本文摘要：提要：為查明長春新區地下水特征及演化，支撐東北老工業基地建設，本文在調查取樣的基礎上，充分利用前人成果資料，應用SPSS分析軟件、地下水污染分析軟件等工具，通過對長春新區的地質條件、水化學參數空間分布特征、地下水化學類型、地下水化學成因分析，
提要：為查明長春新區地下水特征及演化，支撐東北老工業基地建設，本文在調查取樣的基礎上，充分利用前人成果資料，應用SPSS分析軟件、地下水污染分析軟件等工具，通過對長春新區的地質條件、水化學參數空間分布特征、地下水化學類型、地下水化學成因分析，得出長春新區地下水的硬度較高且礦化度較大,HCO3-在地下水的離子中占據主導,Ca2+、Cl-、SO42-、Na+在地下水中的絕對質量濃度較高;PH、H2SiO3、Sr、TDS、Mg2+、HCO3-的質量濃度相對穩定;地下水離子以HCO3-和Ca2+為主;Na+和K+同時來自巖鹽和硅酸巖的溶解;Ca2+和Mg2+主要來源于碳酸鹽的溶解。區內地下水質量可分為四級，其中Ⅴ類水未評出�？傮w來看，Ⅰ類水占7.50%，Ⅱ類水占32.10%，Ⅲ類水占20.80%，Ⅳ類水占39.60%。較好以上地下水占60.4%，水質總體情況較好，這對保障該區人們健康生活提供了良好的基礎。
關鍵詞：地下水;水化學;水質特征;生態健康;水文地質調查工程;長春新區;吉林
1引言
長春新區是2016年國務院在長東北經濟區的基礎上批準的國家級新區，包括朝陽區的雙德鄉，寬城區的奮進鄉，二道區的龍嘉鎮，九臺區的西營城街道，規劃控制面積499平方公里。建設好長春新區作為推進“一帶一路”建設、加快新一輪東北地區等老工業基地振興的重要舉措，為促進吉林省經濟發展和東北地區全面振興發揮重要支撐作用。
水是生命的源泉、農業的命脈、工業的血液、城市的靈魂,是人類和一切生物生存不可缺少的物質基礎。而長春又是嚴重缺水的城市，研究長春新區地下水水質特征對未來新區發展、生態保護意義重大。地下水化學特征及形成作用是水文地質學科的重要研究內容，開展相關研究對區域地下水資源的利用和管理及生態環境的建設與保護都具有十分重要的意義(錢會和馬致遠,2005;沈照理等,1993)。地下水化學特征由物源的沉積環境及沉積組合特征決定，并受自然和人為因素交互影響(章光新等,2006;謝振華等，2010;李旭光等，2019;安樂生等，2012)。
當前，國內外學者主要采用數理統計(張濤等，2018;孫立梅和劉曉潔，2005;王水獻等，2007;邢立亭等，2015;陳倩等,2012)、Piper三線圖、舒卡列夫分類法、相關性分析等技術方法對地下水水質量、水化學特征進行研究(孫斌和邢立亭，2010;張偉敬等,2010;袁建飛等,2016;孫岐發等,2017;孫岐發等,2019)。地下水在運移過程中，與介質發生多種多樣的物理化學作用，其中包括溶解/沉淀、酸堿平衡、吸附/解吸及氧化還原作用等(馮億年等，2015;楊炳超等,2016;章光新等,2006;姜凌，2009;孫厚云等,2018;楊磊等,2015)。
依據地質、水文地質條件的不同，這些作用往往控制著一個地區地下水的化學成分，利用離子比例系數法認識地下水的形成及演化。依據我國地下水質量狀況和人體健康風險,參照生活飲用水、工業、農業等用水質量要求，高彥偉等，2008;王意惟和王宇昕，2009;任光等，2015;尹華等，2009在長春地區作過地下水質評價以及后備水源地評價，但針對長春新區地下水還沒有人專門進行過研究。
2研究區概況
長春新區分布在長春市外圍的西南和東北兩面，地理坐標：東經125°12′-125°53′;北緯43°40′-44°11′，地勢東南高，西北低。按成因類型、形態特征，分為構造剝蝕、剝蝕堆積、堆積三個成因類型和大黑山丘陵、黃土波狀臺地、一級階地及漫灘三個形態單元。其中黃土波狀臺地分布最廣，其次為一級階地及漫灘。
屬于北溫帶大陸性季風氣候，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季涼爽早霜，冬季寒冷漫長。全區降水多年平均為576.7mm，降水主要集中在6-9月份，占全年降水的60-80%，蒸發量全區1741mm，是降水的3倍。較大的水系為霧開河、飲馬河與伊通河。石頭口門水庫位于研究區東北部，庫區有一小部分位于研究區內。石頭口門水庫位于飲馬河中游，集水面積4944km2，庫容量為7.02億m3。研究區主要地層有侏羅系、白堊系和第四系。地下水類型劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、基巖裂隙水三種類型，地下水富水性差別大。
3研究方法
3.1地下水水樣采集與測試方法
地下水采樣點分布于長春新區,采樣時間為2016年7月,采樣點控制面積為499km2,共采集地下水水樣48組(其中平行樣1組),水樣嚴格按《地下水環境監測技術規范(H/164-2004》進行采集、保存和送樣。水樣測試由國土資源部東北礦產資源監督檢測中心測試完成。利用全譜直讀等離子體光譜法(ICP-OES)測定Na+、K+、Ca2+、Mg2+，用離子色譜法(IC)測定Cl-、SO42-，用紫外分光光度法(UV)測定H2SiO3，用重量法(GR)測定溶解性總固體(totaldissolvedsolid,簡寫TDS)，容量法(VOL)測定HCO3-，K+檢測下限為0.05mg·L-1，Na+檢測下限為0.01mg·L-1，Ca2+、Mg2+檢測下限為1.0mg·L-1，SO42-檢測下限為5.0mg·L-1，NO3的檢測下限為0.2mg·L-1。采用陰陽離子平衡檢驗方法對水樣數據進行可靠性檢驗,取陰陽離子平衡的相對誤差E的絕對值小于5%為可靠數據，經檢驗，所有數據均為可靠數據。
