粮食核心区(新乡地区)地下水水化学类型及划分

李 莹，师永霞，乐 扬

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院，河南 郑州 450053)



粮食核心区(新乡地区)地下水水化学类型及划分

李 莹，师永霞，乐 扬

(河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院，河南 郑州 450053)

根据2011年的监测资料，对粮食核心区新乡地区范围内的浅层地下水和中深层地下水，按照舒卡列夫法，进行水化学类型分类。浅层水大部分地区属中低矿化度淡水或微咸水，只有个别地区为咸水。中深层水属中低矿化度淡水或微咸水。

浅层地下水；中深层地下水；水化学 类型

评价区地处华北平原西缘，包括武陟县、获嘉县、新乡市、新乡县、原阳县等县市。总的地势西南高东北低，西南高程约90m，东北高程约71 m。为广阔的黄河冲积平原，地势开阔平坦，有零星沙丘分布。评价区西北部为海河水系，南部为黄河水系。位于区段中部偏北呈南西一北东向延伸的黄河地表故道，是该两大水系在本区段的分水岭。境内天然河流有卫河、东孟姜女河、西孟姜女河、均属海河水系；人工河流有共产主义渠、人民胜利渠和武嘉干渠等，区内引水渠都以黄河水作为水源。

评价区地下水类型为第四系松散岩类孔隙水，属多层结构含水层(组)。根据埋藏深度和水力性质及现在的开采井开采情况，归并为浅层水(60 m深度以浅，包括潜水和半承压水)，相当于全新统中的含水砂层，此层地下水以农业开采为主；中深层水(60～300 m深度承压水)，是企事业自备井和农村安全供水主要开采层位，隶属于上更新统和中更新统的砂层；深层水(300～500 m深度承压水)，此层地下水以城市生活、工业开采为主，主要为下更新统、新近系含水砂层。

区内浅层水主要接受降水入渗和引黄渠道渗漏补给，其次为灌溉水回渗补给、侧向径流补给和河流渗漏补给。浅层水总体流向西南～东北，由于地形平缓，地下水径流较缓慢。浅层水的排泄主要有以下四种方式：地下水蒸发、人工开采、径流排泄、越流排泄。中深层水主要接受西南部和北部境外地下水的侧向径流补给。流向与浅层水大体一致，由西南向东北径流，径流较滞缓，排泄方式以人工开采和径流排泄为主。中深层地下水是城市内一部分企业自备井和农村生活安全饮用水开采的主要层位。

1 评价区范围及水质监测项目

本次评价范围包括武陟县、获嘉县、新乡市、新乡县、原阳县等的大部分。面积约1 740 km2。本次评价内容包括浅层地下水和中深层地下水。

为了解区内浅层地下水和中深层地下水化学类型和水质状况，2011年12月，取水样103组，进行水质全分析和饮用水分析，水样采取以浅层水、中深层水为主，同时考虑地表水。浅层水46组，中深层水47组，地表水10组。水质全分析分析项目：色、嗅和味、浑浊度、肉眼可见物、pH值、氯离子、硫酸根、碳酸氢根、碳酸根、氢氧根、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、总硬度、溶解性总固体、铵根、全铁、磷、砷、硝酸根、亚硝酸根、氟化物、高锰酸盐指数共24项指标。饮用水分析分析项目在全分析基础上增加了锌、铜、铅、镉、硒、汞、锰、银、六价铬、氰化物、酚类、洗涤剂等指标。

2 评价区地下水化学类型及水化学特征

地下水化学成份在特定的地球化学环境条件下形成，它不但与含水层岩性、埋深、时代成因及水动力特征相关，而且还与人为污染因素有关。地下水在补给、径流、富集过程中经过长期淋滤，混合浓缩，胶体化学等作用形成不同的水质类型。以本次实测水质成果为主，结合收集的水质成果，按舒卡列夫法分类，浅层及中深层水化学类型分布规律如下：

