白洋淀湿地地下水系统水化学变化特征及演化模式

摘要

在气候变化和人类活动影响下探究区域地下水系统水化学特征及演化规律,对于揭示地下水循环变化、水资源安全与管理、区域生态环境保护等具有重要作用。本研究以白洋淀湿地地区为研究对象,通过对比分析地表水、地下水水化学特征及空间分布规律,研究白洋淀地区地下水系统水化学演化作用及分区模式。研究结果表明白洋淀地区地表水、地下水水化学具有明显的空间变化特征,河流水化学及水动力条件很大程度上控制着湿地、浅层地下水水化学类型、分布规律及演化作用。与瀑河、府河、白沟引渠水力联通较好的藻窄淀、宋庄淀、留通淀TDS较低,水化学类型主要为HCO_(3)-Ca·Na·Mg、HCO_(3)·Cl-Na·Ca、HCO_(3)·Cl-Na·Mg·Ca型水;沿径流流动方向,湿地水化学类型由HCO_(3)·Cl-Na·Mg型演化为HCO_(3)·Cl-Na型;湿地水化学主要受到蒸发作用、阳离子交换和碳酸盐沉淀作用的影响。浅层地下水水化学类型主要为HCO_(3)-Mg?Na、HCO_(3)-Na·Mg,受人类活动影响严重的地区浅层地下水水化学类型为Cl?HCO_(3)-Na?Mg、Cl?HCO_(3)-Ca?Mg?Na;局部地下水降落漏斗区水化学类型为HCO_(3)·SO;-Na、HCO_(3)·SO;·Cl-Na、SO;·HCO_(3)-Na·Mg、SO;-Na,与人类活动和地下水越流补给咸水混合作用有关。白洋淀湿地浅层地下水系统具有分区演化模式,存在七个亚区系统。Ⅰ-Ⅳ区浅层地下水水质较好,TDS较低,地下水离子主要来源于碳酸岩、蒸发岩和硅酸盐岩矿物风化溶解,受到水-岩相互作用、蒸发作用、阳离子交换和碳酸盐沉淀作用的影响。西南部及下游地区Ⅴ-Ⅶ区受到人类活动污染影响,地下水TDS较高,地下水离子主要来源于蒸发岩、硅酸盐矿物风化溶解和人类活动污染输入,蒸发浓缩、混合作用、碳酸盐沉淀和阳离子交换作用是控制地下水演化的主要因素。