安新县地下水多组分含量分析及水质评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0134

摘要/Abstract

摘要：

为了查明安新县地下水水化学特征以及水质现状,选取45组地下水,采用仪器分析和容量分析相结合的方式进行测定,综合运用描述性数理统计和三元相图,分析安新县地下水的主要离子特征,并运用综合评价法对地下水质量予以评价。结果表明:（1）该区域地下水偏弱碱性,水化学类型主要以HCO₃-Na型为主。（2）pH和偏硅酸在空间上变异最低(CV<30%);K⁺和NO₃^-的空间变异性最高(CV>100%);其余指标的空间变异中等(CV:30%~100%)。（3）影响本区地下水环境质量的指标主要为TDS、SO₄^2-、F^-和总硬度。（4）水质评价结果显示该区地下水水质总体状况较好,多为Ⅲ类水,研究成果对了解安新县地下水水质现状具有重要意义。

关键词: 仪器分析, 容量分析, 变异系数, 地下水, 水化学特征, 水质评价

Abstract:

To find out the chemical characteristics of groundwater and the present situation of water quality in Anxin, 45 groups of groundwater samples were selected and determined by the method of instrument analysis and volumetric method. The main ionic characteristics of groundwater in Anxin were analyzed by using comprehensive descriptive mathematical statistics and ternary phase diagrams. Groundwater quality was evaluated by comprehensive evaluation method. The results show that: (1) in this area the groundwater is slightly alkaline, hydro-chemical type is mainly HCO₃-Na; (2) pH and metasilicate acid have the lowest spatial variation (CV<30%); the spatial variability of potassium and nitrate are the highest (CV>100%); the spatial variation of other indexes are moderate (CV: 30%-100%); (3) the main indexes that affecting the quality of groundwater environment are TDS, SO₄^2-, F^- and total hardness; (4) the results of water quality evaluation show that the groundwater quality is well, mostly are III water. The results are important for understanding the present situation of groundwater quality in Anxin.

Key words: instrumental analysis, volumetric analysis, coefficient of variation, groundwater, hydro-chemical characteristics, water quality assessment

中图分类号:

