地下水硬度升高的原因总结

地下水硬度概述硬水的危害在日常生活中，用硬水洗衣物不仅肥皂不易起泡沫，丧失了去污能力，而且还能使纤维变硬、发脆，损坏衣物。

用高硬水洗澡后，头发、皮肤有发粘的感觉。

用硬水煮豌豆、蚕豆，不易煮熟烧烂。

硬水使壶底结垢1cm厚，比无垢水壶烧水多耗费约1/3的燃料。

当一个人长期饮用低硬水一旦改用高硬水时，就可能出现暂时性的肠胃功能紊乱。

近年来，饮用水硬度升高，是肾结石发病率增长的一个原因。

另外，有人根据国内外一些城市的调查，得出结论认为饮用水硬度与心血管病死亡率成正比。

在工业生产上，纺织印染工业使用硬水，既浪费肥皂，印染物又容易起斑点、生垢、发花、色彩黯淡、洁白度下降，从而造成次品及废品，增加了生产成本。

用硬水酿造果酒和啤酒，易产生混浊和沉淀，降低酒的质量。

硬水不能用来进行化学实验，也不能制取化学试剂、药品和针剂。

锅炉使用硬水，就会在炉内和管道上生成水垢，不但耗费燃料，而且还影响锅炉寿命，甚至会引起爆炸事故。

硬水的分类硬水是指水中溶解的某些矿物质较多。

通常把含有一定数量钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等杂质的水叫硬水。

水的软硬程度是以“硬度”来衡量的。

水的硬度是指除碱金属以外的全部金属离子浓度的总和，但硬度主要由钙、镁构成，所以水的硬度常指钙、镁离子浓度的总和。

因为不同种类的钙、镁盐类性质各异。

所以在硬度的名称划分上也不相同。

由钙、镁的酸式碳酸盐组成的硬度叫碳酸盐硬度，即暂时硬度（煮沸后可分解）。

由钙、镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐类组成的硬度叫非碳酸盐硬度，即永久硬度（在高温高压下才可沉淀消除）。

暂时硬度与永久硬度的总和叫总硬度。

硬水的形成各种天然水中不同程度地溶解有多种矿物质和气体。

雨、雪水降落到地面，并流入河、湖、沟渠与池塘，不断溶解土壤和岩石中的钙、镁、硫、氯等物质，因此，河、湖水中的矿物质要比雨雪水中的矿物质多，硬度也大。

如果雨雪水或河湖水渗入地下，由于通常流经的路途比河水要长，沿途溶解的矿物质种类和数量也比较多，所以地下水的硬度又比雨雪水与河湖水的硬度高。

地下水硬度升高机理浅析摘要地下水硬度升高是当今地下水环境问题中一个相当突出的问题。

它的产生及恶化对人类利用地下水有严重的影响，而其原因又是复杂多样的，本文通过对不同地区地下水硬度升高现象进行分析总结，以探究地下水硬度升高的机理。

地下水硬度升高主要是由于人为排放三废污染物和过量开采地下水引起。

关键词地下水硬度；过量开采；污染一、机理分析地下水是现今很多地方的主要供水源，广泛用于市政、工业、农业，其已成为制约我国区域经济的重要因素。

地下水硬度——这一地下水水质的重要指标在很多区域已随人类对地下水开发利用的加大而不断升高，其变化必将对地下水的使用造成严重后果。

对不同地方地下水硬度升高的现象进行研究，发现其主要有两方面的原因，一方面是由于污染而导致的硬度发生变化，另一方面是由于地下水的过量开采而引起的地下水水动力场和水文地球化学环境改变而引起的硬度变化[1～2]。

1.污染。

工业和生活污水渗漏进入地下水，某些含较高Ca2+、Mg2+的污水直接导致地下水的硬度升高。

这种现象在国内出现的很普遍，比如河南新乡市[3]。

2.地下水过量开采。

随着人类对淡水需求量的增大，地下水开采量急剧攀升，在我国很多地方都出现了地下水过量开采的现象，由此引起地下水水位降低，地下水漏斗形成并向外扩大。

进而引起地下水的水动力场和水文地球化学环境的改变，污染载体与包气带和含水围岩之间发生一系列的水文地球化学作用,促使土壤及其下层沉积物的钙镁易溶盐,难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移,从而使地下水硬度增高。

这其中包括的作用主要有酸性溶滤作用、碳酸溶滤作用、盐效应及阳（阴）离子交替吸附等,现就各种作用分别讨论如下：2.1酸性溶滤作用。

过量开采地下水造成区域性地下水漏斗形成，特别是在我国华北平原的沧州、石家庄等地区，这种现象尤为突出。

地下水水位下降，区域性降落漏斗形成，使得原来为饱水带的地带形成包气带氧化环境,而人为排放的硫化物进入地下后在此被充分氧化,污染溶液的PH 值降低,从而使溶滤作用加强,使大量的Ca、Mg由化合态变成游离态,导致地下水永久硬度增高。

