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湟水河流域矿泉水水化学分布特征及界限指标来源分析
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作者 胡峰 刁玉山 +5 位作者 何钟强 黄鑫 邓斌 罗安平 孟越 张子茵 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期309-323,共15页
天然矿泉水不仅是宝贵的矿产资源,还能够为地表水环境系统(例如湿地与河岸带)提供补给水源,在保持生态系统多样化方面扮演重要角色。发源于青海省海晏、湟源的湟水河流域内发现了大量富锶矿泉水,少量泉水同时富含锂和偏硅酸。然而,目前... 天然矿泉水不仅是宝贵的矿产资源,还能够为地表水环境系统(例如湿地与河岸带)提供补给水源,在保持生态系统多样化方面扮演重要角色。发源于青海省海晏、湟源的湟水河流域内发现了大量富锶矿泉水,少量泉水同时富含锂和偏硅酸。然而,目前对矿泉水中这些界限指标的来源及其相关水化学演化过程尚缺乏研究,同时个别采样点存在限量指标超标的情况,直接影响了矿泉水的开发利用,是亟待解决的问题。以青海湟水河流域为研究区,通过采集流域内天然泉水样品,采用水文地球化学分析及物质迁移模拟方法揭示矿泉水水化学特征与成因机制,这对理解湟水河流域地下水水化学演化过程具有重要意义。结果表明:研究区地下水样品中大部分达到了国家饮用天然矿泉水的标准,且Sr质量浓度全部大于0.2 mg/L,少数样品富含锂和偏硅酸。水化学分析结果表明,地下水从补给区到排泄区,其水化学类型逐渐从HCO_(3)-Ca·Mg型过渡到SO_(4)-Na型,这是地下水在运移过程中不断溶解石膏层的结果。从Sr与HCO_(3)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-)的相关性分析表明,碳酸盐岩对地下水Sr质量浓度的贡献程度有限;相反,由于C a与Sr化学性质相似,在矿物中易发生原子交换,从而石膏层或蒸发岩类矿物中可能富集含Sr矿物,此类岩层在水岩作用下会释放一定量的Sr。地下水中Li的来源主要与古咸水湖沉积环境有关,过量的偏硅酸则来源于地热水在深循环过程中溶滤的铝硅酸盐矿物。对物质迁移模拟分析表明,在北部流径上,地下水主要溶解石膏、石盐和伊利石,而天青石和锂辉石的溶解贡献了Sr和Li;在南部流径上,石膏和石盐的溶解导致高总溶解固体(TD S)值,且去白云石化过程显著。研究成果能够为矿泉水资源的合理开发利用和保护提供科学依据。 展开更多
关键词 天然矿泉水 界限指标 水文地质成因 湟水河流域 青海省
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