沈阳地区2017年地下水水化学类型评价与分析

由钰婷

（辽宁省沈阳水文局，辽宁 沈阳 110004）

沈阳市位于辽宁省中部、东北平原南部，山地、丘陵集中在东南部，共有26条河流流经境内，主要河流包括辽河、浑河、蒲河、秀水河、绕阳河等。沈阳市行政区划分为大东区、东陵区、和平区、皇姑区、沈河区、铁西区、于洪区、辽中区、沈北新区、苏家屯区以及法库县、康平县、新民市。由于经济发展和人民生活水平提高，沈阳市对于地下水的开采和使用也逐年增加，如何合理使用地下水，保护地下水资源成为了重要的课题。本文通过对2017年沈阳地区地下水水化学类型进行评价，了解沈阳地区地下水类型，浅析其成因，从而对于地下水的使用和保护起到指导和帮助作用。

1 实验方法

本实验室选取了42个地下水监测井点进行监测，分布在沈阳市的康平县、法库县、新民市、沈北新区、于洪区、东陵区、辽中区和苏家屯区，地下水水井类型均为潜水井。2017年分别于3月、5月、9月和11月依据国标方法对pH、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硝酸盐氮、钙、美、钠、钾、总硬度、溶解性总固体等38项指标进行了监测。并计算了全年平均值，其中pH依据《地表水评价规范》选取了中位值，计算结果如表1。

2 全年地下水水化学类型评价结果

2.1 全年地下水水化学类型评价

按照阿列金法进行水化学类型的划分，结果有6种类型，比重图如图1：其中CⅡCa型井有12眼，占28.6%；SⅡCa型井有1 眼，为新城子，占 2.4%；CⅢCa型井共有 19眼，占 45.2%；ClⅢCa井共有6眼，占14.3%；ClⅢNa型井1眼，为前鸭鸡房，占2.4%；SⅢCa井共有3眼，占7.1%。沈阳地区优势地下水类型为CⅢCa，这说明地下水矿化度较高，硬度较大，不适宜居民饮用生活。

表1 沈阳地区2017年全年平均值表

图1 沈阳地区2017年全年地下水化学类型比重图

地下水化学成分及其形式和分布是在一定的自然地理和地质环境下经过漫长的地质历史过程的产物。地下水中分布最广、含量最多的主要离子共有 8 种，即 Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。如图 2 所示，沈阳地区地下水优势阴离子为重碳酸盐，氯化物和硫酸盐含量较少，这说明沈阳地区水文地球化学特征为典型的碳酸盐岩溶解控制；重碳酸盐比重为73.8%，氯化物比重为16.7%，硫酸盐为9.5%。

图2 沈阳地区2017年地下水优势阴离子比重图

通过图3，可以看出沈阳地区地下水优势阳离子以Ca2+为主，占95%以上，Na+含量较低，现有监测井中优势阳离子没有Mg2+组。

图3 沈阳地区2017年地下水优势阳离子比重图

地下水水化学类型显示的是总硬度与总碱度的关系。第Ⅰ型、第Ⅱ型水硬度较小、矿化度较低、水质较好；第Ⅲ型水硬度较大、矿化度高、水质较差。从图4可以发现，沈阳地区Ⅲ型水占69.0%、Ⅱ型水占31.0%，现有监测井中没有Ⅰ型水，Ⅲ型水占优势、水质较差。

图4 沈阳地区2017年地下水水型比重图

2.2 水化学类型分布情况

沈阳市各县区2017年地下水水化学类型分布如图5所示，法库县、新民市、辽中区CⅢCa占比最大，分别为100%、57.1%、37.5%；水质较好的Ⅱ型水除东陵区和法库县外各县区均有分布，其中康平县2眼、新民市4眼、沈北新区1眼、于洪区2眼、辽中区2眼、苏家屯区1眼；从优势阴离子角度，除沈北新区及东陵区外各区的优势阴离子均为重碳酸盐，分别占比 75%、100%、85.7%、100%、62.5%、57.1%、80%；除法库县和于洪区外，硫酸盐类和氯化物类均有分布，其中硫酸盐类分布于沈北新区、东陵区、苏家屯区，氯化物类分布于康平县、新民市、沈北新区、辽中区；从优势阳离子角度，钙组占绝对优势，除辽中区有1眼钠组井外，各县区都为钙组井；从水型角度，康平县Ⅱ型水占比50%、于洪区占比66.7%、剩下皆为Ⅲ型水，其余县区均为Ⅲ型水比重大，Ⅰ型水和Ⅱ型水在各县区占比分别为0%、28.6%、25%、0%、25%、40%。从现有监测数据来看，各县区中，水化学类型沈北新区、辽中区比较丰富，其中沈北新区涵盖全部三种优势阴离子，四种水化学类型，分别为 SⅡCa、CⅢCa、ClⅢCa、SⅢCa，而且四种化学类型均占比25%；辽中区涵盖两种优势阴离子，分比为重碳酸盐和氯化物、两种优势阳离子钙组和钠组、四种水化学类型，分别为 CⅡCa、CⅢCa、ClⅢCa、ClⅢNa，这说明沈北新区和辽中区地下岩层结构和类型比较复杂，同时人类活动影响也较大。

图5 沈阳市各县区2017年地下水水化学类型分布图

3 结论

（1）沈阳地区地下水水化学类型以CⅢCa型为主，优势阴离子为重碳酸盐，优势阳离子为钙离子，优势水型为Ⅲ型，生产生活使用时需考虑此类地下水优缺点，加以合理利用。不同区县地下水水化学类型不同，应该因地制宜加以保护和治理。

（2）通过对沈阳地区2017年地下水pH、总硬度、溶解性总固体及硝酸盐氮结果进行分析，可以看出，42眼地下水均为中性，阴阳离子平衡；硬度较大，同时溶解性总固体数值也较大，地下水口感一般；并且硝酸盐氮浓度在部分地区较高，需要引起重视。

（3）沈阳市处于东北平原南部，属于河流冲击型平原，地质结构以河流冲击物为主，地下岩层主要为是碳酸盐岩层，地下水类型为第四系松散型孔隙潜水[1]。这也与沈阳地区地下水类型吻合，对于地下水的研究，能够更好的论证地质研究的结论。