化学特征及水岩相互作用机理。结果表明：研究区地下水具有矿化度和pH值低的显著特点，潜水水化学类型为Na·Ca-Cl·HCO3·NO3、Na·Ca-Cl·NO3和Na·Ca-Cl 型；承压水水化学类型以Na·Ca-Cl·HCO3·NO3、Na·Ca-Cl·NO3和Na-Cl·NO3型等为主，Na+、Cl-质量浓度沿径流方向增加明显。地下水的形成过程主要受到硅酸盐和蒸发盐矿物溶解、阳离子交换作用等的控制，且受到一定程度人类活动的影响。硝酸盐在地下水中普遍存在，有55.2%的承压水和66.7%的潜水样品表现为硝酸型水，指示区内地下水有受到污染的趋势。建议重视研究区地下水污染防治，尤其注意化肥的科学使用，并加强对工业、生活排污的有效处理。Abstract: Groundwater resources provide strong support for the economic and social development in the Beihai area. Therefore, the study of the hydrochemical characteristics and formation mechanism of groundwater in this area is important for the rational exploitation and sustainable utilization of regional groundwater resources, and of great significance in the construction of ecological security in the coastal zone. In this paper, groundwater investigation, water sample collection and analysis were carried out in the eastern region of Tieshangang District, Beihai City; the groundwater hydrochemical characteristics and water-rock interaction mechanism were analysed with descriptive statistical analysis, Gibbs diagram and ion ratio methods. The results show that the groundwater of the study area is characterized by a low degree of mineralization and pH value. For phreatic water, hydrochemical types are mainly Na·Ca-Cl·HCO3·NO3, Na·Ca-Cl·NO3 and Na·Ca-Cl types. The Na·Ca-Cl·HCO3·NO3, Na·Ca-Cl·NO3 and Na-Cl·NO3 types predominate in the confined water, and the concentrations of Na+ and Cl- increased along the groundwater flow path. The groundwater formation process is mainly controlled by the dissolution of silicate and evaporite minerals, cation exchange and is influenced by human activities to some extent. Nitrate is widespread in the groundwater, with 55.2% of the confined water and 66.7% of the phreatic water samples exhibiting NO3 type, indicating a trend of groundwater contamination in the area. This study suggests that attention should be paid to the prevention and control of groundwater pollution in the study area, especially the scientific use of chemical fertilizers and the effective treatment of industrial and domestic discharges.
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Key words:
- groundwater /
- hydrochemical characteristics /
- formation mechanism /
- Tieshangang District
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[1] 安乐生,赵全升,叶思源,刘贯群,丁喜桂.2012.黄河三角洲浅层地下水化学特征及形成作用[J]. 环境科学,33(2):370-378.
[2] 北海市铁山港区人民政府.2020.北海市铁山港区总体规划[Z].http://www.bhtsg.gov.cn/zjgq/.
[3] 陈雯,黎清华,余绍文,刘怀庆.2017.广西防城区地下水水化学特征及离子来源分析[J]. 华南地质与矿产,33(2):162-168.
[4] 陈雯,余绍文,张宏鑫,刘怀庆.2020.广西北海市冯家江河水及其沿岸地下水污染特征初探[J].华南地质与矿产,36(2):186-196.
[5] 陈慧杰.2012.鄱阳湖流域农村饮用水水环境特征及其污染机理研究[D].南昌大学硕士学位论文，1-40.
[6] 陈双喜,黎清华,刘怀庆,陈雯,余绍文,王清,张宏鑫.2019.广西防城港地区地下水现场测试数据集[J].中国地质,46(S2):69-73.
[7] 程爱珍,韦华红.2010.广西酸雨时空分布和季节变化特征分析[J].安徽农业科学,38(9):4683-4685.
[8] 程新伟,孙继朝.2017.珠江三角洲地区酸性地下水分布特征及其影响因素研究[J].地下水,39(5):25-27+87.
[9] 单晓杰,何江涛,张小文,孙继朝.2020.基于人为活动影响识别的区域地下水水质演化预测:以石家庄地区为例[J].现代地质,34(1):189-198.
