滹沱河流域山区地表水-地下水水化学空间变化特征、影响因素及其来源

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：孔晓乐,常玉儒,刘夏,赵小宁,沈彦军

单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心, 农业水资源重点实验室, 河北省节水农业重点实验室, 石家庄 050021,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心, 农业水资源重点实验室, 河北省节水农业重点实验室, 石家庄 050021,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心, 农业水资源重点实验室, 河北省节水农业重点实验室, 石家庄 050021,河北省石家庄水文勘测研究中心, 石家庄 050051,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心, 农业水资源重点实验室, 河北省节水农业重点实验室, 石家庄 050021,中国科学院大学, 北京 100049

摘要：滹沱河流域山区作为华北平原地下水的补给源区,其径流量逐渐减少对华北平原地下水可持续利用提出了巨大的挑战.深入研究滹沱河上游山区地表水-地下水水文地球化学过程及其控制因素,可为全面认识区域水资源状况及水资源可持续利用提供参考.基于同位素、水文地球化学和数理统计方法,分析区域河水、井水和泉水来源、水化学空间变化特征、影响因素及离子来源.结果表明,滹沱河上游山区流域河水、井水和泉水均受大气降水补给,且受自然因素和人为因素的共同影响,其水化学特征现出较大的空间差异.整体来看干流河水水化学类型相对集中,受采矿影响较大支流汇入的河段(上游和下游),河水水化学类型主要为Ca ·Mg-SO₄ ·HCO₃; 受自然植被影响的支流汇入的河段(清水河和龙华河之间),河水水化学类型为Ca ·Mg-HCO₃ ·SO₄.此外,各支流河水水化学类型也存在较大差异.上游峪口河和峨河支流主要水化学类型与干流一致为Ca ·Mg-SO₄ ·HCO₃; 中游牧马河和清水河支流主要水化学类型均为Ca-HCO₃、Ca ·Mg-HCO₃和Ca ·Mg-HCO₃ ·SO₄; 下游绵河和冶河支流主要水化学类型为Ca-SO₄、Ca ·Mg-SO₄和Ca ·Mg-SO₄ ·HCO₃.矿物溶解是滹沱河上游山区地表水-地下水水化学特征的主控因素,其贡献率为69.86%; 人类活动对地表水-地下水水化学特征影响的贡献率为18.84%.因此,未来滹沱河上游山区水资源的利用不仅要考虑水量的问题,同时还要考虑人类活动引起的硝酸盐污染和尾矿污染等一系列水环境问题.

关键词：太行山山区,水化学特征,氢氧稳定同位素,影响因素,离子来源,