地下水位上升的原因
地下水位上升有自然原因和人为原因。

降雨量短时间增大、喀斯特地区地下河流向的改变、地震活动异常，这些都可能导致地下水位上升，属于自然原因。

除此以外人工因素、例如人工补水和灌溉等，也会对导致地下水位上升。

地下水位上升有自然原因和人为原因。

降雨量短时间增大、喀斯特地区地下河流向的改变、地震活动异常，这些都可能导致地下水位上升，属于自然原因。

除此以外人工因素、例如人工补水和灌溉等，也会对导致地下水位上升。

导致地下水位变化的自然因素有哪些1、降雨量。

降雨量越大，渗入地下的水量就越大，地下水越丰富。

2、蒸发量。

在干旱道地区，浅层地下水也会因表层土壤水分的蒸发而损失。

地下水位越深，影响越小。

假如灌溉量过大，也会因此形成盐碱地。

3、温度。

在高寒和高纬度地区，当气温长时间低于0度时，表层地下水会凝固成冰，形成冻土。

地下水上涨治理情况汇报近年来，地下水上涨治理工作一直是我们关注的重点之一。

通过不懈努力，我们取得了一些成果，同时也面临着一些挑战和问题。

下面我将就地下水上涨治理情况进行汇报。

首先，我们对地下水上涨的原因进行了深入分析，发现主要是由于地表水排水不畅、地下水开采过度等因素导致。

因此，我们加强了地下水监测和调查工作，及时掌握地下水的变化情况，为治理提供科学依据。

其次，针对地下水上涨的治理措施，我们采取了多种手段。

一方面，加强了地下水的监管和管理，严格控制地下水的开采量，遏制过度开采现象。

另一方面，加大了地表水的排水力度，改善排水系统，减少地表水对地下水的影响。

同时，我们还加强了地下水补给措施，通过人工补给和水资源调度等方式，增加地下水的补给量，维持地下水的平衡。

在治理工作中，我们也遇到了一些困难和挑战。

一方面，地下水上涨的治理需要全社会的共同参与和支持，需要各方共同努力，而这需要时间和精力的积累。

另一方面，地下水上涨治理的成本较高，需要大量的资金投入，而目前资金来源仍然存在一定的不足。

为了进一步加强地下水上涨治理工作，我们将继续加强地下水监测和调查工作，掌握地下水的动态变化情况，及时采取相应的治理措施。

同时，我们还将加强宣传和教育工作，提高全社会对地下水保护的意识，共同参与地下水治理工作。

此外，我们还将积极争取各方支持，争取更多的资金投入，确保地下水上涨治理工作的顺利进行。

总的来说，地下水上涨治理工作是一项长期而艰巨的任务，需要全社会的共同努力。

我们将继续加大工作力度，不断完善治理措施，努力实现地下水上涨治理工作的良好效果。

希望广大社会各界能够共同关注和支持地下水上涨治理工作，共同为地下水的健康发展贡献力量。

１ 人类活动条件下地下水硬度的演变
国外研究侧重 于城市发 展 和农业 活动对 地下 水质 量 的影
响
， 关注人类活 动使地 下水 中 ｃ 含量 增加 ， ａ 引起 地下 水
硬度升高 Ｊ 。国内凋查 显示 ， 京 市、 北 石家庄 市、 宁市 、 西 洛
阳市 、 安市 、 西 济南 市 、 太原市 等城市 浅层地 下水 硬度从 ２ ０世
定， 美国关于地下水硬 度 的分类标 准 中软水 、 中度水 、 硬水 、 极
磷厂排放的废物 ， 污水 中 Ｎ 与黏土 中的钙镁 离子之 间发生 了 ａ 阳离子交替吸附作用 、 溶滤 作用 和盐效 应 ， 引起 了地 下水 硬度 升高 。 西安市渭滨区地下水硬度超标 区以建 城 区为中心 ， 西到皂
南起南苑 ， 北至黄寺 ， 呈不规则分 布 ， 其他 超标 区零 星分布 于海 淀、 房山 、 大兴 和通 县等地 ” 。
洛阳市部 分水 源井多年水质监测资料 显示 ， 地下在减 轻地下水硬度升高 对人类健 康和工农
、 的 危 害 Ｊ
２ 纪７ ０世 ０年代为 ３ ８ｍ ／ ，０年 代为 ５３ ｍ ／ ９ ６ ｇ Ｌ ８ ４ ｇＬ，０年代 达到 ８ ４ｍｇＬ 工业酸性废 水直接渗入地下 ， ７ ／ 。 溶解 了土层 中的钙 、 镁 矿物质并带入地下水 中， 引起硬 度升高 ｊ 。 此外 ， 呼和浩 特市 、 银川 市 、 州市 、 郑 哈尔滨市 、 邯郸市等城 市的地下水硬度也呈不 同程度 的升高趋 势。
收稿 日期 ：ＯＯ ０ － ７ ２ Ｌ一 ９ ２
纪７ ０年代起呈逐渐 升高趋势。 西宁市吴 仲到 大堡 子地 区 １６ ９ ５年 地下水 硬度 为 ２ ３ ６— １． ２ ７ ０ｍ ／ ，９ ４年 为 ３ ３ ８～ ０ ． ｇ Ｌ １ ８ ６ ． ｇ Ｌ １７ ７ ． ４ ９ ４ｍ ／ ，９ ６年为 ４ ８ ４— ９． ５ ９ ６ｍ ／ ， 幅较 大 。龚 建平分 析认 为 ， 宁市城 市 建设 的 ６ ． ｇ Ｌ 增 西 快速发展 ， 工业 废水 、 活污水和固体垃圾渗 滤液大 幅增加 ， 生 这 些废水 中可降解 的有机物使地下水 中 Ｃ ：的平衡 压力升高 ， Ｏ 离 子交换作 用和盐效 应使地下水硬度升高 ” 。 石家 庄市 ４个 区地 下水 硬度 异常 增高 。西 部异 常 区电化 厂含 ｃ “ 和富含 可溶 盐的污水直接下渗 ， ａ 导致地下水硬度高达 １１６ ３ｍ ； ４ ． Ｌ 高英 区电厂和果园 的酸性溶 滤作 用使地 下水硬

