滇东富源典型煤矿区地下水水化学特征及水质评价

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单位中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心;自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心;西南山地生态地质演化与保护修复创新基地;中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院;昆明理工大学国土资源工程学院;
来源中国地质
摘要
【研究目的】滇东富源地区是我国西南重要的煤炭产区,研究其地下水的水化学特征、演化规律及水质评价,对水资源保护与利用具有重要意义。【研究方法】本文以滇东富源典型煤矿区为主要对象,通过系统采集97件水样,运用Piper 三线图、Gibbs 图、因子分析、离子比例系数以及APCS-MLR受体模型等方法对研究区地下水水化学特征及其影响因素进行分析,并利用模糊综合评价法对研究区地下水质量进行评价。【研究结果】 结果表明:研究区地下水pH均值为7.58,呈弱碱性,TH 变化范围为22 ~ 1 192 mg·L-1,均值为208.28 mg·L-1,TDS变化范围为44 ~ 2 322 mg·L-1,均值为347.60 mg·L-1,阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO3-为主,水化学类型为HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型;矿坑水富集Na+和SO42-,水化学类型为SO4-Ca型和HCO3-Na型。【结论】研究区地下水水化学主要受岩石风化溶滤作用、阳离子交换作用及人类活动的综合影响,其中Ca2+、Mg2+和HCO3-主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解,Na+和SO42-主要受矿业活动的影响,阳离子交换作用和煤系地层中硫化物的氧化是其主要离子来源,K+、Cl-和NO3-则主要受生活污水和农业活动的影响。APCS-MLR 受体模型进一步分析表明,地下水水化学组分主要有硫酸参与碳酸盐岩溶解、硅酸盐岩溶解和阳离子交换作用、生活污水、农业活动和未知源5个来源,其贡献率分别为35.01%、19.39%、11.97%、22.47%和11.17%,人类活动是研究区地下水水化学演化的主要驱动因子。研究区地下水水质总体较好,Ⅳ类和Ⅴ类地下水主要分布在矿业活动频繁的碎屑岩区,地下水水质一定程度上受到采煤活动影响。

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