P641.3

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图/表 7

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野外编号	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺		HCO₃^–		Cl^–		SO₄^2–		F^–		NO₃^–		总硬度		总碱度		偏硅酸		TDS	pH
B2684	1.30	71.2	10.5	5.61		180.5		7.16		27.7		0.25		2.51		49.2		164.1		19.5		241.1	8.33
B2399	0.60	86.6	10.1	4.39		212.4		20.1		30.4		0.47		0.30		43.2		174.2		15.4		270.7	7.73
B2666	1.10	79.1	10.9	7.32		175.6		25.8		44.9		0.35		6.51		57.3		144.0		16.2		276.1	7.79
B2565	0.20	102.5	2.82	0.49		175.6		20.4		32.3		0.99		0.30		9.0		176.2		15.3		278.6	8.29
B2560	6.80	101.7	2.01	0.49		77.3		24.0		33.6		0.70		0.30		7.0		168.1		20.5		286.7	8.38
B2566	0.20	103.8	8.45	0.98		220.4		19.7		30.6		0.98		0.30		25.1		180.8		18.0		288.8	7.91
B0610	0.20	110.0	3.62	0.49		199.2		20.4		32.9		0.97		0.30		11.1		186.6		16.1		294.5	8.43
B2611	0.40	104.1	6.04	1.95		192.7		30.8		29.3		0.59		0.30		23.1		182.2		14.8		295.4	8.40
B2480	0.50	102.5	6.84	0.49		168.6		31.2		34.8		0.57		3.96		19.1		173.0		15.1		297.6	8.32
B2396	0.70	68.4	24.6	10.3		205.0		26.5		48.5		0.35		2.51		103.5		168.1		22.9		301.9	7.74
B2661	0.90	108.4	9.26	2.44		251.7		17.2		28.9		0.20		6.79		33.2		206.4		17.6		313.4	7.89
B2657	1.15	72.2	21.3	16.1		222.2		38.0		27.4		0.33		12.88		119.6		182.2		18.5		314.7	7.45
B2385	1.20	89.5	14.1	12.2		227.5		33.3		26.4		0.35		11.85		85.4		186.6		16.1		315.0	7.90
B2397	0.60	90.7	16.5	8.79		227.1		30.1		42.2		0.39		3.70		77.4		186.2		17.4		319.9	7.76
B2659	1.00	80.8	18.1	13.2		222.2		33.3		33.8		0.42		14.21		99.5		182.2		18.3		320.1	7.92
B2414	1.30	92.9	13.6	5.56		191.8		39.3		48.2		0.23		14.84		56.7		157.3		18.9		326.4	8.17
B2422	1.85	60.1	35.0	15.4		220.6		9.64		95.4		0.33		2.39		150.9		180.9		23.6		348.6	8.18
B2655	0.50	63.0	36.6	22.5		256.6		38.0		47.1		0.42		5.58		183.9		210.4		22.6		359.3	7.78
B2380	0.90	85.5	23.7	12.9		187.8		51.9		68.2		0.47		8.38		112.6		154.0		18.0		359.7	7.74
B2386	0.40	99.7	20.5	11.7		206.3		63.4		47.1		0.68		0.30		99.5		169.2		18.3		360.7	7.84
B2563	0.30	120.8	12.5	2.93		189.8		55.9		67.4		0.64		0.30		43.2		155.6		17.3		368.6	7.73
B2610	0.30	118.7	14.1	5.86		246.8		38.0		58.1		0.69		0.30		59.3		202.4		18.1		373.0	7.73
B2660	1.40	63.2	43.9	25.4		273.8		41.2		62.2		0.21		6.00		214.1		224.5		24.2		398.9	7.78
B2394	0.50	97.2	20.5	23.4		300.8		16.5		74.4		0.69		1.26		147.8		246.7		20.9		401.0	7.80
B2665	0.40	114.8	23.7	9.28		273.8		46.6		56.7		0.64		0.30		97.5		224.5		20.1		404.4	7.72
B2564	0.30	147.1	15.7	4.88		187.8		52.6		141.1		0.61		0.30		59.3		154.0		14.7		467.5	8.02
B2599	0.80	68.9	47.5	42.2		381.8		32.9		66.5		0.39		22.82		292.5		313.1		25.7		492.7	7.95
B2384	2.30	105.7	34.6	35.6		423.5		47.6		51.9		0.49		1.22		233.2		347.3		21.8		508.0	7.35
B2389	0.30	144.8	26.6	20.5		308.1		63.4		122.9		0.96		0.30		150.8		252.7		18.3		547.6	7.81
B2486	0.60	151.0	36.6	29.8		303.0		77.7		172.6		0.92		3.11		214.1		248.4		18.4		638.0	7.41
B2398	0.40	135.6	51.9	40.5		408.8		94.5		119.0		0.40		0.30		296.5		335.2		22.3		663.9	7.51
B2662	0.50	95.5	84.1	54.7		470.2		128.2		65.8		0.81		2.90		435.2		385.6		23.9		686.0	7.16
B2383	7.50	139.2	43.1	40.8		241.7		87.0		245.7		0.42		1.88		275.4		198.2		20.6		702.2	7.58
B2382	0.40	91.2	107.0	77.9		570.9		145.0		111.7		0.85		0.30		588.0		468.1		24.6		838.4	7.10
B2415	0.50	160.3	56.6	66.9		362.1		155.7		213.9		0.58		1.50		417.0		296.9		21.8		853.8	7.87
B0482	0.60	119.4	107.4	57.2		489.8		91.7		222.9		1.06		0.56		504.0		401.7		21.7		862.6	7.23
B2481	0.20	286.9	14.1	19.5		399.6		99.9		231.3		2.38		0.30		115.6		327.7		14.7		865.4	8.04
B2654	0.50	150.2	55.1	83.5		681.4		73.8		121.6		0.73		21.08		481.5		558.7		26.3		867.4	7.12
B2487	0.30	273.7	25.4	22.9		397.3		133.6		213.5		1.37		0.30		157.8		325.8		16.6		882.1	7.46
B2390	0.30	106.4	131.6	68.4		621.3		142.9		126.9		1.15		0.30		610.1		509.5		22.0		905.1	7.26
B2395	0.80	181.2	57.5	73.7		676.4		82.4		139.8		1.00		16.43		447.3		554.7		23.6		909.3	7.55
B2392	0.40	204.5	56.7	57.1	472.7		109.9		245.6		1.45		0.30		376.9		387.7		20.1		927.6		7.48
B2381	0.50	148.2	93.0	89.3	607.1		146.5		169.7		1.09		34.13		600.0		497.9		21.8		1002.7		7.28
B2656	0.70	107.0	134.0	99.1	779.6		84.5		188.6		0.72		21.27		742.8		639.3		27.7		1047.0		7.02
B0480	0.50	244.6	51.9	68.1	465.3		133.6		348.4		1.00		0.30		410.1		381.6		17.7		1094.3		7.55