水的总硬度是指溶解在水中Ca 2+和Mg 2+的总浓度,是影响水质的一个重要指标,随着环境污染的日趋严重和地下水开采强度的加剧,地下水的总硬度、总矿化度不断增高,甚至水化学类型也随之发生变化[1]。

据2002年我国城市水质污染基本概况统计,130个城市浅层地下水主要超标因子为总硬度、矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、pH 值以及Cl -和F -等,东北、华北、西南、西北以硬度为第一超标因子。

地下水硬度的偏高不仅影响身体健康,也对工农业产生重要影响[2]。

而更多的研究显示,地下水总硬度的偏高与人类活动有直接关系。

枣沟村位于太原市东部,现有人口500余人,水浇地80000m 2,坡地113333m 2。

以农耕经济为主,以蔬菜种植为主业。

近年来,其浅层地下水的污染程度日趋严重,特别是地下水的总硬度逐年增高,影响了当地居民的日常生活及工农业的正常生产。

因此,开展对枣沟浅层地下水总硬度的分析与研究有着重要的现实意义。

1研究区域概况枣沟村属于太原市杏花岭区中涧河乡管辖,南北宽600m,东西长720m。

研究区内东部高西部低,地形起伏较平缓,属暖温带大陆性季风气候,多年平均降水量433.9mm。

根据野外调查和施工钻孔资料,枣沟村南北两侧黄土梁主要发育原生第三、第四系黄土或红土,局部见夹钙质结核,浅层地下含水层赋存于第四系全新统松散岩类孔隙砂砾石中,分布较稳定,富水性较弱,由东向西径流,埋藏较浅。

大气降水是其主要的补给来源,砂砾石及粗、中砂含水层成为浅层地下水径流、排泄的主要通道。

含水层下部为隔水性能相对较好的黏土。

2地下水总硬度监测监测与评价在评价区内布设6眼监测井(见第68页图1),采用2008年7月11日监测数据,对枣沟浅层地下水总硬度进行分析。

总硬度监测按照GB 5750—85生活饮用水标准检验法执行,依据GB5749—85生活饮用水卫生标准进行评价,超出标准值(450mg/L)即为地下水总硬度超标,超标程度用超标倍数表示,即P =C /C 0-1.式中,P 为超标倍数;C 为总硬度体积分数(以Ca-CO 3计),mg/L;C 0为总硬度标准值(以CaCO 3计),mg/L。

石家庄滹沱河地区地下水高硬度成因：影响因素及多元统计分析秦正峰;吴昊澜;薛强;刘菲;荆继红;杨晓芳【摘要】以石家庄滹沱河典型地区为对象,运用描述性分析、聚类分析和因子分析研究了地下水高硬度的成因.研究区地下水总硬度超标严重,超标率为85.2％,地下水总硬度与pH和井深在0.01水平上呈显著性负相关,与TDS和NO3-在0.01水平上呈显著性正相关;聚类分析将地下水分成了3种类型,从Ⅰ类至Ⅲ类水,SO42-和Cl-以及Na+K毫克当量百分数在逐渐增大,受人类活动的影响显著;因子分析结果表明,影响地下水化学组分(尤其是总硬度)的因素有:由工业和生活污染引起的钙镁碳酸盐及硅酸盐的溶滤作用和阳离子交换反应,农业生产产生的污染,地下水的氧化还原环境,其贡献率分别为56.3％、17.4％和12.5％.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】9页(P64-72)【关键词】地下水;硬度;多元统计分析法;滹沱河地区【作者】秦正峰;吴昊澜;薛强;刘菲;荆继红;杨晓芳【作者单位】中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西桂林541004;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085【正文语种】中文【中图分类】P641.3石家庄市位于滹沱河平原,主要由地下水供给生活、农业和工业用水,随着经济的发展,地下水开采量逐年增加,地下水超采导致水位下降,形成常年性地下水降落漏斗[1],钙镁离子浓度升高。

