汾河流域地下水化學演化特征、控制因素及健康風險評價

摘 要：汾河地下水污染問題日益嚴重，水質不斷惡化，對汾河流域居民日常飲水安全造成威脅。選擇黃土高原東部汾河流域地下水為研究對象，綜合運用數理統計、圖解法、相關性分析、正演模型、地理探測器和人體健康風險評價模型等方法，分析地下水化學時空演化特征，探討地下水化學形成機制，并定量評價硝酸鹽通過飲水途徑導致的人體健康風險。結果表明：汾河流域水化學類型由枯水期ＨＣＯ３ －Ｃａ 型演化為豐水期ＨＣＯ３ －Ｃａ·Ｍｇ、ＳＯ４·ＨＣＯ３ －Ｃａ·Ｍｇ 型；碳酸鹽風化和硅酸鹽風化為地下水化學組分的主要來源；枯水期地下水化學演化的主要控制因素為高程和生態系統類型，豐水期為生態系統類型和土地利用類型；豐水期硝酸鹽通過飲水途徑對兒童產生的非致癌性健康風險系數大于成人的。

關鍵詞：地下水化學；時空演化；控制因素；健康風險；汾河

中圖分類號：Ｘ５２３；Ｐ６４１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２５．０３．０１５

引用格式：李曉堅，蘇賀，唐珧．汾河流域地下水化學演化特征、控制因素及健康風險評價［Ｊ］．人民黃河，２０２５，４７（３）：９７－１０３．

０ 引言

地下水是人類賴以生存和發展的自然資源，也是與人類生存息息相關的生態環境敏感要素［１］ 。黃土高原地表水資源稀缺，地下水是居民生產生活用水的主要來源［２］ ，但受氣候變化和人類活動影響，尤其受煤炭開采影響［３］ ，黃土高原地下水質不斷惡化。

汾河地處黃土高原東部，地下水污染問題日益嚴重，水質不斷惡化，對汾河流域居民日常飲水安全造成威脅。國內外學者針對汾河流域地下水化學演化特征、控制因素及健康風險評價取得了大量研究成果，如：王勁峰等［４］ 采用地理探測器探索了不同因素對汾河流域地下水化學演化的貢獻；劉鑫等［５］ 利用氫氧穩定同位素分析了汾河流域淺層地下水化學特征及其控制因素，揭示了流域水循環及水質演化過程。目前，汾河流域健康風險評價大多為地表水污染造成的人體健康風險評價，關于地下水污染造成的人體健康風險研究較少。鑒于此，本文選擇黃土高原東部汾河流域為研究區，以地下水為研究對象，綜合運用數理統計分析、圖解法、離子比值法、正演模型、地理探測器和人體健康風險評價模型等，分析地下水化學時空演化特征，探討地下水化學類型形成機制，在此基礎上進行地下水污染的人體健康風險評價，以期為黃土高原地下水資源管理提供科學依據。