野外编号	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺		HCO₃^–		Cl^–		SO₄^2–		F^–		NO₃^–		总硬度		总碱度		偏硅酸		TDS	pH
B2684	1.30	71.2	10.5	5.61		180.5		7.16		27.7		0.25		2.51		49.2		164.1		19.5		241.1	8.33
B2399	0.60	86.6	10.1	4.39		212.4		20.1		30.4		0.47		0.30		43.2		174.2		15.4		270.7	7.73
B2666	1.10	79.1	10.9	7.32		175.6		25.8		44.9		0.35		6.51		57.3		144.0		16.2		276.1	7.79
B2565	0.20	102.5	2.82	0.49		175.6		20.4		32.3		0.99		0.30		9.0		176.2		15.3		278.6	8.29
B2560	6.80	101.7	2.01	0.49		77.3		24.0		33.6		0.70		0.30		7.0		168.1		20.5		286.7	8.38
B2566	0.20	103.8	8.45	0.98		220.4		19.7		30.6		0.98		0.30		25.1		180.8		18.0		288.8	7.91
B0610	0.20	110.0	3.62	0.49		199.2		20.4		32.9		0.97		0.30		11.1		186.6		16.1		294.5	8.43
B2611	0.40	104.1	6.04	1.95		192.7		30.8		29.3		0.59		0.30		23.1		182.2		14.8		295.4	8.40
B2480	0.50	102.5	6.84	0.49		168.6		31.2		34.8		0.57		3.96		19.1		173.0		15.1		297.6	8.32
B2396	0.70	68.4	24.6	10.3		205.0		26.5		48.5		0.35		2.51		103.5		168.1		22.9		301.9	7.74
B2661	0.90	108.4	9.26	2.44		251.7		17.2		28.9		0.20		6.79		33.2		206.4		17.6		313.4	7.89
B2657	1.15	72.2	21.3	16.1		222.2		38.0		27.4		0.33		12.88		119.6		182.2		18.5		314.7	7.45
B2385	1.20	89.5	14.1	12.2		227.5		33.3		26.4		0.35		11.85		85.4		186.6		16.1		315.0	7.90
B2397	0.60	90.7	16.5	8.79		227.1		30.1		42.2		0.39		3.70		77.4		186.2		17.4		319.9	7.76
B2659	1.00	80.8	18.1	13.2		222.2		33.3		33.8		0.42		14.21		99.5		182.2		18.3		320.1	7.92
B2414	1.30	92.9	13.6	5.56		191.8		39.3		48.2		0.23		14.84		56.7		157.3		18.9		326.4	8.17
B2422	1.85	60.1	35.0	15.4		220.6		9.64		95.4		0.33		2.39		150.9		180.9		23.6		348.6	8.18
B2655	0.50	63.0	36.6	22.5		256.6		38.0		47.1		0.42		5.58		183.9		210.4		22.6		359.3	7.78
B2380	0.90	85.5	23.7	12.9		187.8		51.9		68.2		0.47		8.38		112.6		154.0		18.0		359.7	7.74
B2386	0.40	99.7	20.5	11.7		206.3		63.4		47.1		0.68		0.30		99.5		169.2		18.3		360.7	7.84
B2563	0.30	120.8	12.5	2.93		189.8		55.9		67.4		0.64		0.30		43.2		155.6		17.3		368.6	7.73
B2610	0.30	118.7	14.1	5.86		246.8		38.0		58.1		0.69		0.30		59.3		202.4		18.1		373.0	7.73
B2660	1.40	63.2	43.9	25.4		273.8		41.2		62.2		0.21		6.00		214.1		224.5		24.2		398.9	7.78
B2394	0.50	97.2	20.5	23.4		300.8		16.5		74.4		0.69		1.26		147.8		246.7		20.9		401.0	7.80
B2665	0.40	114.8	23.7	9.28		273.8		46.6		56.7		0.64		0.30		97.5		224.5		20.1		404.4	7.72
B2564	0.30	147.1	15.7	4.88		187.8		52.6		141.1		0.61		0.30		59.3		154.0		14.7		467.5	8.02
B2599	0.80	68.9	47.5	42.2		381.8		32.9		66.5		0.39		22.82		292.5		313.1		25.7		492.7	7.95
B2384	2.30	105.7	34.6	35.6		423.5		47.6		51.9		0.49		1.22		233.2		347.3		21.8		508.0	7.35
B2389	0.30	144.8	26.6	20.5		308.1		63.4		122.9		0.96		0.30		150.8		252.7		18.3		547.6	7.81
B2486	0.60	151.0	36.6	29.8		303.0		77.7		172.6		0.92		3.11		214.1		248.4		18.4		638.0	7.41
B2398	0.40	135.6	51.9	40.5		408.8		94.5		119.0		0.40		0.30		296.5		335.2		22.3		663.9	7.51
B2662	0.50	95.5	84.1	54.7		470.2		128.2		65.8		0.81		2.90		435.2		385.6		23.9		686.0	7.16
B2383	7.50	139.2	43.1	40.8		241.7		87.0		245.7		0.42		1.88		275.4		198.2		20.6		702.2	7.58
B2382	0.40	91.2	107.0	77.9		570.9		145.0		111.7		0.85		0.30		588.0		468.1		24.6		838.4	7.10
B2415	0.50	160.3	56.6	66.9		362.1		155.7		213.9		0.58		1.50		417.0		296.9		21.8		853.8	7.87
B0482	0.60	119.4	107.4	57.2		489.8		91.7		222.9		1.06		0.56		504.0		401.7		21.7		862.6	7.23
B2481	0.20	286.9	14.1	19.5		399.6		99.9		231.3		2.38		0.30		115.6		327.7		14.7		865.4	8.04
B2654	0.50	150.2	55.1	83.5		681.4		73.8		121.6		0.73		21.08		481.5		558.7		26.3		867.4	7.12
B2487	0.30	273.7	25.4	22.9		397.3		133.6		213.5		1.37		0.30		157.8		325.8		16.6		882.1	7.46
B2390	0.30	106.4	131.6	68.4		621.3		142.9		126.9		1.15		0.30		610.1		509.5		22.0		905.1	7.26
B2395	0.80	181.2	57.5	73.7		676.4		82.4		139.8		1.00		16.43		447.3		554.7		23.6		909.3	7.55
B2392	0.40	204.5	56.7	57.1	472.7		109.9		245.6		1.45		0.30		376.9		387.7		20.1		927.6		7.48
B2381	0.50	148.2	93.0	89.3	607.1		146.5		169.7		1.09		34.13		600.0		497.9		21.8		1002.7		7.28
B2656	0.70	107.0	134.0	99.1	779.6		84.5		188.6		0.72		21.27		742.8		639.3		27.7		1047.0		7.02
B0480	0.50	244.6	51.9	68.1	465.3		133.6		348.4		1.00		0.30		410.1		381.6		17.7		1094.3		7.55

