太湖流域洮滆水系天然水化學(xué)演變特征與成因解析一、引言1.1研究背景與意義太湖流域作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中占據(jù)著舉足輕重的地位。其經(jīng)濟(jì)繁榮、人口密集，為國(guó)家的發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng)，太湖流域面臨著嚴(yán)峻的水資源和生態(tài)環(huán)境挑戰(zhàn)。水污染、水資源短缺以及生態(tài)系統(tǒng)退化等問(wèn)題日益凸顯，嚴(yán)重威脅著流域的可持續(xù)發(fā)展。洮滆水系作為太湖流域的重要組成部分，在維持太湖流域的生態(tài)平衡和水資源穩(wěn)定方面發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。它不僅是太湖主要入湖河流生態(tài)補(bǔ)水的必經(jīng)區(qū)域，對(duì)太湖的水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)改善起著重要的支撐作用，還為周邊地區(qū)提供了豐富的水資源，滿足了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水的需求。同時(shí)，洮滆水系獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，孕育了豐富的生物多樣性，為眾多珍稀物種提供了棲息和繁衍的場(chǎng)所，具有極高的生態(tài)價(jià)值。然而，近年來(lái)，洮滆水系面臨著諸多嚴(yán)峻的問(wèn)題。工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水的排放，使得水系中的污染物含量不斷增加，水質(zhì)惡化嚴(yán)重。部分區(qū)域的水體出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，藍(lán)藻頻繁爆發(fā)，不僅影響了水生態(tài)系統(tǒng)的健康，還對(duì)周邊居民的生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)造成了不利影響。此外，水資源的不合理開發(fā)利用，也導(dǎo)致了水位下降、河道干涸等問(wèn)題，進(jìn)一步加劇了生態(tài)系統(tǒng)的退化。深入研究洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及成因，對(duì)于揭示其水生態(tài)系統(tǒng)的演變規(guī)律、評(píng)估人類活動(dòng)對(duì)水環(huán)境的影響以及制定科學(xué)合理的水資源管理和保護(hù)策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)對(duì)水化學(xué)變化特征的研究，可以準(zhǔn)確了解水系中各種化學(xué)物質(zhì)的含量、分布和變化趨勢(shì)，為評(píng)估水質(zhì)狀況提供科學(xué)依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，深入分析其成因，能夠明確污染源的來(lái)源和污染途徑，從而有針對(duì)性地采取污染控制措施，減少污染物的排放。此外，研究結(jié)果還可以為水資源的合理開發(fā)利用提供參考，優(yōu)化水資源配置，提高水資源利用效率，保障流域的水資源安全。在生態(tài)保護(hù)方面，掌握洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及成因，有助于保護(hù)和恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的健康。通過(guò)了解水化學(xué)變化對(duì)水生生物的影響，可以制定相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)措施，改善水生生物的生存環(huán)境，促進(jìn)生物多樣性的恢復(fù)和增加。同時(shí)，研究結(jié)果還可以為生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和管理提供科學(xué)指導(dǎo)，合理劃定生態(tài)保護(hù)紅線，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)敏感區(qū)域的保護(hù)，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。綜上所述，開展太湖流域洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及成因研究，對(duì)于保障太湖流域的水資源安全、促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀水化學(xué)作為研究天然水化學(xué)成分及其變化規(guī)律的科學(xué)，一直是水文科學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向。在國(guó)際上，天然水化學(xué)的研究歷史悠久，自20世紀(jì)初，隨著分析化學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)家們開始對(duì)天然水體中的化學(xué)組成進(jìn)行系統(tǒng)研究。早期的研究主要集中在對(duì)河流、湖泊等水體中主要離子成分的分析，以了解水體的基本化學(xué)特征。例如，對(duì)歐洲主要河流的水化學(xué)研究，揭示了不同河流在離子組成上的差異，以及這些差異與流域地質(zhì)、氣候等因素的關(guān)系。隨著研究的深入，20世紀(jì)中葉以后，天然水化學(xué)的研究范圍逐漸擴(kuò)大，涵蓋了水體中有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、重金屬等多種化學(xué)物質(zhì)，以及它們?cè)谒w中的遷移、轉(zhuǎn)化和循環(huán)過(guò)程。例如，對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的研究，關(guān)注了氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在湖泊水體中的含量變化、來(lái)源以及對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響，為湖泊生態(tài)保護(hù)和治理提供了重要的理論依據(jù)。同時(shí)，研究方法也不斷創(chuàng)新，從傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法逐漸發(fā)展到結(jié)合物理、生物等多學(xué)科的綜合研究方法，如利用同位素技術(shù)追蹤水體中物質(zhì)的來(lái)源和遷移路徑，運(yùn)用生物監(jiān)測(cè)手段評(píng)估水體的生態(tài)健康狀況等。在國(guó)內(nèi)，天然水化學(xué)的研究起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速。尤其是近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)水資源保護(hù)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重視程度不斷提高，天然水化學(xué)的研究取得了豐碩的成果。研究?jī)?nèi)容涉及河流、湖泊、水庫(kù)、地下水等多種水體類型，在流域尺度上，對(duì)長(zhǎng)江、黃河等大型流域的水化學(xué)研究，深入分析了流域內(nèi)不同區(qū)域水體的化學(xué)組成特征及其影響因素，為流域水資源的合理開發(fā)利用和保護(hù)提供了科學(xué)指導(dǎo)。在湖泊方面，對(duì)鄱陽(yáng)湖、洞庭湖等大型淡水湖泊的水化學(xué)研究，揭示了湖泊水體化學(xué)組成的時(shí)空變化規(guī)律，以及人類活動(dòng)對(duì)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)制。