平原区地下水总硬度升高机理探析作者：董立岩来源：《现代农业科技》2008年第15期摘要平原区地下水总硬度升高机理较为复杂。

在黑龙江省西部平原区一带的地下水总硬度升高机理分析过程中，分析了地下水硬度升高的3种作用过程。

指出总硬度升高主要表现为暂时硬度（HCO3硬度）的升高，其次是永久硬度氯化物的升高，多表现为碳酸钙的升高，总硬度的变化与水位具有密切关系，水位高时硬度低，认为其污染原因与机理较为复杂。

为相同水文地质单元的地下水污染分析问题，提供了理论与方法。

关键词总硬度；机理分析；地下水；潜水；承压水；黑龙江西部平原区中图分类号P641.12文献标识码A文章编号1007-5739（2008）15-0331-011地貌特征与水文地质条件齐齐哈尔市位于松嫩平原西部，由于河流改道及风力作用，形成了岗洼交错，微波起伏的地貌特征。

其局部上覆亚黏土、亚砂土层，分布不稳定，厚薄不均，大部分地区缺失，就地貌成因而言，均属堆积地形，成因形态可分为冲积、湖积低平原及冲积河谷平原。

本区地下水富水性强，水量丰富。

由于白垩纪以来缓慢的沉降作用，在巨厚的白垩系与第三系之上，经嫩江及其支流的长期泥沙冲积，堆积了很厚的第四纪松散堆积物。

第四纪砂与砂砾石为主的松散堆积物厚达148m。

嫩江及其支流发育其上，并与地下水连通，形成了承受降水、河水及外区潜水径流补给的大面积的、水量相当丰富的厚砂砾石孔隙潜水富水区[1]。

2地下水水质污染现状黑龙江省西部平原区一带，第四系潜水和承压水均属中性低矿化重碳酸型淡水。

pH值一般多在6.60～8.36；溶解性总固体潜水一般为230～800mg/L，承压水一般为140～380 mg/L；总硬度潜水一般为120～500mg/L，承压水一般为90～170mg/L；水化学类型两者基本相同，均以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na、HCO3- Na·Ca型为主，其次是HCO3-Ca·Mg 型水。

奥陶系灰岩地下水硬度和硫酸盐超标成因分析作者：张彦宏张昕张志飞来源：《人民黄河》2020年第11期摘要：河北省峰峰矿区装备A区水源地为奥陶系灰岩地下水，作为研究区主要供水水源，其地下水水质将影响周围居民生活、生产用水安全。

根据水质检测结果，研究区奥陶系灰岩地下水总硬度及硫酸盐含量大幅超标。

為探究该地区地下水的水质成因，在收集区域水环境资料、实地调查和地质勘探的基础上，开展研究区及其周边水源井水质分析，以pH值、溶解性总固体、总硬度和硫酸盐为主要研究因子，从地表水、煤系地层、特定岩相古地理条件和水文地质条件4个方面分析其水质成因，结果表明：研究区地下水总硬度、硫酸盐含量偏高与地表水和煤系地层无关;膏溶角砾状灰岩的存在是研究区总硬度和硫酸盐含量偏高的内因，属原生水环境因素影响;研究区受滞留区和断层影响导致水动力条件滞缓，形成相对封闭的滞留环境使得离子富集，独特的地质构造是区域总硬度和硫酸盐含量偏高的外因。

关键词：地下水;硬度;硫酸盐;水质;奥陶系灰岩;峰峰矿区中图分类号：X523;TV211.1+2 文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.11.014Abstract：The water source of equipment area A in Fengfeng mining area of Hebei Province is Ordovician limestone groundwater. As the main water source for the study area， its groundwater quality issues will seriously affect the lives and production safety of the surrounding residents. According to the water quality test results， it can be seen that the total hardness and sulfate concentration of the groundwater in the Ordovician limestone in the study area have been seriously exceeded. Therefore， in order to explore the cause of the special water quality of groundwater in this area， on the basis of collecting regional water environment data， field investigation and geological exploration， this paper carried out the water quality test of the well in the study area and its surrounding water sources. Taking pH value， total dissolved solids， total hardness and sulfate as the main research factors， the special water quality genesis was analyzed from four angles of surface water， coal formation， specific lithofacies palaeogeographic conditions and hydrogeological conditions. The results show that the total hardness of groundwater and high sulfate in the study area have nothing to do with surface water and coal strata; The presence of gypsum breccia limestone is the internal cause of the high total hardness and high sulfate concentration， which is influenced by the original water environment; The study area is affected by the retention zone and faults， which leads to the stagnation of hydrodynamic conditions. Therefore， the closed retention environment makes the ions enrich. The unique geological structure is the external cause of the high total hardness and sulfate concentration.Key words： groundwater; hardness; sulfate; water quality; Ordovician Limestone; Fengfeng mining area1 研究背景我国华北地区地表水资源总量少且污染严重，地下水往往是主要甚至唯一的生活及生产供水水源。