[10] 杜裕,梁俊,梁驹.2012.基于GIS 广西酸雨区域分布及变化特征分析[J].环境工程,30(S2):371-374.
[11] 高宗军,万志澎,贺可强,维克多·库金,刘久潭.2022.大汶河流域中上游地区岩溶地下水水化学特征及其控制因素分析[J].地质科技通报,41(5):264-272.
[12] 广西壮族自治区地质调查院.2012.广西壮族自治区多目标区域地球化学调查（北海地区）成果报告[R].
[13] 广西壮族自治区生态环境厅.2021.2011-2021 年广西壮族自治区生态环境状况公报[R].
[14] 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.2017.GB/T14848-2017 地下水质量标准[S].北京:中国标准出版社.
[15] 国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.2022.GB5749-2022 生活饮用水卫生标准[S].北京:中国标准出版社，1-14.
[16] 黄子学.2013.北海市地下水取水井管理存在的问题及对策[J].广西水利水电,(5):70-74.
[17] 荆继红,孙继朝,韩双平,黄冠星,陈玺,张玉玺,刘景涛.2010.珠江三角洲地区酸雨及酸化地下水分布特征[J].上海地质,(2):8-12.
[18] 黎清华.2018.高位海水养殖影响下的地下水咸化过程识别及其模拟——以北海大冠沙地区为例[D].中国地质大学(武汉)博士学位论文.
[19] 李丹,孟庆强,张明珠.2015.广州市地下水源地浅层地下水pH 值的时空变化及其成因分析[J].地下水,37(6):3-5+17.
[20] 李耕,韩志伟,申春华,曾祥颖.2019.典型岩溶小流域水体中硝酸盐分布特征及成因:以普定后寨河流域为例[J].地球科学,44(9):2899-2908.
[21] 李锐,周训,张理,欧业成,黄喜新.2006.北海市偏酸性地下水pH 值的特点及其影响因素简析[J].勘察科学技术，(5):46-50.
[22] 李锐.2006.广西北海市地下水水动力场和水化学场演化的研究[D].中国地质大学(北京)硕士学位论文.
[23] 李培月.2014.人类活动影响下地下水环境研究——以宁夏卫宁平原为例[D].长安大学博士学位论文，1-241.
[24] 梁媛,黄柏生.2003.茂名市浅层地下水pH 值偏低的原因分析[J].工程勘察,(3):32-34.
[25] 林聪业,孙占学,高柏,华恩祥,张海阳,杨芬,高杨,蒋文波,姜心月.2021.拉萨地区地下水水化学特征及形成机制研究[J].地学前缘,28(5):49-58.
[26] 刘江涛,蔡五田,曹月婷,蔡月梅,边超,吕永高,陈远铭.2018.沁河冲洪积扇地下水水化学特征及成因分析[J].环境科学,39(12):5428-5439.
[27] 吕晓立,刘景涛,韩占涛,朱亮,张玉玺.2021.快速城镇化进程中珠江三角洲硝酸型地下水赋存特征及驱动因素[J].环境科学,42(10):4761-4771.
[28] 欧业成,陈润玲,黄喜新,周训.2009.北海市滨海地下水天然偏酸性特征及其影响因素[J].桂林工学院学报,29(4):449-454.
[29] 彭红霞,侯清芹,曾敏,黄长生,师环环,皮鹏程,潘羽杰.2021.雷州半岛地下水化学特征及控制因素分析[J].环境科学,42(11):5375-5383.
[30] 齐信,王安涛,黎清华,王晓晗,张再天.2021.海南省琼中县地下水质量评价研究[J].华南地质,37(3):339-347.
[31] 钱会,马致远,李培月.2012.水文地球化学(第二版)[M].北京:地质出版社.
[32] 沈照理,朱婉华,钟佐.1993.水文地球化学基础[M].北京:地质出版社.
[33] 宋绵,龚磊,王新峰,李甫成,马涛.2018.江西兴国县偏酸性地下水研究现状[J].地球学报,39(5):580-585.
[34] 王文君.2012.南康盆地地下水资源防海水入侵开采方案研究[D].桂林理工大学硕士学位论文，1-88.
