山东龙口地区海水入侵过程中的水文地球化学作用研究.pdf

摘要 环渤海沿岸的海水入侵程度在我国位居前列，对该区域的海水入侵研究也受 到众多学者的青睐，这使得环渤海沿岸成为研究海水入侵和咸水成因的热门区 域。该区域的海水入侵开始于 20 世纪 60 年代，海水入侵不但会使地下水的含盐 量升高，还带来农田减产、土壤盐渍化等诸多自然生态问题，严重影响了社会可 持续发展的进程。为了延缓海水入侵程度，达到对地下水的合理开发和应用的目 的，本研究以山东省龙口市为例，首先进行实地踏勘，搜集当地原有的地质资料 和水文地质资料，然后综合运用水化学分析、稳定同位素示踪、反向地球化学模 拟等手段，探讨研究区在海水入侵过程中的水文地球化学作用，并利用模糊数学 法评价研究区海水入侵状况的等级，为龙口地区海水入侵防控和地下水资源保护 等提供科学支撑。研究结果表明：HCO .Cl-Na.Ca 型和 HCO .Cl-Ca 型是研究区 3 3 地下水的主要水化学类型，整个研究区的地下水样 由内陆到沿海大体呈现从 HCO -Ca 型到 HCO .Cl-Na.Ca 型再到 Cl-Na 型的演化规律；稳定同位素分析结果 3 3 发现，研究区地下水的主要来源是大气降水，海水入侵和大气蒸发也对地下水的 来源做出不同程度的贡献；在海水入侵过程中，海水和淡水的混合作用为主要的 水文地球化学作用，同时岩石风化作用、矿物溶解沉淀作用和阳离子交换作用等 其它水文地球化学作用也随之发生；对研究区不同路径进行反向地球化学模拟， 可以得出各反应路径上均有阳离子交换现象的发生，不同类型、不同程度的矿物 溶解沉淀作用在每条路径上均有发生；模糊数学法的综合评价结果发现，研究区 大多数地下水样的海水入侵程度较轻，少数距离海岸线较近的地下水样海水入侵 程度较严重。 关键词：山东龙口；海水入侵；水文地球化学；稳定同位素；反向地球化学模拟 I Abstract Bohai Sea area is one of the most serious areas of seawater intrusion in China, which is also a hot area to study the cause of salt water and seawater intrusion. The seawater intrusion in this area began in the 1960s, which not only threatened the groundwater quality, but also brought a series of ecological environmental problems such as soil salinization, agricultural production reduction, and seriously hindered the development of social economy. In order to control the seawater intrusion and realize the rational development and utilization of groundwater, Longkou City, Shandong Province was taken as an example, on the basis of collecting geological data and hydrogeological data, comprehensively using hydrochemistry analysis, stable isotope tracing, reverse geochemical simulation and other means, the hydrogeochemistry in the process of seawater intrusion was revealed in the study area. While the fuzzy theor