现 代 地 质第12卷 第3期1998年9月GEOSCIENCEJournal of Graduate School,China Universi ty of GeosciencesVol 12 No 3 Sep.1998氮迁移转化对地下水硬度升高的影响*收稿日期:1997 07 09*国家自然科学基金重点项目(项目号:49232040)资助。

第一作者简介:王东胜,男,1966年出生,高级工程师,水文地球化学专业。

王东胜(中国水利水电科学研究院 北京 100044)沈照理 钟佐焱木 陈 亮(环境科学系 北京 100083)摘 要 城市地下水硬度升高是一个普遍的环境问题,研究表明地下水硬度高值区与硝酸盐污染在空间上的分布具有一致性。

通过室内土柱试验和化学热力学模拟,讨论了污水入渗过程中氮迁移转化对水土系统钙镁迁移的影响。

结果表明:在连续入渗条件下,阳离子交换作用是控制地下水硬度升高的主要过程;在间歇入渗条件下,硝化作用改变了土水系统的酸碱条件,使钙镁难溶盐溶解,导致地下水硬度升高。

关键词 地下水硬度 阳离子交换 硝化作用 热力学模拟分类号 P641 2地下水硬度升高是城市地下水系统的重要环境问题,对其成因已有广泛而深入的研究。

一般认为城市地下水硬度升高主要是由于污水渗漏造成的,其形成的化学机理是在污水入渗过程中钙镁易溶盐和难溶盐的溶解以及阳离子交换作用,污水中有机物的分解是导致难溶盐岩溶解的动力[1]。

近期的调查表明,城市地下水硬度的高值区与硝酸盐污染的分布在空间上具有一致性,如北京、石家庄等地区都有这种现象[2],但迄今为止并未对这种现象进行合理的解释。

本文通过室内土柱试验和化学热力学模拟,分析了污水入渗过程中氮转化与硬度变化间的关系。

1 室内试验通过试验旨在研究在不同入渗方式下土水系统中氮转化与硬度变化的内在联系。

1 1 试验方法试验共设立内径10cm 、长170cm 4个土柱(No 1、No 2、No 3、No 4),所有的土柱都按土的天然容重逐层回填,在下部130cm,No 1、No 2土柱为中砂,No 3、No 4为亚砂,所有土柱的上部40cm 为耕作土。

总 硬 度（Ｙ） １３．０１００ １７．１７００ １８．９７００ ２１．９２２０ ２３．０２３０ ２４．８６００ ３６．９３７０ ６６．８６００ ７４．６７５０ ８５．０９００ ４３９．４６００ ４８３．９８００ ４９２．４９００ ４９９．１４００ ６１８．３１００ ６３３．４１００ ６３７．２８００ ７００．７０００ ７３７．３８００ ８８０．４０００
地点 乐群街亚泰水泥厂
逮家瓦房砖瓦厂 贺家屯
二机砖新兴小学内 农机研究所
吉大莱姆顿学院 泉眼屯
光明村冷库 红咀子
南关桥头针织厂 刘家屯
化纤纺织厂 大房身
车家窝堡 后黄家居民井
西大营村 跃进村
石材厂院内 市五环汽配厂
娘娘庙
表 １ 长春市部分点位水质分析表
Ｃａ２＋ ３．００６０ ３．６１００ ７．１５００ １３．１２００ ７．２０００ ５．８３００ ８．６０００ ２０．７２００ １４．２７００ ２６．０５２０ １５４．１３００ １３９．４７８０ １３１．９３００ １５５．０２００ ２１６．０１００ ２３４．１５００ ２２０．３６００ １８０．３６００ ２４２．０２００ ２８６．５８００
— ４０ —
２３０ｍ； （ ３） 剥 蚀 丘 陵 ： 由 侏 罗 纪 地 层 组 成 ， 仅 在 东 南 边 缘 局 部有分布， 地面海拔 ２３０～３０６．８ｍ。长春地区有如下底层： 侏 罗 系 上 统 、白 垩 系 下 统 、泉 头 组 、青 山 口 、姚 家 组 、嫩 江 组 、第 四系。
长春市断裂构造十分发育， 主要有四间房断裂带和南 湖—兴隆沟断裂带， 后者为长春地区规模最大的一条断裂。 研究区断裂大多数断裂面平直， 为压扭性断裂， 局部为张性 和张扭性断裂。 １．２．２ 水文地质概况