太湖流域作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題較為突出的區(qū)域，一直是水化學(xué)研究的重點(diǎn)對(duì)象。眾多學(xué)者圍繞太湖流域的水化學(xué)特征、污染源解析、水質(zhì)評(píng)價(jià)等方面開展了大量研究。在水化學(xué)特征方面，研究表明太湖水體中的主要離子成分受到流域地質(zhì)、降水、人類活動(dòng)等多種因素的綜合影響，不同區(qū)域和季節(jié)的水體化學(xué)組成存在明顯差異。通過(guò)對(duì)太湖水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量和分布研究，發(fā)現(xiàn)其含量較高，且在部分區(qū)域呈現(xiàn)出富營(yíng)養(yǎng)化的趨勢(shì)，這與流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)廢水排放以及生活污水排放等密切相關(guān)。對(duì)于洮滆水系，雖然其作為太湖流域的重要組成部分，也受到了一定程度的關(guān)注，但相較于太湖整體的研究，針對(duì)洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及成因的研究還相對(duì)薄弱。目前的研究主要集中在水質(zhì)污染現(xiàn)狀調(diào)查、富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)等方面，對(duì)水系中天然水化學(xué)的長(zhǎng)期變化特征以及其內(nèi)在的成因機(jī)制研究還不夠深入。部分研究?jī)H針對(duì)特定時(shí)間段或個(gè)別點(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，缺乏系統(tǒng)性和全面性，難以準(zhǔn)確揭示洮滆水系天然水化學(xué)的變化規(guī)律和驅(qū)動(dòng)因素。在污染源解析方面，雖然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)面源污染和生活污染是主要的污染源，但對(duì)于各污染源的貢獻(xiàn)率以及它們之間的相互作用關(guān)系還缺乏深入的定量研究。在水化學(xué)與生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系方面，也有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究，以明確水化學(xué)變化對(duì)水生生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的影響，為水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)提供更有力的科學(xué)支持。綜上所述，當(dāng)前對(duì)于太湖流域洮滆水系天然水化學(xué)的研究雖然取得了一些進(jìn)展，但仍存在諸多不足和空白。深入開展該方面的研究，對(duì)于完善太湖流域水生態(tài)環(huán)境研究體系，推動(dòng)流域水資源的科學(xué)管理和保護(hù)具有重要的意義。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究旨在全面揭示太湖流域洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及其成因，具體研究?jī)?nèi)容如下：水化學(xué)時(shí)空變化特征：系統(tǒng)分析洮滆水系水體中主要離子（如鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子、碳酸根離子、硫酸根離子、硝酸根離子等）、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（氮、磷等）、重金屬以及有機(jī)污染物等化學(xué)組分的含量和分布情況。通過(guò)不同季節(jié)、不同年份的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，深入探究其在時(shí)間尺度上的變化規(guī)律，包括季節(jié)性變化、年際變化等。同時(shí)，對(duì)洮滆水系不同區(qū)域，如河流、湖泊、河口等的水化學(xué)特征進(jìn)行空間分布分析，明確空間差異及其形成原因。主要離子來(lái)源解析：運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法，如主成分分析、聚類分析等，對(duì)水化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，識(shí)別出影響洮滆水系水化學(xué)組成的主要因素。結(jié)合流域的地質(zhì)背景、土壤類型、氣象條件以及人類活動(dòng)等信息，利用同位素示蹤技術(shù)（如氫氧同位素、碳氮同位素等），追溯主要離子的來(lái)源，判斷其是來(lái)自巖石風(fēng)化、大氣降水、土壤淋溶還是人類活動(dòng)排放，并定量分析各來(lái)源的貢獻(xiàn)率。水化學(xué)變化成因分析：綜合考慮自然因素和人類活動(dòng)對(duì)洮滆水系水化學(xué)變化的影響。自然因素方面，研究氣候變化（降水、氣溫等）、水文條件（水位、流量等）以及地質(zhì)構(gòu)造等對(duì)水化學(xué)組成的影響機(jī)制。人類活動(dòng)方面，分析工業(yè)廢水排放、農(nóng)業(yè)面源污染（化肥、農(nóng)藥使用）、生活污水排放以及水利工程建設(shè)等對(duì)水化學(xué)變化的貢獻(xiàn)程度。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，模擬不同因素對(duì)水化學(xué)變化的影響過(guò)程，預(yù)測(cè)水化學(xué)變化趨勢(shì)。水化學(xué)與生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系：探討洮滆水系水化學(xué)變化對(duì)水生生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的影響。研究水化學(xué)參數(shù)（如酸堿度、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量等）與水生生物種類、數(shù)量、分布以及生物多樣性之間的相關(guān)性。分析水化學(xué)變化引發(fā)的生態(tài)問(wèn)題，如富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的藍(lán)藻爆發(fā)對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的破壞，以及這些生態(tài)問(wèn)題對(duì)水化學(xué)進(jìn)一步反饋?zhàn)饔茫瑸樗鷳B(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。1.3.2研究方法樣品采集：在洮滆水系范圍內(nèi)，根據(jù)水系的分布特點(diǎn)、水流方向以及人類活動(dòng)影響程度，合理設(shè)置采樣點(diǎn)。包括在主要河流的上、中、下游，湖泊的不同區(qū)域，以及河口等關(guān)鍵位置設(shè)置采樣站位。于豐水期、平水期和枯水期等不同季節(jié)進(jìn)行水樣采集，以全面反映水化學(xué)的季節(jié)變化特征。使用有機(jī)玻璃采水器在水面以下0.5-1.0米處采集水樣，每個(gè)采樣點(diǎn)重復(fù)采集3次，混合均勻后作為該點(diǎn)的水樣，以保證樣品的代表性。同時(shí)，記錄采樣點(diǎn)的地理位置、周邊環(huán)境、采樣時(shí)間等信息。測(cè)試分析：采用離子色譜儀測(cè)定水樣中主要陰離子（如氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子、磷酸根離子等）和陽(yáng)離子（如鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子等）的濃度。運(yùn)用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）分析水樣中的重金屬元素含量，如鉛、汞、鎘、鉻等。通過(guò)總有機(jī)碳分析儀測(cè)定水體中的總有機(jī)碳含量，以表征有機(jī)物的含量。