2.1 浅层水化学类型及水化学特征

区内浅层水化学成份见统计表1，阳离子以Na+、Ca2+、Mg2+为主，阴离子以SO42-、HCO32-、Cl-为主。矿化度526.7～10 439.18 mg/L，pH值7.1～7.7,总硬度192.5～3 352 mg/L(以CaCO3计)，大部分地区属中低矿化度淡水或微咸水，只有个别地区矿化度>3 000 mg/L，为咸水。根据化学成份含量，按舒卡列夫法分类，将浅层水化学类型划分为以下几个区(详见图1)。

(1)HCO3-Ca·Mg·Na(Ca·Na·Mg、Mg·Na·Ca、Ca·Mg)型主要分布在古固寨-福宁集镇-七里营镇-师寨镇-乔庙镇-徐营镇一带。区内地下水pH在7.3～7.7，矿化度在526.7～972.38 mg/L，总硬度在328.5～604.5 mg/L，属弱碱性中低矿化度淡水。

(2)HCO3-Na(Na·Mg、Ca·Na)型在新乡市朗公庙加油站附近、获嘉县韩小营村、获嘉县马营村零星分布。区内地下水pH在7.3～7.7，矿化度在707.41～975.92 mg/L，总硬度在192.5～507.5 mg/L，属弱碱性中低矿化度淡水。

(3)SO4-Na·Mg型主要分布在修武县二十里铺村-狮子营-获嘉县岳庄-新乡县李唐马村-新乡县西元封村一带。区内地下水pH在7.3～7.6，矿化度在1 544.86～10 439.1 mg/L，总硬度在804.5～3 352 mg/L，属弱碱性高矿化度微咸水-咸水。尤其是十二里铺村，矿化度高达10 439.1 mg/L。

(4)SO4-Mg·Ca(Mg·Ca·Na)型在获嘉县吴庄村和新乡县秦庄零星分布。区内地下水pH值在7.1～7.4，矿化度在791.22～1 936.52 mg/L，总硬度在543.5～1 144.5 mg/L，属弱碱性淡水-微咸水。

(5)HCO3·SO4-Ca·Na·Mg(Ca·Mg·Na、Mg·Ca·Na、Ca·Mg)型主要分布在辉县杨起营村、获嘉县蒋村、原阳县夏马头村以及原阳县祝楼乡蒙城村-武陟县詹店镇马营村一带。区内地下水pH值在7.25～7.6，矿化度在546.63～2 200.23 mg/L，总硬度在403～1 201.5 mg/L，属弱碱性淡水-微咸水。

表1 浅层地下水水化学成份统计表

备注：除pH值外，单位为mg/L。其中硬度、碱度以CaCO3计。

图1 浅层水化学类型分区图

(6)HCO3·SO4-Na·Mg(Na·Ca)型主要分布在获嘉县大辛庄乡-新乡县小冀镇-新乡县东杨村一带，在原阳县原武镇零星分布。区内地下水pH值在7.2～7.4，矿化度在1 014.54～4 769.45 mg/L，总硬度在386.5～2 403.5 mg/L，属弱碱性中高矿化度微咸水-咸水。

(7)HCO3·SO4·Cl- Ca·Mg(Ca·Na)型主要分布在新乡县合河-新乡市区一带，在武陟县圪垱店村零星分布。区内地下水地下水pH值在7.1～7.7，矿化度在970.33～1 787.91 mg/L，总硬度在589～1 200 mg/L，属弱碱性微咸水。

(8)SO4·Cl- Mg·Na·Ca型主要分布在新乡县大召营。地下水pH值在7.2，矿化度为4 769.45 mg/L，总硬度在2 403.5 mg/L，属弱碱性高矿化度咸水。

(9)HCO3·Cl·SO4- Mg·Na·Ca、HCO3·Cl - Ca·Mg·Na型主要分布在原阳县米庄-原阳县汤庄村一带。区内地下水pH值在7.4～7.6，矿化度在933.56～1 172.65 mg/L，总硬度在579～674 mg/L，属弱碱性中矿化度微咸水。