齐 齐 哈 尔 市位 于 松 嫩 平 原 西部 ， 由于河 流 改道 及 风 力
作用 ， 形成 了 岗洼 交 错 ， 波起 伏 的地 貌 特 征 。 局 部 上覆 微 其
亚 黏 土 、 砂 土层 ， 布 不 稳 定 ， 薄 不均 ， 部 分 地 区 缺 亚 分 厚 大 失 ， 地 貌成 因而 言 ， 属堆 积 地形 ， 因形 态可 分 为 冲积 、 就 均 成
（） ２ 盐效 应促 进 地 下水 硬 度 升高 。 由于 水 中地 下 水硬 度
的增 加 ， 子 强 度 显 著 增加 ， 使 水 中 离 子 对 （ Ｃ Ｓ 离 致 如 ａＯ 、
Ｍｇ Ｏ ） 数 量 增 多 ， 而 大 大 减 少 了水 中 游 离 性 离 子 Ｓ 等 的 从 （ 、 ２、 ｃａ Ｍｇ＋ＨＣＯ ） 的数 量 ， 致水 中碳酸 盐矿 物 的饱 和 度 导 降 低 ２ ％， ａ Ｍｇ＋ ０ Ｃ 、 ２的饱 和度 降 低 ３ ％。 ａ Ｍ 从过 饱 和 ５ Ｃ 、 状 态变 为 中等 饱和 状 态 和 不 饱和 状 态 ， 必然 促 进 Ｃａ ＣＯ 与
三系 之上 ， 经嫩 江及 其 支流 的 长期 泥 沙冲 积 ， 积 了很 厚 的 堆 第 四纪 松散 堆 积 物 。 四纪 砂 与 砂 砾 石 为 主 的松 散 堆 积 物 第 厚达 １８ 嫩 江及 其 支流 发 育其 上 ， 与地 下 水 连 通 。 成 ４ ｍ。 并 形
了承 受降 水 、 水 及外 区潜 水 径流 补给 的大面 积的 、 河 水量 相 当丰 富的 厚砂 砾石孔 隙 潜水 富水 区 ｌ １ Ｊ 。
中图分 类 号
１ 地 貌 特 征 与 水 文 地 质 条 件
的溶 解 。 ＣＯ Ｃａ 的溶 解 为土 壤 中 水溶 性 ｃａ ｌ ｇ 和 置换 性 、 ｌ２ ｖ

子池、 硝池、 硝池 滩 、 北 门滩 、 长乐 滩 、 汤里 滩 等 湖 泊 与 滩 地 。 境 内发育 着褐 土 、 沼泽 土 、 盐土 等 多样 化 土质 ， 再 加 上特 殊 的 气 候环境 和水 文 地质 条件 ， 区 内浅层 地 下 水 的平 均 硬 度高 达 ４ ３ ． ５ ０德度 ， 矿化 度等 指标 也严 重超 标 ， 仅 中深 层地 下水 可用 于 工农业 生 产或 人畜 生活 用水 。 本 文就 运城 盆地 盐湖 区域 内浅 层地 下水 的硬 度特 征及 成 因进行 初 步探讨 。
硬度 沿径 流方 向有 一 定 规 律 的分 带 性 。盐 湖 区域 范 围分 为
盐池 南部 洪积 扇 区 、 盐池 北部 波状 起伏 冲积 平原 区 。 １ ． １ 盐 池南 部洪 积扇 区 （ 简称 Ａ区 ）
１ 盐 湖 区域 浅层 地 下 水硬 度 特 征及 水
文 地 质 条 件
区 内浅层 水 的硬度 较 高 ， 一般都在 ２ ５德 度 以上 ， 在 局 部 高达 １ ０ ０德度 以上 。 由于沉 积类 型 的差 异 ， 区 内浅 层地 下 水
浅 层水 矿化 度 普遍 高 于 其他 区 ， 矿化度均值为 ４ ． ９ ６ ｇ ／ Ｌ ， 硬 度 一般 都大 于 ６ ０德 度 ， 均值 为 ９ ８ ． ７德 度 ， ５ ３ ． ３ ％ 的水 样 永 久 硬度 大 于暂 时硬度 ， 没有 负硬 度存 在 。
Ｂ 区岩性 一般 为 厚 层 的 细砂 ， 矿 化 度 一 般较 低 ， 硬 度 一 般小于２ ５德 度 ， 硬度均值 为 １ ９ ． ４德 度 ， 符合 饮用水标 准。 在 赎 马村 附近 ， 硬度仅为 ４ ． ２德 度 ， 属极 软水 。Ｂ 区负 硬 度 广泛存 在 ，ｌ ８个 井点 中出现率 高达 ５ ０ ％。

