兩淮采煤沉陷積水區水體水化學特征及影響因素

孫鵬飛,易齊濤,許光泉

(安徽理工大學地球與環境學院,安徽淮南 232001)

兩淮采煤沉陷積水區水體水化學特征及影響因素

孫鵬飛,易齊濤,許光泉

(安徽理工大學地球與環境學院,安徽淮南 232001)

為分析沉陷積水區主要補給水源及相應的溶質來源,在淮南“潘謝”礦區和淮北“朱-楊莊”礦區各選取3個研究站點,基于水化學基本理論和原理,分析了各研究水域主要離子質量濃度、組成及類型,采用Gibbs圖及因子分析方法,對水化學特征的影響因素進行了討論。結果表明:水體總溶解性固體(TDS)質量濃度在豐、平、枯水期總體上逐漸升高,淮北沉陷積水區水體的礦化度、堿度和總硬度均高于淮南沉陷積水區。水化學組成在區域范圍具有一定的空間變異性,HCO和Na+在陰陽離子中占有最大比例;淮南3個站點水化學類型主要為Na+-HCO-Cl-和Na+-Ca2+-HCO型,淮北3個站點則為Na+-Mg2+-HCO型。Gibbs圖和因子分析共同揭示了淮南沉陷積水區水化學特征主要受淺層地下水和地表徑流的雙重影響,而淮北沉陷積水區離子組成主要體現了區域淺層地下水化學的特征。

采煤沉陷區;水化學;因子分析;淮南礦區;淮北礦區

Key words:coalmines subsidence area;water chemistry;factor analysis;Huainan mining area;Huaibeimining area

兩淮地區煤礦開采導致了廣泛的地表破壞和積水,現已導致300 km2左右的土地沉陷,未來10 a內將擴展至500 km2以上,水資源儲存潛力可達109m3[1],對礦區可持續發展及生態環境等均產生重大影響。大面積的地表沉陷與積水改變了礦區原有的地形地貌,并使區域水交換條件和循環過程等發生變化。一方面,沉陷區形成巨大的儲水空間,攔蓄地表徑流;另一方面,水位的季節變化在有些地段導致地表水和淺層地下水發生水力聯系,進而影響水化學物質濃度及平衡、污染物質輸運和累積。……