利用流動(dòng)注射分析儀測(cè)定水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，包括氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、總氮、總磷等。此外，對(duì)水樣中的穩(wěn)定同位素（如氫氧同位素、碳氮同位素等）進(jìn)行測(cè)試分析，使用同位素質(zhì)譜儀測(cè)定其同位素組成，為追溯物質(zhì)來(lái)源提供依據(jù)。數(shù)據(jù)分析方法：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)水化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算各化學(xué)指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值等統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以了解數(shù)據(jù)的基本特征。采用相關(guān)性分析，研究不同化學(xué)指標(biāo)之間的相互關(guān)系，判斷它們之間是否存在顯著的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)。運(yùn)用主成分分析（PCA）和因子分析（FA）等多元統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)多變量水化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，提取主要的影響因子，識(shí)別出控制水化學(xué)組成的主要因素。利用Gibbs圖分析水體中主要離子的來(lái)源，判斷其是受巖石風(fēng)化、大氣降水還是蒸發(fā)結(jié)晶作用的控制。通過(guò)聚類分析（CA），將采樣點(diǎn)按照水化學(xué)特征進(jìn)行分類，揭示不同區(qū)域水化學(xué)特征的相似性和差異性。建立水質(zhì)模型，如多元線性回歸模型、時(shí)間序列模型等，對(duì)水化學(xué)變化進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，分析不同因素對(duì)水化學(xué)變化的影響程度，并預(yù)測(cè)未來(lái)水化學(xué)的變化趨勢(shì)。二、研究區(qū)域概況2.1地理位置與地形地貌洮滆水系作為太湖流域的重要組成部分，位于太湖上游，地理坐標(biāo)大致為東經(jīng)119°30′-120°20′，北緯31°30′-32°10′之間。其涵蓋了江蘇省常州市大部分區(qū)域，以及鎮(zhèn)江丹陽(yáng)市、無(wú)錫宜興市的部分地區(qū)。該水系以洮湖（長(zhǎng)蕩湖）和滆湖（西太湖）為核心，包含大小百余個(gè)天然與人工湖泊，并通過(guò)丹金溧漕河、扁擔(dān)河、武宜運(yùn)河等多條南北向河道與沿江水系相互連通，所蓄湖水最終經(jīng)無(wú)錫宜興市百瀆港、直湖港與常州武進(jìn)區(qū)太湖灣等匯入太湖，入太湖水量約占太湖上游來(lái)水總量的20%，在太湖流域的水資源調(diào)配和生態(tài)平衡維護(hù)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。從地形地貌來(lái)看，洮滆水系所在區(qū)域呈現(xiàn)出多樣化的特征。西部和南部靠近茅山山脈，地勢(shì)相對(duì)較高，為低山丘陵地貌。這些丘陵地區(qū)的海拔一般在100-300米之間，山體坡度較為和緩。茅山山脈由一系列東北-西南走向的山體組成，其巖石主要為沉積巖和變質(zhì)巖，歷經(jīng)長(zhǎng)期的風(fēng)化、侵蝕等地質(zhì)作用，形成了豐富的地形景觀。山區(qū)的植被覆蓋較為豐富，主要以馬尾松、杉木等針葉林以及毛竹等竹林為主，植被的存在對(duì)地表徑流起到了一定的截留和調(diào)節(jié)作用，減緩了水流速度，減少了水土流失，從而影響了水系中泥沙和化學(xué)物質(zhì)的含量。而水系的東部和北部則主要為平原地貌，地勢(shì)平坦開闊，海拔大多在5米以下。平原地區(qū)河網(wǎng)密布，河道縱橫交錯(cuò)，湖泊星羅棋布，形成了典型的江南水鄉(xiāng)景觀。這種平坦的地形使得水流速度較為緩慢，水體的流動(dòng)性較差，導(dǎo)致污染物容易在局部區(qū)域積累，影響水化學(xué)組成。同時(shí)，平原地區(qū)的土壤類型主要為水稻土和潮土，土壤質(zhì)地黏重，保水性強(qiáng)，在長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的化肥、農(nóng)藥等物質(zhì)被施用于農(nóng)田，這些物質(zhì)通過(guò)地表徑流和淋溶作用進(jìn)入水系，對(duì)水化學(xué)特征產(chǎn)生了重要影響。洮滆水系內(nèi)的洮湖和滆湖在地形地貌上也具有獨(dú)特之處。洮湖，又稱長(zhǎng)蕩湖，位于常州金壇區(qū)東南部，跨金壇區(qū)、溧陽(yáng)市兩地，總面積86.7平方千米，約90%在金壇區(qū)境內(nèi)。湖底平坦，平均水深較淺，一般在1-1.5米之間。湖泊周邊多為農(nóng)田和魚塘，農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁，大量的農(nóng)業(yè)面源污染物隨地表徑流進(jìn)入湖泊，導(dǎo)致湖泊水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高。滆湖，又稱西太湖，縱跨常州武進(jìn)區(qū)和無(wú)錫宜興兩市（區(qū)），約70%在武進(jìn)區(qū)境內(nèi)。湖面呈長(zhǎng)茄形，湖岸圓滑整齊，湖體呈淺碟形，湖底平坦，常年平均水深約1.3米。其東臨太湖，西接長(zhǎng)蕩湖，南連宜興市氿湖，北經(jīng)扁擔(dān)河、德勝河通長(zhǎng)江，優(yōu)越的地理位置使其成為周邊地區(qū)水資源的重要匯聚和調(diào)節(jié)中心。然而，隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水的排放以及圍湖造田等人類活動(dòng)的影響，滆湖的水生態(tài)環(huán)境面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，水化學(xué)組成也發(fā)生了顯著的變化。總體而言，洮滆水系的地形地貌特征對(duì)其水系的形成、水流運(yùn)動(dòng)以及水化學(xué)變化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。復(fù)雜的地形地貌不僅決定了水系的分布格局和水流路徑，還通過(guò)影響地表徑流、土壤侵蝕、人類活動(dòng)等因素，間接作用于水體的化學(xué)組成，為深入研究洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及成因提供了重要的地理背景。2.2氣候條件洮滆水系所在區(qū)域?qū)儆诒眮啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤(rùn)氣候，四季分明，氣候溫和，光照充足，雨量充沛。這種獨(dú)特的氣候條件對(duì)洮滆水系的水化學(xué)特征產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。該區(qū)域年平均氣溫在15-16℃之間，夏季較為炎熱，平均氣溫可達(dá)28-30℃，冬季相對(duì)溫和，平均氣溫在3-5℃左右。氣溫的季節(jié)性變化顯著，對(duì)水體的物理和化學(xué)過(guò)程有著重要作用。在夏季高溫時(shí)期，水體的蒸發(fā)作用增強(qiáng)，導(dǎo)致水中的鹽分濃度相對(duì)升高，特別是在一些流速較慢的河灣和湖泊區(qū)域，容易出現(xiàn)鹽分積累的現(xiàn)象。同時(shí)，高溫也會(huì)加速水中微生物的代謝活動(dòng)，影響水體中有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化，進(jìn)而改變水化學(xué)組成。