水资源新乡市地下水硬度升高机理和原因试验研究刘永良1,2,周卫3,潘国营2,轩吉善4(1.平煤集团十一矿,河南平顶山467047;2.河南理工大学资源环境学院,河南焦作454003;3.湖北地矿建设工程承包集团有限公司,湖北武汉430030;4.化工部郑州地质工程勘察院,河南郑州450011)摘要:为查明新乡市地下水硬度升高的原因,在对其水文地质环境分析的基础上,采用污染河水、地下水和蒸馏水分别对污染土、农田土和清洁土进行淋溶试验和浸溶试验,结果表明:在淋溶初期,地下水总硬度快速升高,主要影响机制为易溶盐溶解作用和碳酸溶滤作用;淋溶后期,总硬度升高速度缓慢,主要影响机制为阳离子交换作用和盐效应。

关键词:地下水;硬度;淋溶试验;浸溶试验;新乡市中图分类号:X131.2文献标识码:A do:i10.3969/.j issn.1000 1379.2009.11.023近年来,我国地下水硬度普遍上升,且呈逐年递增的趋势,已成为城市地下水的一个普遍问题[1]。

研究表明,人类活动对地表水体及土壤包气带的长期污染是导致地下水硬度升高的主要原因[2-5]。

水质监测结果表明,新乡市浅层地下水硬度逐年升高,已对城市居民的饮水安全构成威胁。

保护宝贵的地下水资源,首先应当探究地下水硬度升高的机理。

1研究区概况新乡市位于太行山南麓、黄河中下游冲积平原的北缘,地势北高南低,北部地面高程为130~210m,南部为69~73m。

属于暖温带大陆型季风气候区,多年平均降水量为573.4mm,蒸发能力为1928.1mm。

区内主要河流有卫河、西孟姜女河、人民胜利渠和共产主义渠,河水污染严重,属于!类水质。

水资源严重短缺,人均水资源仅315m3,其中地下水占65%以上。

浅层地下水主要赋存于冲洪积物中的中细砂含水层中,补给来源为大气降水入渗、河水渗漏和农田灌溉水回渗,排泄方式为城市集中开采、农业分散开采、侧向径流和潜水蒸发。

受共产主义渠北岸几个大型水源地长期集中开采影响,形成了以周村、小朱庄和杨九屯为中心的3个水位下降漏斗。

地下水硬度标准一、概述地下水硬度是指水中溶解的钙、镁离子的总量，是评价地下水质量的重要指标之一。

地下水硬度过高或过低都会对人类和生态系统产生不良影响。

因此，了解地下水硬度标准对于水资源管理和保护具有重要意义。

二、地下水硬度指标1.碳酸钙含量碳酸钙是地下水中主要的硬度过剩离子，其含量直接反映了地下水的硬度。

根据国家相关标准，地下水碳酸钙含量低于450mg/L时属于软水，450-1500mg/L时属于硬水，1500-4500mg/L时属于很硬水，超过4500mg/L时属于极硬水。

2.氢氧化镁含量氢氧化镁是地下水中溶解的次要离子，也是地下水硬度的重要组成部分。

一般情况下，氢氧化镁含量与碳酸钙含量呈正相关关系。

3.氧化钙含量氧化钙是地下水中溶解的另一种主要离子，对地下水硬度有重要影响。

在某些特定条件下，如高水温、高压力等条件下，氧化钙含量可能会成为主导离子。

4.其他矿物质含量除了上述主要离子外，地下水中还含有其他矿物质，如硫酸钙、氯化钙等，这些矿物质也会对地下水硬度产生一定影响。

三、其他影响因素1.水温水温对地下水硬度有较大影响。

在一定范围内，随着水温的升高，地下水硬度会降低。

但是当水温过高时，地下水中溶解的离子会发生化学反应，导致硬度升高。

2.水质污染情况水质污染会影响地下水硬度。

例如，当水中含有大量有机物和氨氮等污染物时，会导致水中硬度降低。

此外，一些化学物质也会改变水中溶解离子的含量和种类，从而影响地下水硬度。

3.水源地保护情况水源地保护情况也会影响地下水硬度。

如果水源地受到污染或过度开采等不良影响，会导致地下水硬度发生变化。

因此，为了保持地下水硬度稳定，需要加强对水源地的保护和管理。

4.水压及水动力条件水压和水动力条件也会影响地下水硬度。

在高压条件下，地下水中溶解的离子容易发生沉淀和溶解平衡变化，导致硬度发生变化。

此外，水流速度和方向也会影响水中溶解离子的含量和分布，进而影响地下水硬度。

5.水质稳定性评估为了确保地下水硬度稳定可靠，需要对水质进行稳定性评估。

北京市平原区地下水特征污染物分布变化及成因基金项目：环保部公益科研专项（***-*****），中央分成水资源费地方（兵团）项目（GZ-2012-06）35分析与研究水中污染特征值总硬度、溶解性总固体和硝酸盐氮进行分析。