项目	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	HCO₃^-	Cl^-	SO₄^2-
极小值	0.20	60.1	2.01	0.49	77.3	7.16	26.4
极大值	7.50	286.9	134.0	99.1	779.5	155.7	348.4
平均值	0.96	118.9	36.4	28.3	323.4	61.4	98.8
标准差	1.42	51.5	33.8	28.4	165.0	42.9	78.8
变异系数CV/%	148.7	43.3	92.8	100.4	51.0	70.0	79.7
项目	F^-	NO₃^-	总硬度	总碱度	偏硅酸	TDS	pH
极小值	0.20	0.30	7.03	168.1	14.7	241.1	7.02
极大值	2.38	34.1	742.8	639.3	27.7	1094.3	8.43
平均值	0.70	5.24	207.5	270.5	19.7	530.6	7.74
标准差	0.40	7.75	195.9	130.2	3.39	265.6	0.37
变异系数CV/%	58.1	147.9	94.5	48.2	17.2	50.1	4.8

项目	K⁺	Na⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	HCO₃^-	Cl^-	SO₄^2-
极小值	0.20	60.1	2.01	0.49	77.3	7.16	26.4
极大值	7.50	286.9	134.0	99.1	779.5	155.7	348.4
平均值	0.96	118.9	36.4	28.3	323.4	61.4	98.8
标准差	1.42	51.5	33.8	28.4	165.0	42.9	78.8
变异系数CV/%	148.7	43.3	92.8	100.4	51.0	70.0	79.7
项目	F^-	NO₃^-	总硬度	总碱度	偏硅酸	TDS	pH
极小值	0.20	0.30	7.03	168.1	14.7	241.1	7.02
极大值	2.38	34.1	742.8	639.3	27.7	1094.3	8.43
平均值	0.70	5.24	207.5	270.5	19.7	530.6	7.74
标准差	0.40	7.75	195.9	130.2	3.39	265.6	0.37
变异系数CV/%	58.1	147.9	94.5	48.2	17.2	50.1	4.8