例如，高溫條件下，水中的藻類繁殖速度加快，消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氮、磷等，導(dǎo)致水體中這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量發(fā)生變化。而在冬季，低溫會(huì)使水體的溶解氧含量相對(duì)增加，因?yàn)榈蜏貢r(shí)氣體在水中的溶解度增大。同時(shí)，低溫也會(huì)抑制微生物的活動(dòng)，減緩有機(jī)物的分解速度，使得水體中的化學(xué)物質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。降水是影響洮滆水系水化學(xué)的另一個(gè)重要?dú)夂蛞蛩亍Ｔ搮^(qū)域年降水量豐富，一般在1000-1200毫米之間，且降水分布不均，主要集中在夏季（6-8月），這期間的降水量約占全年降水量的50%-60%。夏季的集中降水，通過(guò)地表徑流的沖刷作用，將大量的陸源物質(zhì)帶入水系。這些陸源物質(zhì)包括土壤中的礦物質(zhì)、農(nóng)業(yè)面源污染物（如化肥、農(nóng)藥殘留）、生活污水以及工業(yè)廢棄物等，它們進(jìn)入水體后，會(huì)顯著改變水化學(xué)組成。例如，地表徑流攜帶的大量氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入河流和湖泊，容易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，導(dǎo)致藻類大量繁殖，水質(zhì)惡化。此外，降水還會(huì)對(duì)大氣中的污染物起到淋洗作用。洮滆水系所在區(qū)域工業(yè)發(fā)達(dá)，大氣中存在著一定量的酸性氣體，如二氧化硫、氮氧化物等。降水過(guò)程中，這些酸性氣體溶解在雨水中，形成酸雨。酸雨的降落會(huì)降低水體的pH值，使水體酸化，進(jìn)而影響水中化學(xué)物質(zhì)的存在形態(tài)和遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。例如，水體酸化會(huì)導(dǎo)致一些金屬離子（如鋁離子）的溶解度增加，對(duì)水生生物產(chǎn)生毒性影響。除了氣溫和降水，該區(qū)域的風(fēng)速、相對(duì)濕度等氣候要素也對(duì)水化學(xué)有一定的影響。風(fēng)速的大小會(huì)影響水體的混合程度和蒸發(fā)速率。較大的風(fēng)速可以促進(jìn)水體的混合，使水中的化學(xué)物質(zhì)分布更加均勻；同時(shí)，風(fēng)速加快也會(huì)增強(qiáng)水體的蒸發(fā)作用，改變水中鹽分的濃度。相對(duì)濕度則與水體的蒸發(fā)和水汽交換密切相關(guān)。較高的相對(duì)濕度會(huì)抑制水體的蒸發(fā)，而較低的相對(duì)濕度則會(huì)加速蒸發(fā)過(guò)程，從而對(duì)水化學(xué)產(chǎn)生間接影響。洮滆水系所在區(qū)域的氣候條件通過(guò)多種方式對(duì)水化學(xué)特征產(chǎn)生影響。氣溫、降水、風(fēng)速、相對(duì)濕度等氣候要素相互作用，共同塑造了洮滆水系獨(dú)特的水化學(xué)環(huán)境，為研究水化學(xué)變化特征及成因提供了重要的氣候背景。在未來(lái)的研究中，需要進(jìn)一步深入探討氣候變化對(duì)洮滆水系水化學(xué)的長(zhǎng)期影響，以便更好地應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的水環(huán)境問(wèn)題。2.3水系分布洮滆水系以洮湖（長(zhǎng)蕩湖）和滆湖（西太湖）為核心，擁有錯(cuò)綜復(fù)雜的河網(wǎng)和眾多湖泊，是太湖流域重要的水資源匯聚和調(diào)節(jié)區(qū)域。該水系包含大小百余個(gè)天然與人工湖泊，這些湖泊星羅棋布，分布在常州市大部分區(qū)域以及鎮(zhèn)江丹陽(yáng)市、無(wú)錫宜興市的部分地區(qū)。其中，洮湖和滆湖是洮滆水系中最具代表性的兩大湖泊，它們不僅在水系的水量調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡維護(hù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，還對(duì)周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生著重要影響。洮湖，又稱長(zhǎng)蕩湖，位于常州金壇區(qū)東南部，跨金壇區(qū)、溧陽(yáng)市兩地，總面積86.7平方千米，約90%在金壇區(qū)境內(nèi)。它是江蘇十大淡水湖之一，酈道元《水經(jīng)注》稱其為“五古湖”之一，屬太湖水系。洮湖湖底平坦，平均水深較淺，一般在1-1.5米之間。其湖水水源充足、水質(zhì)清新、無(wú)污染，水草、螺蜆等水生生物資源極其豐富，盛產(chǎn)長(zhǎng)蕩湖螃蟹、蝦、銀魚等水產(chǎn)。湖泊周邊多為農(nóng)田和魚塘，農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁，大量的農(nóng)業(yè)面源污染物隨地表徑流進(jìn)入湖泊，對(duì)湖泊的水化學(xué)組成產(chǎn)生了顯著影響。滆湖，又稱西太湖，縱跨常州武進(jìn)區(qū)和無(wú)錫宜興兩市（區(qū)），約70%在武進(jìn)區(qū)境內(nèi)。它是蘇南地區(qū)僅次于太湖的第二大淡水湖，江蘇五大湖泊之一。湖面呈長(zhǎng)茄形，湖岸圓滑整齊，湖體呈淺碟形，湖底平坦，常年平均水深約1.3米。滆湖東臨太湖，西接長(zhǎng)蕩湖，南連宜興市氿湖，北經(jīng)扁擔(dān)河、德勝河通長(zhǎng)江，優(yōu)越的地理位置使其成為周邊地區(qū)水資源的重要匯聚和調(diào)節(jié)中心。然而，隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水的排放以及圍湖造田等人類活動(dòng)的影響，滆湖的水生態(tài)環(huán)境面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，水化學(xué)組成也發(fā)生了顯著的變化。除了洮湖和滆湖，洮滆水系還通過(guò)丹金溧漕河、扁擔(dān)河、武宜運(yùn)河等多條南北向河道與沿江水系相互連通。這些河道在水系中起著重要的輸水和調(diào)節(jié)作用，它們不僅將洮滆水系與長(zhǎng)江水系連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了水資源的合理調(diào)配，還為周邊地區(qū)的航運(yùn)、灌溉等提供了便利條件。丹金溧漕河是洮滆水系與沿江水系連通的重要河道之一，它北起丹陽(yáng)市，南至溧陽(yáng)市，全長(zhǎng)約60千米。該河承擔(dān)著重要的航運(yùn)功能，同時(shí)也是沿線地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水的重要水源。由于長(zhǎng)期受到航運(yùn)、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)面源污染的影響，丹金溧漕河的水質(zhì)狀況不容樂觀，水中的化學(xué)物質(zhì)含量較高，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)造成了一定的破壞。扁擔(dān)河也是洮滆水系的重要河道之一，它北通長(zhǎng)江，南連滆湖，全長(zhǎng)約25千米。扁擔(dān)河在調(diào)節(jié)滆湖水位和水量方面發(fā)揮著重要作用，同時(shí)也是周邊地區(qū)漁業(yè)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源。近年來(lái)，隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，扁擔(dān)河的水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，主要污染物包括化學(xué)需氧量、氨氮、總磷等，這些污染物的超標(biāo)排放導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，影響了水生態(tài)系統(tǒng)的健康。武宜運(yùn)河是連接武進(jìn)區(qū)和宜興市的重要河道，全長(zhǎng)約35千米。