[35] 王晓曦,王文科,王周锋,赵佳莉,谢海澜,王小丹.2014.滦河下游河水及沿岸地下水水化学特征及其形成作用[J].水文地质工程地质,41(1):25-33+73.
[36] 吴嘉铃,王莹,胡倩,柯小兵,成建梅,唐仲华.2022.雷州半岛地下水水化学特征及成因分析[J].安全与环境工程,29(1):145-153+162.
[37] 杨林,刘庆超,陈鑫,黄栋声,李海良,刘丽.2015.北部湾经济区南康盆地地下水资源应急潜力评价[J].中国农村水利水电,(10):43-46.
[38] 杨森,李义连,姜凤成,杨国栋.2019.高店子幅水化学特征及水质评价[J].地质科技情报,38(2):226-234.
[39] 曾邯斌,苏春利,谢先军,潘洪捷,纪倩楠,陶彦臻.2021.河套灌区西部浅层地下水咸化机制[J]. 地球科学,46(6):2267-2277.
[40] 张涛, 蔡五田, 李颖智, 张智印, 耿婷婷, 边超, 赵淼, 蔡月梅.2017.尼洋河流域水化学特征及其控制因素[J].环境科学,38(11):4537-4545.
[41] 张涛, 何锦, 李敬杰, 曹月婷, 龚磊, 刘金巍, 边超, 蔡月梅.2018.蛤蟆通河流域地下水化学特征及控制因素[J].环境科学,39(11):4981-4990.
[42] 张宏鑫,吴亚,罗炜宇,陈雯,刘怀庆.2020.雷州半岛岭北地区地下水水文地球化学特征[J]. 环境科学,41(11):4924-4935.
[43] 张宏鑫,余绍文,张彦鹏,陈雯,黎清华,刘怀庆,张庆玉.2022.广西防城港地区浅层地下水pH值时空分布、成因及对生态环境的影响[J].中国地质,49(3):822-833.
[44] 张人权,梁杏,靳孟贵,万力,于青春.2011.水文地质学基础[M].北京:地质出版社.
[45] 张玉玺,孙继朝,陈玺,黄冠星,荆继红,刘景涛,向小平,王金翠,支兵发.2011.珠江三角洲浅层地下水pH值的分布及成因浅析[J].水文地质工程地质,38(1):16-21.
[46] 中国地质调查局武汉地质调查中心.2021.北海海岸带陆海统筹综合地质调查成果报告[R].
[47] 周训,宁雪生,王举平.1997.北海市滨海含水层海水入侵的水化学判别[J].勘察科学技术,(2):9-13.
[48] 周训,张华,赵亮,沈晔,严霞,欧业成,黄喜新.2007.浅析广西北海市偏酸性地下水的形成原因[J].地质学报,81(6):850-856.
[49] 左禹政,安艳玲,吴起鑫,屈坤杰,樊光辉,叶祖鑫,秦玲,钱娟婷,涂成龙.2017.贵州省都柳江流域水化学特征研究[J].中国环境科学,37(7):2684-2690.
[50] Gaillardet J, Dupré B, Louvat P, Allègre C J. 1999. Global silicate weathering and CO2 consumption rates deduced from the chemistry of large rivers[J]. Chemical Geology, 159(1-4):3-30.
[51] Gao Z J, Wang Z Y,Wang S, Wu X，An Y H, Wang W X, Liu J T. 2019. Factors that influence the chemical composition and evolution of shallow groundwater in an arid region: a case study from the middle reaches of the Heihe River, China[J]. Environmental Earth Science,78:390.
[52] Li P Y, Qian H, Wu J H, Chen J, Zhang Y Q, Zhang H B. 2014. Occurrence and hydrogeochemistry of fluoride in alluvial aquifer of Weihe River, China[J]. Environmental Earth Sciences,71(7):3133-3145.
[53] Yue F J, Liu C Q, Li S L, Zhao Z Q, Liu X L, Ding H, Liu B J, Zhong J. 2014. Analysis of δ15N and δ18O to identify nitrate sources and transformations in Songhua River, Northeast China[J]. Journal of Hydrology, 519: 329-339.
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