3.2數據分析方法
本次利用數學統計方法應用SPSS19軟件，構建地下水中主要離子間相關系數矩陣，分析地下水中主要離子特征;應用地下水分析軟件，繪制地下水Piper三線圖，同時，根據舒卡列夫分類法分析確定地下水水化學類型;利用離子系數比方法進行地下水水化學成因分析。依據我國地下水質量狀況和人體健康風險,參照生活飲用水、工業、農業等用水質量要求,依據各組分含量高低(pH除外),分為五類。I類;地下水化學組分含量低,適用于各種用途;Ⅱ類:地下水化學組分含量較低,適用于各種用途;Ⅲ類:地下水化學組分含量中等,以GB5749-2006為依據,主要適用于集中式生活飲用水水源及工農業用水;Ⅳ類:地下水化學組分含量較高,以農業和工業用水質量要求以及一定水平的人體健康風險為依據,適用于農業和部分工業用水,適當處理后可作生活飲用水;V類:地下水化學組分含量高,不宜作為生活飲用水水源,其他用水可根據使用目的選用。
4結果
由于整個東北地區地下水的典型特征是鐵、錳普遍超標，所以本次評價沒有將鐵、錳計算在內。區內地下水質量可分為四級，其中Ⅴ類水未評出�？傮w來看，Ⅰ類水占7.50%，Ⅱ類水占32.10%，Ⅲ類水占20.80%，Ⅳ類水占39.60%。較好以上地下水占60.4%，總體情況較好。從評價結果看NO3-是影響長春新區地下水質量的主要因素，同農業生產普遍大量使用硝酸鹽化肥有關，需要引起足夠重視，科學施肥，保護生態環境，關愛身體健康。
5討論
5.1主要化學指標統計分析
為了解該地區的地下水水化學特征,對長春新區淺層地下水水樣CaCO3、TDS、PH、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO42-、Fe、H2SiO3、Sr、Cl-、NO2-、HCO3-檢測結果用SPSS19軟件進行數理統計分析,得到水化學組分統計特征值。反映長春新區或調查時間段內地下水水化學成分的概略面貌�？梢钥闯�,TDS(溶解性總固體簡稱)、總硬度較高,說明地下水的硬度較高且礦化度較大,在離子組分方面,HCO3-質量濃度的平均值最大,Ca2+、Cl-、SO42-、Na+次之,表明其在地下水的離子中占據主導,又因Ca2+、Cl-、SO42-、Na+的平均值較大,說明其在地下水中的絕對質量濃度較高。
可以看出研究區淺層地下水的PH值為5.87-8.6之間，平均值為7.03，中性。變異系數是變量變幅和穩定性的特征,變量變幅越小,穩定性越強,變異系數就越小,反之亦然。較大的變異系數說明地下水化學組分形成及演化的影響因素復雜。PH、H2SiO3、Sr、TDS、Mg2+、HCO3-變異系數較小,反映其在該地區的地下水中的質量濃度相對穩定,HCO3-不僅質量濃度較高,且穩定;而NO2-、Fe、K+、SO42-的變異系數較大,說明其在不同區域質量濃度值相差較高,易受水文氣象條件、地形地貌,含水層介質和人類話動等因素的影響。
5.2地下水中重要參數的相關性分析
利用各離子含量之間的相關性分析，可以推測出地下水中各離子之間是否為相同來源(田輝等，2017;劉裕等，2019;霍吉祥等，2018;錢程和武雄，2016)。采用SPSS19軟件對區域水質起重要作用的TDS、PH、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cl-、SO42-、HCO3-、NO2-及H2SiO3列出相關系數矩陣。將各類離子或指標之間相關性定量化清楚地表示出來加以分析。
6結論
(1)區內地下水質量可分為四級，其中Ⅴ類水未評出�？傮w來看，Ⅰ類水占7.50%，Ⅱ類水占32.10%，Ⅲ類水占20.80%，Ⅳ類水占39.60%。較好以上地下水占60.4%，總體情況較好，這對保障該區人們健康生活提供了良好的基礎。
(2)HCO3-、Ca2+、Cl-、SO42-、Na+在地下水的離子中占據主導;Ca2+、Cl-、SO42-、Na+在地下水中的絕對質量濃度較高;PH、H2SiO3、Sr、TDS、Mg2+、HCO3-的質量濃度相對穩定;而NO2-、Fe、K+、SO42-在不同區域質量濃度值相差較高,易受水文氣象條件、地形地貌,含水層介質和人類活動等因素的影響。
(3)長春新區地下水的硬度較高且礦化度較大;地下水化學類型以HCO3–Ca型為主，Na+和K+同時來自巖鹽和硅酸巖的溶解;Ca2+和Mg2+主要來源于碳酸鹽的溶解;淺層地下水發生了陽離子交換作用。
水質人員評職知識：水質分析的文章那個期刊好中
《凈水技術》是一本水處理專業的科技期刊，是上海市唯一國內外公開發行的凈水專業刊物。在凈水技術方面是具有權威性的刊物。期刊傳播國內外飲用水、城市給水、純凈水、工業用水、循環冷卻水、污水處理、離子交換及功能膜、中水回用、水質檢測等方面提供了大量信息。
轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.cnzjbx.cn/nylw/22351.html