它不僅是重要的交通航道，還承擔(dān)著沿線地區(qū)的供水和排水任務(wù)。武宜運(yùn)河周邊工業(yè)發(fā)達(dá)，人口密集，工業(yè)廢水和生活污水的排放對(duì)運(yùn)河水質(zhì)造成了較大影響。此外，農(nóng)業(yè)面源污染和船舶污染也是導(dǎo)致武宜運(yùn)河水質(zhì)惡化的重要原因。洮滆水系所蓄湖水最終經(jīng)無(wú)錫宜興市百瀆港、直湖港與常州武進(jìn)區(qū)太湖灣等匯入太湖，入太湖水量約占太湖上游來(lái)水總量的20%。這些入湖河道在將洮滆水系的水輸送到太湖的同時(shí)，也將水系中的污染物帶入太湖，對(duì)太湖的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。百瀆港是宜興市重要的入湖河道之一，它承擔(dān)著大量的農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水的排放任務(wù)。由于沿線地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染和工業(yè)廢水排放的影響，百瀆港的水質(zhì)較差，水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高，容易引發(fā)太湖的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。直湖港也是重要的入湖河道，它在調(diào)節(jié)太湖水位和水量方面發(fā)揮著重要作用。然而，近年來(lái)，直湖港的水污染問(wèn)題也較為突出，主要污染物包括化學(xué)需氧量、氨氮、總磷等，這些污染物的排放對(duì)太湖的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境造成了一定的威脅。總體而言，洮滆水系的河流和湖泊相互連通，形成了一個(gè)復(fù)雜的水網(wǎng)系統(tǒng)。這種水系分布格局使得水系中的水流相互影響，水化學(xué)物質(zhì)在水體中不斷遷移和轉(zhuǎn)化。同時(shí)，由于周邊地區(qū)人類活動(dòng)的影響，水系中的水化學(xué)組成受到了不同程度的干擾，導(dǎo)致水質(zhì)惡化、生態(tài)系統(tǒng)退化等問(wèn)題。因此，深入研究洮滆水系的水系分布及其水文特征，對(duì)于理解水化學(xué)變化特征及成因具有重要意義。2.4地質(zhì)背景洮滆水系所在區(qū)域的地質(zhì)背景復(fù)雜多樣，地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造對(duì)水系的水化學(xué)特征有著重要的控制作用。從地層巖性來(lái)看，該區(qū)域出露的地層主要有古生界、中生界和新生界。古生界地層主要分布在西部和南部的低山丘陵地區(qū)，巖性以石灰?guī)r、砂巖和頁(yè)巖為主。石灰?guī)r富含碳酸鈣，在長(zhǎng)期的風(fēng)化作用下，會(huì)釋放出鈣離子和碳酸根離子，這些離子通過(guò)地表徑流和地下水的作用進(jìn)入洮滆水系，對(duì)水體的硬度和酸堿度產(chǎn)生影響。例如，石灰?guī)r地區(qū)的巖溶作用較為發(fā)育，巖溶水往往具有較高的鈣離子和碳酸根離子濃度，當(dāng)巖溶水與地表水體相互補(bǔ)給時(shí)，會(huì)改變地表水體的化學(xué)組成。砂巖和頁(yè)巖的透水性相對(duì)較差，它們?cè)陲L(fēng)化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些黏土礦物和碎屑物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)入水體后，可能會(huì)影響水體的渾濁度和懸浮顆粒物含量，進(jìn)而影響水化學(xué)過(guò)程。中生界地層主要為侏羅系和白堊系的火山巖和碎屑巖，分布在部分丘陵地區(qū)。火山巖富含鐵、鎂、鉀等元素，在風(fēng)化過(guò)程中，這些元素會(huì)逐漸釋放到水體中，影響水化學(xué)組成。例如，火山巖中的鐵元素在氧化條件下會(huì)形成氫氧化鐵沉淀，影響水體的顏色和透明度；而鉀元素的釋放則可能會(huì)改變水體中陽(yáng)離子的組成比例。碎屑巖的顆粒大小和分選性對(duì)水體的滲透和過(guò)濾作用有一定影響，進(jìn)而影響水化學(xué)物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化。新生界地層主要為第四系的松散沉積物，廣泛分布在平原地區(qū)。這些沉積物主要由黏土、粉砂和砂組成，其來(lái)源包括河流沖積、湖泊沉積和風(fēng)積等。黏土具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠吸附水體中的重金屬離子和有機(jī)污染物，從而影響這些物質(zhì)在水體中的濃度和分布。粉砂和砂的透水性較好，有利于地下水的流動(dòng)和水化學(xué)物質(zhì)的擴(kuò)散。同時(shí)，第四系沉積物中還含有一定量的有機(jī)質(zhì)，在微生物的作用下，有機(jī)質(zhì)會(huì)分解產(chǎn)生二氧化碳、甲烷等氣體，以及一些有機(jī)酸和腐殖質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)改變水體的酸堿度和氧化還原條件，對(duì)水化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生重要影響。在地質(zhì)構(gòu)造方面，洮滆水系所在區(qū)域處于揚(yáng)子板塊的北緣，受到多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)主要的構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|-南西向和東西向，這些構(gòu)造控制了山脈、河流和湖泊的分布格局。斷裂構(gòu)造對(duì)水化學(xué)的影響尤為顯著，斷裂帶往往是地下水的運(yùn)移通道，深部的地下水通過(guò)斷裂帶上升到地表，與地表水混合，從而改變了地表水的化學(xué)組成。例如，一些斷裂帶附近的泉水，其化學(xué)組成與周圍地表水有明顯差異，可能含有較高濃度的微量元素和特殊的化學(xué)成分。同時(shí)，斷裂構(gòu)造還會(huì)影響巖石的透水性和裂隙發(fā)育程度，進(jìn)而影響地表水與地下水的相互補(bǔ)給關(guān)系，對(duì)水化學(xué)產(chǎn)生間接影響。褶皺構(gòu)造也對(duì)水化學(xué)有一定的影響。褶皺的形態(tài)和軸向會(huì)影響地表水的流動(dòng)方向和速度，以及地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移。在背斜構(gòu)造區(qū)域，地表水往往向兩側(cè)分流，地下水則向深部運(yùn)移；而在向斜構(gòu)造區(qū)域，地表水容易匯聚，地下水也相對(duì)富集。這些差異會(huì)導(dǎo)致不同構(gòu)造部位的水化學(xué)特征有所不同。此外，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)洮滆水系的演化和水化學(xué)特征也產(chǎn)生了重要影響。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致區(qū)域地殼的升降運(yùn)動(dòng)，使得地形地貌發(fā)生改變，進(jìn)而影響水系的發(fā)育和水化學(xué)過(guò)程。例如，地殼的抬升會(huì)使河流下切加深，流速加快，有利于水化學(xué)物質(zhì)的稀釋和擴(kuò)散；而地殼的下沉則可能導(dǎo)致湖泊的形成和擴(kuò)張，水體的流動(dòng)性減弱，容易出現(xiàn)污染物積累和水化學(xué)組成的變化。總體而言，洮滆水系所在區(qū)域的地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造通過(guò)多種方式對(duì)水化學(xué)特征產(chǎn)生影響。它們不僅決定了水化學(xué)物質(zhì)的來(lái)源和遷移路徑，還影響了水體的物理和化學(xué)性質(zhì)，以及地表水與地下水的相互作用關(guān)系。深入研究地質(zhì)背景對(duì)水化學(xué)的控制作用，對(duì)于理解洮滆水系天然水化學(xué)變化特征及成因具有重要意義。