长河流域矿区地表水水化学特征及驱动因子分析

为了研究晋城市长河流域采煤区地表水水质情况、查清其水化学特征,明晰其影响因素及主要离子来源。现场采集了地表水水样9组,采用数理统计方法分析水化学特征,运用Piper三线图分析水化学类型,通过Gibbs图和离子相关分析等方法探讨了地表水主要离子的来源及其影响因素。结果表明,研究区地表水TDS为126—604 mg·L−1,平均值为344.11 mg·L−1;pH值为7.43—8.17,平均值为7.79,属于弱碱性水。地表水阳离子以Ca2+和Mg2+为主,阴离子主要是${{\rm{HCO}}_3^{-} }$,水化学类型为${{\rm{HCO}}_3^{-}} $ Mg。
通过主要离子的相关性分析可知,TDS与Na+、 K+、 ${{\rm{HCO}}_3^{-}} $、${{\rm{SO}}_4^{2-}} $和Cl−都存在显著的正相关性,这些离子对TDS都有贡献。${{\rm{HCO}}_3^{-}} $与Na+相关,与K+存在显著相关性,可能来源于含钠或钾硅酸盐。通过水岩模型分析可知,研究区地表水水化学成因主要受岩石风化作用控制,多数离子是由硅酸盐岩与碳酸盐岩风化溶解作用,少数阳离子受到水体离子交换作用影响。相关的研究成果可为研究区水资源规划配置提供科学的参考意见。