2.2 中深层水化学类型及水化学特征

区内中深层水化学成份见统计表2，区内中深层地下水阳离子以Na+、Ca2+、Mg2+为主，阴离子以HCO32-、SO42-、Cl-为主。矿化度372.26～1 581.12 mg/L，pH值7.2～7.9，总硬度186.5～970 mg/L(以CaCO3计)，属中低矿化度淡水或微咸水。根据化学成份含量，按舒卡列夫法分类，将中深层水化学类型划分为以下几个区(见图2)。

(1)HCO3-Na·Mg·Ca(Na·Ca·Mg、Na·Mg、Na)型主要分布在新乡县古固寨-新乡县福宁集镇-新乡县七里营镇-获嘉县李道堤村-获嘉县沙窝营村-武陟县何营乡李庄村-原阳县原武镇107附近-原阳县葛庄村-原阳县汤庄村-原阳县米庄一带。区内pH在7.4～7.9，矿化度在378.48～725.07 mg/L，总硬度在206.5～388.5 mg/L，属弱碱性中低矿化度淡水。

(2)HCO3-Ca·Mg·Na(Ca·Mg)型主要分布在武陟县詹店镇马营村-原阳县祝楼乡蒙城村-原阳县师寨镇黑龙潭村-原阳县小赵庄以及辉县杨起营村-修武县二十里铺村一带。pH在7.45～7.7，矿化度在372.26～617.36 mg/L，总溶解固体在186.5～330 mg/L，属弱碱性中低矿化度淡水。

表2 中深层地下水水化学成份统计表

备注：除pH值外，单位为mg/L。其中硬度、碱度以CaCO3计。

图2 中深层水化学类型分区图

(3)HCO3·SO4-Na·Mg(Na·Mg·Ca、Na)型主要分布在新乡县西元封村-获嘉县马营村-获嘉县吴庄村-获嘉县徐营镇-获嘉县大辛庄乡-获嘉县塔洼村-原阳县朗公庙镇一带。pH在7.4～7.9，矿化度在402.65～880.31 mg/L，总硬度在212～378 mg/L，属弱碱性中低矿化度淡水。

(4)HCO3·SO4-Mg·Ca·Na(Mg·Na·Ca)型主要分布在武陟县圪垱店村-获嘉县冯庄镇一带、在获嘉县吴庄村零星分布。pH在7.4～7.8，矿化度在440～531.86 mg/L，总溶解固体210～323.5 mg/L，属弱碱性中低矿化度淡水。

(5)SO4·HCO3-Na·Mg(Na)型主要分布在新乡市区及新乡县吕村-新乡县大召营-新乡县小吉镇-获嘉县罗旗营村-获嘉县岳庄一带。pH在7.4～7.9，矿化度在764.49～1 146.9 mg/L，总硬度在249.5～482 mg/L，属中低矿化度淡水。

(6)SO4·Cl -Ca·Mg型主要分布在原阳县夏马头村，pH为4.2，矿化度1 508.94 mg/L，总硬度970 mg/L，属微咸水。

(7)HCO3·SO4·Cl - Na·Mg或HCO3·Cl-Na·Mg·Ca型主要分布在新乡县李村和原阳县甄杏兰村。pH在7.4～7.5，矿化度在798.99～1 581.12 mg/L，总硬度在415～559 mg/L。

3 结语

评价区内浅层和中深层地下水化学成份阳离子以Na+、Ca2+、Mg2+为主，阴离子以SO42-、HCO32-、Cl-为主。大部分地区地下水属中低矿化度淡水或微咸水，只有个别地区矿化度>3 000 mg/L，为咸水。

P641.12

B

1004-1184(2016)06-0028-03

2016-05-18

李莹(1984-)，女，河南郑州人，工程师，主要从事地下水和地质勘查方面工作。