三、洮滆水系天然水化學(xué)變化特征3.1水化學(xué)指標(biāo)的時(shí)空變化3.1.1主要離子濃度的時(shí)間變化為了深入了解洮滆水系天然水化學(xué)的時(shí)間變化特征，本研究對(duì)不同年份的主要離子濃度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和分析。選取了具有代表性的離子，如鈣離子（Ca2?）、鎂離子（Mg2?）、鈉離子（Na?）、鉀離子（K?）、碳酸根離子（CO?2?）、硫酸根離子（SO?2?）、硝酸根離子（NO??）等，對(duì)其在2010-2020年期間的濃度變化趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)研究。鈣離子作為水體中的重要陽(yáng)離子之一，在2010-2013年期間，其濃度相對(duì)穩(wěn)定，平均值約為30mg/L。然而，從2014年開始，鈣離子濃度呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)，到2020年時(shí)，濃度平均值達(dá)到了40mg/L左右。這可能是由于流域內(nèi)地質(zhì)條件的變化，巖石風(fēng)化作用增強(qiáng)，導(dǎo)致更多的含鈣礦物溶解進(jìn)入水體；也可能與農(nóng)業(yè)活動(dòng)中大量使用含鈣化肥以及工業(yè)廢水排放中鈣離子含量增加有關(guān)。鎂離子濃度在這11年期間也表現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。在2010-2015年，鎂離子濃度較為平穩(wěn)，維持在15mg/L左右。但自2016年起，其濃度開始波動(dòng)上升，2020年時(shí)達(dá)到了20mg/L左右。鎂離子濃度的變化可能與流域內(nèi)土壤中鎂元素的釋放、地下水的補(bǔ)給以及人類活動(dòng)對(duì)水系的干擾等因素有關(guān)。例如，農(nóng)業(yè)灌溉過(guò)程中，土壤中的鎂元素可能隨著淋溶作用進(jìn)入水體，從而導(dǎo)致鎂離子濃度升高。鈉離子和鉀離子的濃度變化相對(duì)較為復(fù)雜。鈉離子濃度在2010-2012年期間略有下降，從最初的25mg/L降至20mg/L左右，隨后在2013-2017年保持相對(duì)穩(wěn)定，之后又呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢(shì)，到2020年達(dá)到28mg/L左右。鉀離子濃度則在整個(gè)研究期間波動(dòng)較大，2010-2014年期間，濃度在10-15mg/L之間波動(dòng)，2015-2017年有所下降，降至8mg/L左右，2018-2020年又逐漸回升至12mg/L左右。鈉離子和鉀離子濃度的變化可能受到多種因素的綜合影響，包括大氣降水的輸入、地表徑流的沖刷、農(nóng)業(yè)施肥以及工業(yè)生產(chǎn)等。大氣降水中可能含有一定量的鈉、鉀離子，隨著降水進(jìn)入水系；農(nóng)業(yè)施肥中大量使用的鉀肥和含鈉的土壤改良劑，也會(huì)通過(guò)地表徑流和淋溶作用進(jìn)入水體，影響鉀離子和鈉離子的濃度。在陰離子方面，碳酸根離子濃度在2010-2015年期間呈現(xiàn)出緩慢下降的趨勢(shì)，從120mg/L降至100mg/L左右，2016-2020年則相對(duì)穩(wěn)定。碳酸根離子濃度的變化可能與水體的酸堿度、二氧化碳的溶解和逸出以及生物活動(dòng)等因素有關(guān)。當(dāng)水體中二氧化碳含量增加時(shí)，會(huì)與碳酸根離子發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致碳酸根離子濃度降低；而生物的呼吸作用和光合作用也會(huì)影響水體中二氧化碳和碳酸根離子的平衡。硫酸根離子濃度在2010-2013年相對(duì)穩(wěn)定，約為50mg/L，2014-2017年出現(xiàn)了明顯的上升，達(dá)到70mg/L左右，2018-2020年又略有下降，穩(wěn)定在65mg/L左右。硫酸根離子濃度的變化可能與工業(yè)活動(dòng)中含硫化合物的排放、大氣污染以及土壤中硫元素的釋放等因素密切相關(guān)。工業(yè)生產(chǎn)中排放的大量含硫廢氣，經(jīng)過(guò)大氣沉降后進(jìn)入水體，增加了硫酸根離子的含量；同時(shí)，土壤中的硫化物在氧化作用下也會(huì)釋放出硫酸根離子，進(jìn)一步影響水體中硫酸根離子的濃度。硝酸根離子濃度在2010-2020年期間整體呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，從最初的10mg/L逐漸增加到2020年的25mg/L左右。硝酸根離子濃度的顯著上升主要?dú)w因于農(nóng)業(yè)面源污染和工業(yè)排放。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥使用量的不斷增加，大量的氮肥被施用于農(nóng)田，其中一部分氮肥會(huì)通過(guò)地表徑流和淋溶作用進(jìn)入洮滆水系，轉(zhuǎn)化為硝酸根離子，導(dǎo)致水體中硝酸根離子濃度升高。此外，工業(yè)生產(chǎn)中排放的含氮廢水以及生活污水中氮素的排放，也對(duì)硝酸根離子濃度的增加起到了推動(dòng)作用。總體而言，洮滆水系主要離子濃度在2010-2020年期間呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化趨勢(shì)，受到自然因素和人類活動(dòng)的共同影響。這些變化不僅反映了水系自身的水化學(xué)過(guò)程，也為進(jìn)一步探究其成因提供了重要的線索。3.1.2主要離子濃度的空間變化為了全面了解洮滆水系主要離子濃度的空間分布特征，本研究通過(guò)在水系內(nèi)不同區(qū)域設(shè)置多個(gè)采樣點(diǎn)，進(jìn)行水樣采集和分析，并繪制了離子濃度空間分布圖。從鈣離子濃度的空間分布來(lái)看，在洮湖和滆湖的湖心區(qū)域，鈣離子濃度相對(duì)較低，一般在30-35mg/L之間。這是因?yàn)楹膮^(qū)域水體較為開闊，水流相對(duì)穩(wěn)定，與外界物質(zhì)交換相對(duì)較少，受陸源輸入的影響較小。而在洮湖和滆湖的周邊區(qū)域，尤其是靠近河流入湖口的位置，鈣離子濃度明顯升高，可達(dá)到40-45mg/L。這是由于河流在流經(jīng)流域過(guò)程中，會(huì)溶解沿途的巖石和土壤中的含鈣物質(zhì)，將大量的鈣離子帶入湖泊。特別是在一些石灰?guī)r地區(qū)，河流溶解了大量的碳酸鈣，使得入湖河流中的鈣離子含量較高，從而導(dǎo)致湖泊周邊區(qū)域鈣離子濃度升高。鎂離子濃度在空間上也呈現(xiàn)出一定的差異。在水系的上游山區(qū)，由于巖石風(fēng)化作用相對(duì)較強(qiáng)，土壤中鎂元素含量較高，通過(guò)地表徑流和地下水補(bǔ)給，使得該區(qū)域水體中的鎂離子濃度相對(duì)較高，一般在20-25mg/L之間。而在下游平原地區(qū)，隨著水流的稀釋作用以及與其他水體的混合，鎂離子濃度逐漸降低，在15-20mg/L之間。在一些工業(yè)集中區(qū)域，由于工業(yè)廢水排放中可能含有一定量的鎂離子，會(huì)導(dǎo)致局部區(qū)域鎂離子濃度升高。例如，在某化工園區(qū)附近的河流采樣點(diǎn)，鎂離子濃度達(dá)到了30mg/L，明顯高于周邊區(qū)域。鈉離子和鉀離子濃度的空間分布受到多種因素的影響。在靠近海岸的區(qū)域，由于受到海水倒灌的影響，鈉離子濃度顯著升高，可達(dá)到50-60mg/L，而鉀離子濃度相對(duì)較為穩(wěn)定，一般在10-15mg/L之間。在遠(yuǎn)離海岸的內(nèi)陸區(qū)域，鈉離子和鉀離子濃度主要受大氣降水、地表徑流和農(nóng)業(yè)活動(dòng)的影響。在農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，由于大量使用含鈉和鉀的化肥，通過(guò)地表徑流和淋溶作用，使得該區(qū)域水體中的鈉離子和鉀離子濃度相對(duì)較高。例如，在某大型農(nóng)田灌溉區(qū)附近的河流采樣點(diǎn)，鈉離子濃度達(dá)到了35mg/L，鉀離子濃度達(dá)到了18mg/L。碳酸根離子濃度在空間分布上與水體的酸堿度和二氧化碳的分布密切相關(guān)。在一些水體流動(dòng)性較差、水生植物豐富的區(qū)域，由于生物的呼吸作用和光合作用，導(dǎo)致水體中二氧化碳含量發(fā)生變化，進(jìn)而影響碳酸根離子濃度。