北京市平原区浅层地下水水化学特征及成因分析

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：王世玉,马召辉,常淼,陈圆圆,席玥,陈吉吉,崔迪,陶蕾,荆红卫,鹿海峰,沈秀娥,刘保献

单位：北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048,北京市生态环境监测中心, 北京 100048

摘要：地下水是缓解全球性缺水的重要资源,了解其水化学特征及成因机制对地下水的管理有重要意义. 采集北京市平原区210眼浅层地下水监测井样品,利用统计分析、Piper三线图、空间插值法、Pearson相关性分析和离子比值法,研究北京市平原区地下水的水化学特征、空间分布以及形成原因. 结果表明：① 平原区6个地下水系水化学类型主要以HCO₃-Ca型为主,永定河冲洪积扇下游部分点位水化学类型为HCO₃-Na·Ca型. 地下水中各化学组分空间变异系数均较大,有一定空间分布差异性；②地下水中Fe与Mn具有极强的显著正相关关系,空间分布也具有相似性,高浓度均分布在潮白河下游通州区域,主要是由该区域薄黏土层和砂交替的水文地质结构所致. 地下水中Fe和Mn主要来源于地层中铁锰氧化物的溶解. 高浓度F－主要分布在温榆河冲洪积扇及通州区域,与地下水流汇集及第四系通州多层黏性土和砂层交替结构有关. SO₄2-和NO₃-也具有相似的空间布局,高浓度均分布在永定河冲洪积扇上游,可能与历史上渗井和坑的排污方式有关. ③ 6个地下水系统水化学类型主要受碳酸岩和硫酸岩溶解控制,永定河冲洪积扇下游部分点位还一定程度上受硅酸岩矿物溶解影响. 离子比例法显示潮白河冲洪积扇地下水水化学组分主要来源于方解石溶解；而温榆河和永定河冲洪积扇主要来源于白云石溶解；其他地下水系统水化学组分受方解石和白云石这两种碳酸岩矿物溶解影响. 除此之外,研究区SO₄2-+Cl-毫克当量浓度随NO₃-毫克当量浓度的增加而增大,证实人为因素对地下水水化学组分的影响. 研究结果将为北京市平原区地下水评价与管理提供数据支撑.

关键词：北京市平原区,地下水,水化学组分,空间分布,相关性分析,成因分析,