沈陽地區2017年地下水水化學類型評價與分析

由鈺婷

（遼寧省沈陽水文局，遼寧 沈陽 110004）

沈陽市位于遼寧省中部、東北平原南部，山地、丘陵集中在東南部，共有26條河流流經境內，主要河流包括遼河、渾河、蒲河、秀水河、繞陽河等。沈陽市行政區劃分為大東區、東陵區、和平區、皇姑區、沈河區、鐵西區、于洪區、遼中區、沈北新區、蘇家屯區以及法庫縣、康平縣、新民市。由于經濟發展和人民生活水平提高，沈陽市對于地下水的開采和使用也逐年增加，如何合理使用地下水，保護地下水資源成為了重要的課題。本文通過對2017年沈陽地區地下水水化學類型進行評價，了解沈陽地區地下水類型，淺析其成因，從而對于地下水的使用和保護起到指導和幫助作用。

1 實驗方法

本實驗室選取了42個地下水監測井點進行監測，分布在沈陽市的康平縣、法庫縣、新民市、沈北新區、于洪區、東陵區、遼中區和蘇家屯區，地下水水井類型均為潛水井。2017年分別于3月、5月、9月和11月依據國標方法對pH、重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽氮、鈣、美、鈉、鉀、總硬度、溶解性總固體等38項指標進行了監測。并計算了全年平均值，其中pH依據《地表水評價規范》選取了中位值，計算結果如表1。

2 全年地下水水化學類型評價結果

2.1 全年地下水水化學類型評價

按照阿列金法進行水化學類型的劃分，結果有6種類型，比重圖如圖1：其中CⅡCa型井有12眼，占28.6%；SⅡCa型井有1 眼，為新城子，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，為前鴨雞房，占2.4%；SⅢCa井共有3眼，占7.1%。沈陽地區優勢地下水類型為CⅢCa，這說明地下水礦化度較高，硬度較大，不適宜居民飲用生活。

表1 沈陽地區2017年全年平均值表

圖1 沈陽地區2017年全年地下水化學類型比重圖

地下水化學成分及其形式和分布是在一定的自然地理和地質環境下經過漫長的地質歷史過程的產物。地下水中分布最廣、含量最多的主要離子共有 8 種，即 Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。如圖 2 所示，沈陽地區地下水優勢陰離子為重碳酸鹽，氯化物和硫酸鹽含量較少，這說明沈陽地區水文地球化學特征為典型的碳酸鹽巖溶解控制；重碳酸鹽比重為73.8%，氯化物比重為16.7%，硫酸鹽為9.5%。

圖2 沈陽地區2017年地下水優勢陰離子比重圖

通過圖3，可以看出沈陽地區地下水優勢陽離子以Ca2+為主，占95%以上，Na+含量較低，現有監測井中優勢陽離子沒有Mg2+組。

圖3 沈陽地區2017年地下水優勢陽離子比重圖

地下水水化學類型顯示的是總硬度與總堿度的關系。第Ⅰ型、第Ⅱ型水硬度較小、礦化度較低、水質較好；第Ⅲ型水硬度較大、礦化度高、水質較差。從圖4可以發現，沈陽地區Ⅲ型水占69.0%、Ⅱ型水占31.0%，現有監測井中沒有Ⅰ型水，Ⅲ型水占優勢、水質較差。

圖4 沈陽地區2017年地下水水型比重圖

2.2 水化學類型分布情況

沈陽市各縣區2017年地下水水化學類型分布如圖5所示，法庫縣、新民市、遼中區CⅢCa占比最大，分別為100%、57.1%、37.5%；水質較好的Ⅱ型水除東陵區和法庫縣外各縣區均有分布，其中康平縣2眼、新民市4眼、沈北新區1眼、于洪區2眼、遼中區2眼、蘇家屯區1眼；從優勢陰離子角度，除沈北新區及東陵區外各區的優勢陰離子均為重碳酸鹽，分別占比 75%、100%、85.7%、100%、62.5%、57.1%、80%；除法庫縣和于洪區外，硫酸鹽類和氯化物類均有分布，其中硫酸鹽類分布于沈北新區、東陵區、蘇家屯區，氯化物類分布于康平縣、新民市、沈北新區、遼中區；從優勢陽離子角度，鈣組占絕對優勢，除遼中區有1眼鈉組井外，各縣區都為鈣組井；從水型角度，康平縣Ⅱ型水占比50%、于洪區占比66.7%、剩下皆為Ⅲ型水，其余縣區均為Ⅲ型水比重大，Ⅰ型水和Ⅱ型水在各縣區占比分別為0%、28.6%、25%、0%、25%、40%。從現有監測數據來看，各縣區中，水化學類型沈北新區、遼中區比較豐富，其中沈北新區涵蓋全部三種優勢陰離子，四種水化學類型，分別為 SⅡCa、CⅢCa、ClⅢCa、SⅢCa，而且四種化學類型均占比25%；遼中區涵蓋兩種優勢陰離子，分比為重碳酸鹽和氯化物、兩種優勢陽離子鈣組和鈉組、四種水化學類型，分別為 CⅡCa、CⅢCa、ClⅢCa、ClⅢNa，這說明沈北新區和遼中區地下巖層結構和類型比較復雜，同時人類活動影響也較大。

圖5 沈陽市各縣區2017年地下水水化學類型分布圖

3 結論

（1）沈陽地區地下水水化學類型以CⅢCa型為主，優勢陰離子為重碳酸鹽，優勢陽離子為鈣離子，優勢水型為Ⅲ型，生產生活使用時需考慮此類地下水優缺點，加以合理利用。不同區縣地下水水化學類型不同，應該因地制宜加以保護和治理。

（2）通過對沈陽地區2017年地下水pH、總硬度、溶解性總固體及硝酸鹽氮結果進行分析，可以看出，42眼地下水均為中性，陰陽離子平衡；硬度較大，同時溶解性總固體數值也較大，地下水口感一般；并且硝酸鹽氮濃度在部分地區較高，需要引起重視。

（3）沈陽市處于東北平原南部，屬于河流沖擊型平原，地質結構以河流沖擊物為主，地下巖層主要為是碳酸鹽巖層，地下水類型為第四系松散型孔隙潛水[1]。這也與沈陽地區地下水類型吻合，對于地下水的研究，能夠更好的論證地質研究的結論。