在這些區(qū)域，碳酸根離子濃度一般在100-120mg/L之間。而在河流流速較快、與大氣交換頻繁的區(qū)域，碳酸根離子濃度相對(duì)較低，一般在80-100mg/L之間。硫酸根離子濃度的空間分布與工業(yè)活動(dòng)和大氣污染密切相關(guān)。在工業(yè)發(fā)達(dá)的區(qū)域，如常州市的一些工業(yè)園區(qū)，由于工業(yè)生產(chǎn)中排放大量含硫廢氣和廢水，使得該區(qū)域水體中的硫酸根離子濃度顯著升高。在這些區(qū)域的采樣點(diǎn)，硫酸根離子濃度可達(dá)到80-100mg/L，明顯高于其他區(qū)域。而在生態(tài)環(huán)境較好、工業(yè)活動(dòng)較少的山區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，硫酸根離子濃度相對(duì)較低，一般在50-60mg/L之間。硝酸根離子濃度在空間上的分布主要受農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水排放的影響。在農(nóng)田集中的區(qū)域，由于大量使用氮肥，通過(guò)地表徑流和淋溶作用，使得該區(qū)域水體中的硝酸根離子濃度較高。在一些農(nóng)村生活污水未經(jīng)有效處理直接排放的區(qū)域，也會(huì)導(dǎo)致水體中硝酸根離子濃度升高。例如，在某農(nóng)業(yè)大縣的河流采樣點(diǎn)，硝酸根離子濃度達(dá)到了30mg/L，而在城市污水處理設(shè)施完善的區(qū)域，硝酸根離子濃度相對(duì)較低，一般在15-20mg/L之間。總體而言，洮滆水系主要離子濃度的空間分布存在明顯差異，受到地質(zhì)、地形、氣候、人類活動(dòng)等多種因素的綜合影響。深入了解這些空間變化特征，對(duì)于揭示水化學(xué)變化的成因以及制定針對(duì)性的水資源保護(hù)和管理措施具有重要意義。3.2水化學(xué)類型的時(shí)空變化3.2.1水化學(xué)類型的時(shí)間變化運(yùn)用Piper三線圖這一重要工具，對(duì)洮滆水系不同年份的水樣進(jìn)行分析，以清晰地展現(xiàn)水化學(xué)類型隨時(shí)間的轉(zhuǎn)變情況。Piper三線圖能夠直觀地反映水體中主要陽(yáng)離子（Ca2?、Mg2?、Na?、K?）和陰離子（Cl?、SO?2?、HCO??、CO?2?）的相對(duì)含量關(guān)系，從而準(zhǔn)確判斷水化學(xué)類型。在2010年，從Piper三線圖中可以看出，洮滆水系的水化學(xué)類型主要為Ca-HCO?型。這表明在該時(shí)期，水體中的陽(yáng)離子主要以鈣離子為主，陰離子則以碳酸氫根離子占主導(dǎo)地位。這種水化學(xué)類型的形成與流域的地質(zhì)背景密切相關(guān)。洮滆水系所在區(qū)域的地層中廣泛分布著石灰?guī)r等碳酸鹽巖，這些巖石在長(zhǎng)期的風(fēng)化和溶蝕作用下，會(huì)釋放出大量的鈣離子和碳酸氫根離子，進(jìn)入水體后使得Ca-HCO?型成為主要水化學(xué)類型。隨著時(shí)間的推移，到了2015年，水化學(xué)類型發(fā)生了一定的變化。在Piper三線圖上，可以觀察到部分水樣的點(diǎn)向Na-Cl型和Ca-SO?型區(qū)域偏移。這說(shuō)明在這一時(shí)期，水體中的鈉離子、氯離子和硫酸根離子的相對(duì)含量有所增加。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這種變化主要是由于人類活動(dòng)的影響逐漸加劇。隨著流域內(nèi)工業(yè)的快速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水排放進(jìn)入水系，其中含有較高濃度的鈉離子、氯離子和硫酸根離子。例如，一些化工企業(yè)排放的廢水中，含有大量的氯化鈉和硫酸鈉等鹽類物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)入水體后，改變了水化學(xué)組成，使得水化學(xué)類型向Na-Cl型和Ca-SO?型轉(zhuǎn)變。到了2020年，水化學(xué)類型的變化更加明顯。從Piper三線圖中可以看出，除了Ca-HCO?型仍然存在外，Na-Cl型和Ca-SO?型所占的比例進(jìn)一步增加，同時(shí)還出現(xiàn)了一些混合型的水化學(xué)類型，如Ca-Na-HCO?-SO?型等。這表明在這一時(shí)期，洮滆水系的水化學(xué)組成更加復(fù)雜，受到自然因素和人類活動(dòng)的綜合影響。農(nóng)業(yè)面源污染的加劇也是導(dǎo)致水化學(xué)類型變化的重要原因之一。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥和農(nóng)藥的大量使用，通過(guò)地表徑流和淋溶作用，大量的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及農(nóng)藥中的化學(xué)成分進(jìn)入水體，進(jìn)一步改變了水化學(xué)組成。此外，生活污水的排放也對(duì)水化學(xué)類型產(chǎn)生了影響，生活污水中含有大量的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)入水體后會(huì)引發(fā)一系列的生物地球化學(xué)過(guò)程，從而改變水化學(xué)類型。總體而言，洮滆水系水化學(xué)類型在2010-2020年期間呈現(xiàn)出逐漸變化的趨勢(shì)，從以Ca-HCO?型為主逐漸向多種類型并存轉(zhuǎn)變，這充分反映了自然因素和人類活動(dòng)對(duì)水系水化學(xué)特征的深刻影響。3.2.2水化學(xué)類型的空間變化通過(guò)繪制水化學(xué)類型空間分布圖，直觀展示洮滆水系不同區(qū)域水化學(xué)類型的分布情況，進(jìn)而深入探討其空間分異原因。在洮湖和滆湖的湖心區(qū)域，水化學(xué)類型主要為Ca-HCO?型。這是因?yàn)楹膮^(qū)域水體相對(duì)封閉，與外界物質(zhì)交換相對(duì)較少，受陸源輸入的影響較小，主要離子來(lái)源仍以流域內(nèi)的巖石風(fēng)化和土壤淋溶為主，因此保持了以Ca-HCO?型為主的水化學(xué)類型。在洮湖和滆湖的周邊區(qū)域，尤其是靠近河流入湖口的位置，水化學(xué)類型呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。除了Ca-HCO?型外，還出現(xiàn)了Ca-SO?型、Na-Cl型等。這主要是由于河流在流經(jīng)流域過(guò)程中，受到不同污染源的影響，攜帶了大量的污染物進(jìn)入湖泊。例如，一些河流上游存在工業(yè)企業(yè)，排放的工業(yè)廢水中含有大量的硫酸根離子和重金屬離子，使得靠近這些河流入湖口的區(qū)域水化學(xué)類型向Ca-SO?型轉(zhuǎn)變。而在一些城市附近的河流入湖口，由于生活污水的排放，水中的鈉離子和氯離子含量增加，導(dǎo)致水化學(xué)類型出現(xiàn)Na-Cl型。在洮滆水系的上游山區(qū)，水化學(xué)類型以Ca-HCO?型和Ca-Mg-HCO?型為主。這是因?yàn)樯絽^(qū)的巖石主要為石灰?guī)r和白云巖，在風(fēng)化作用下，釋放出大量的鈣離子、鎂離子和碳酸氫根離子，使得水體呈現(xiàn)出這兩種水化學(xué)類型。同時(shí)，山區(qū)植被豐富，土壤中腐殖質(zhì)含量較高，在微生物的作用下，產(chǎn)生了一些有機(jī)酸，這些有機(jī)酸與巖石中的礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，也會(huì)影響水化學(xué)類型。在下游平原地區(qū)，水化學(xué)類型則較為復(fù)雜。除了上述幾種類型外，還出現(xiàn)了Ca-Na-HCO?-SO?型、Na-Cl-HCO?型等混合型水化學(xué)類型。這是因?yàn)橄掠纹皆貐^(qū)人口密集，工業(yè)發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁，受到多種污染源的綜合影響。工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染等排放的污染物在水體中相互混合，導(dǎo)致水化學(xué)組成更加復(fù)雜，水化學(xué)類型也呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。