北京水务2012年第6期778mg/L之间的区域分布东起朝阳南磨房和十八里店，西到丰台镇一线，超出标准0.50～0.73倍。

１．１总硬度20世纪60年代北京市地下水总硬度污染问题逐渐显现，超标范围呈现由市区向郊区扩展趋势。

从超标面积看，1961年总硬度的超标面积仅为87.4km2，1975年超标面积约是其2倍。

1980年超标面积逐渐增加到205.0km2，而到1984年地下水总硬度超标面积为253.5km2，其后地下水中总硬度的超标面积在此基础上向南部大幅度扩大，南部边界由丰台区南苑扩展到大兴区的黄村，1990年总硬度超标面积扩大到507.1km2。

2000年超标面积进一步扩大，达到2006年平原区单一层区和多层区的第一含水层组总硬度超标区域主要分布于城近郊区、通州和大兴的部分地区，超标范围呈不规则分布，且顺义、昌平和平谷也有零星超标点，第二含水层组地下水中，总硬度超标面积1080.0km2，超标区域主要分布和单一层区和多层区的第一含水层组的类似，第三、四含水层组地下水中，仅有朝阳区于家围的一眼井总硬度超标，从空间分布上看，第三、第四含水层组高含量地区与单一层区和多层区第一含水层组、以及第二含水层组超标基本一致（见表1）。

820.0km2。

2006年北京市平原区地下水进行了分层调查评价，其中单一层区和多层区的第一含水层组地下水中总硬度超标面积2390.0km2，第二含水层组地下水中，总硬度超标面积1080.0km2，见表1。

表1北京市平原区历年地下水总硬度超标面积和范围变化年份超标面积/km2超标范围分布老城区老城区和丰台南苑东起平房和南磨房，西至公主坟，南起南苑、北至地坛东起平房和南磨房，西至公主坟，南至大兴黄村、北至地坛东起朝阳十八里店，西至丰台王佐和房山区良乡一线，南起房山的葫芦垡和大兴黄村，北至城区黄寺城近郊区，通州和大兴部分地区，昌平、顺义和平谷有零星的超标点（注：为平原区单一层区和多层区的第一含水层组总硬度超标面积）城近郊区、通州和大兴部分地区（注：为平原区的第二含水层组总硬度超标面积）***-********-*****199087.4177.6205.0253.5507.1１．２溶解性总固体20世纪80年代以前，溶解性总固体（简称TDS）不是北京市平原区地下水的主要污染组分，但近年来地下水中TDS的污染越来越引起人们关注。

·27·水利水电Shui Li Shui Dian下辽河平原浅层地下水总硬度的分布特征及其成因赵　岩辽宁省地质矿产调查院　辽宁　沈阳　110031【摘　要】　通过对下辽河平原流域内浅层地下水采样，系统分析地下水总硬度，了解其含量和空间分布等特征。

研究证实人为污染和过度开采水资源等对下辽河平原浅层地下水总硬度特征带来极大影响，通过本次工作，深入研究为制定地下水资源开发利用与地质环境治理保护方案，为规划城市建设、调整工农业布局，制定社会发展规划提供科学依据。

【关键词】　地下水总硬度；下辽河平原；浅层地下水水的总硬度是指溶解在水中的钙、镁盐类的含量。

浅层地下水总硬度特征研究主要集中在以下两个方面：通过总结浅层地下水中钙、镁元素的迁移、转化和富集规律，总结地下水的化学类型特征，弥补利用岩石和土壤研究风化特征的单一和不足。

近年来，随着城市规模和城市化进程的扩大与加快、工业化程度的不断提高，同时导致了地下水硬度的变化成为全球问题，地下水硬度特征研究正受到更多关注。

１　自然地理概况下辽河平原位于辽宁省中部，地处辽东及辽西山地之间，辽北丘陵的西南部，倾向辽东湾，由辽河等水系冲积而成。

地势低平，总体由北向南缓倾，地面总体标高在50m 以下，向两侧辽东、辽西丘陵山地过渡地区地形增高。

辽河、浑河、太子河、大凌河、小凌河、绕阳河汇集本区注入渤海。

平原内，地面坡降较小，分布有大面积沼泽洼地、河滩及牛轭湖等。

下辽河平原行政区划涉及沈阳、铁岭、抚顺、辽阳、鞍山、阜新、营口、盘锦和锦州九个地级市，总面积约23470km 2。

２　样品采集与分析本次工作共采集样品686组，采样点主要布置在垂直于主要水系干流以及主要支流。

在区域控制的基础上，优先选择重要地下水水源地、国家级、省级地下水监测孔、大泉（泉群）、有系列分析资料的农用井、大型工矿企业自备井、矿山排水、油田供水井、重要污染源附近的监测井等井孔或水点。

3　浅层地下水中总硬度分布特征下辽河平原地区浅层地下水主要指第四系松散岩类浅层孔隙地下水，其含水层埋深一般不超过60米，多为潜水。