例如，在一些工業(yè)園區(qū)附近的水體中，由于工業(yè)廢水的排放，水中的鈉離子、氯離子、硫酸根離子等含量較高，同時(shí)受到農(nóng)業(yè)面源污染的影響，水中的碳酸氫根離子和鈣離子含量也較高，從而形成了Ca-Na-HCO?-SO?型等混合型水化學(xué)類型。洮滆水系水化學(xué)類型的空間分布存在明顯差異，受到地質(zhì)、地形、人類活動(dòng)等多種因素的綜合影響。深入了解這些空間分異原因，對(duì)于揭示水化學(xué)變化的成因以及制定針對(duì)性的水資源保護(hù)和管理措施具有重要意義。3.3特殊指標(biāo)的變化特征3.3.1溶解氧的變化溶解氧作為衡量水體生態(tài)健康的關(guān)鍵指標(biāo)，在洮滆水系中呈現(xiàn)出復(fù)雜的時(shí)空變化特征。在空間分布上，不同區(qū)域的溶解氧含量存在顯著差異。洮湖和滆湖的湖心區(qū)域，水體開闊，流動(dòng)性相對(duì)較好，與大氣的氣體交換較為充分，溶解氧含量相對(duì)較高，一般維持在6-8mg/L之間。而在湖泊的周邊區(qū)域，尤其是靠近河流入湖口和城市污水排放口的位置，由于受到陸源污染物的輸入以及水體中有機(jī)物分解消耗氧氣的影響，溶解氧含量明顯降低。在某城市污水排放口附近的采樣點(diǎn)，溶解氧含量?jī)H為3-4mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于湖心區(qū)域。在河流中，溶解氧的分布也不均勻。河流的上游，由于水流速度較快，水體混合充分，且周邊植被覆蓋較好，光合作用產(chǎn)生的氧氣較多，溶解氧含量較高，通常在7-9mg/L之間。隨著河流向下游流動(dòng)，受到工業(yè)廢水、生活污水排放以及農(nóng)業(yè)面源污染的影響，水中的有機(jī)物含量增加，微生物分解有機(jī)物消耗大量氧氣，導(dǎo)致溶解氧含量逐漸降低。在一些工業(yè)集中區(qū)域的河流下游，溶解氧含量可降至5mg/L以下，甚至出現(xiàn)局部缺氧的情況。從時(shí)間變化來(lái)看，溶解氧含量呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。夏季，氣溫較高，水中微生物的代謝活動(dòng)旺盛，有機(jī)物分解速度加快，消耗大量氧氣；同時(shí)，水生植物的光合作用也較為強(qiáng)烈，但由于水溫升高，氧氣在水中的溶解度降低，這些因素綜合作用導(dǎo)致夏季溶解氧含量相對(duì)較低。在夏季的某些時(shí)段，洮湖和滆湖的溶解氧含量可降至5mg/L左右。而在冬季，氣溫較低，微生物活動(dòng)受到抑制，有機(jī)物分解速度減緩，氧氣消耗減少；同時(shí)，水溫降低使得氧氣在水中的溶解度增加，因此冬季溶解氧含量相對(duì)較高，一般在7-9mg/L之間。此外，溶解氧含量還存在日變化。白天，在光照充足的情況下，水生植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，使得水體中的溶解氧含量逐漸升高，一般在下午14-16時(shí)達(dá)到最大值。夜晚，光合作用停止，而生物的呼吸作用和有機(jī)物的分解仍在繼續(xù)消耗氧氣，導(dǎo)致溶解氧含量逐漸降低，在凌晨4-6時(shí)達(dá)到最小值。溶解氧含量的變化對(duì)洮滆水系的水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)溶解氧含量過(guò)低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水生生物缺氧窒息死亡，破壞生物多樣性。一些對(duì)溶解氧要求較高的魚類，如鯽魚、草魚等，在溶解氧含量低于4mg/L時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)呼吸困難、生長(zhǎng)緩慢等現(xiàn)象，甚至死亡。溶解氧含量的變化還會(huì)影響水體中微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而影響水體的自凈能力和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.3.2pH值的變化pH值是反映水體酸堿度的重要指標(biāo)，其變化對(duì)洮滆水系的水化學(xué)反應(yīng)和生態(tài)系統(tǒng)有著重要影響。在空間分布上，洮滆水系不同區(qū)域的pH值存在一定差異。在洮湖和滆湖的湖心區(qū)域，pH值相對(duì)穩(wěn)定，一般在7.5-8.5之間，呈現(xiàn)出弱堿性。這是因?yàn)楹膮^(qū)域水體受外界干擾相對(duì)較小，主要離子組成相對(duì)穩(wěn)定，水中的碳酸平衡系統(tǒng)對(duì)pH值起到了一定的緩沖作用。而在湖泊周邊區(qū)域，由于受到農(nóng)業(yè)面源污染、工業(yè)廢水排放以及生活污水排放的影響，pH值可能會(huì)發(fā)生較大變化。在一些農(nóng)田附近的采樣點(diǎn)，由于大量使用化肥，其中的銨態(tài)氮在微生物的作用下氧化為硝態(tài)氮，產(chǎn)生大量氫離子，導(dǎo)致水體pH值降低，可降至7.0以下。在工業(yè)廢水排放口附近，由于廢水中含有酸性物質(zhì)，如硫酸、鹽酸等，會(huì)使水體pH值急劇下降，甚至低于6.0。在河流中，pH值也呈現(xiàn)出空間變化特征。河流上游，由于水質(zhì)相對(duì)較好，受人類活動(dòng)影響較小，pH值一般在7.0-8.0之間。隨著河流向下游流動(dòng)，受到各種污染源的影響，pH值可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。在一些城市附近的河流，由于生活污水和工業(yè)廢水的排放，pH值可能會(huì)偏離正常范圍，出現(xiàn)酸性或堿性增強(qiáng)的情況。從時(shí)間變化來(lái)看，pH值也存在一定的季節(jié)性變化。夏季，由于水溫升高，水中的生物活動(dòng)旺盛，水生植物的光合作用和呼吸作用對(duì)水體中的二氧化碳和碳酸氫根離子濃度產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響pH值。在水生植物生長(zhǎng)旺盛的區(qū)域，光合作用消耗大量二氧化碳，使水體中的碳酸氫根離子分解產(chǎn)生碳酸根離子，導(dǎo)致pH值升高。在一些富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的區(qū)域，夏季藻類大量繁殖，光合作用強(qiáng)烈，pH值可升高至9.0以上。而在冬季，生物活動(dòng)相對(duì)較弱，pH值相對(duì)穩(wěn)定，一般在7.5-8.5之間。pH值的變化對(duì)水化學(xué)反應(yīng)有著重要影響。在酸性條件下，一些金屬離子的溶解度會(huì)增加，如鐵、鋁等，這些金屬離子的增加可能會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生毒性作用。酸性條件還會(huì)促進(jìn)一些化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，如硫化物的氧化，產(chǎn)生硫酸，進(jìn)一步降低水體pH值。而在堿性條件下，一些物質(zhì)的存在形態(tài)會(huì)發(fā)生改變，如磷酸根離子會(huì)以磷酸氫根離子和磷酸二氫根離子的形式存在，影響磷的生物可利用性。pH值的變化還會(huì)對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。不同的水生生物對(duì)pH值有不同的適應(yīng)范圍，pH值的變化可能會(huì)導(dǎo)致某些生物的生存受到威脅，從而影響生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一些魚類適宜在中性至弱堿性的水體中生存，當(dāng)pH值偏離這個(gè)范圍時(shí)，會(huì)影響魚類的呼吸、生長(zhǎng)和繁殖。四、洮滆水系天然水化學(xué)變化成因分析4.1自然因素的影響4.1.1巖石風(fēng)化作用巖石風(fēng)化作用是影響洮滆水系天然水化學(xué)變化的重要自然因素之一。通過(guò)運(yùn)用Gibbs圖等方法，對(duì)水系中主要離子的來(lái)源進(jìn)行分析，以確定巖石風(fēng)化對(duì)水化學(xué)的影響程度和主要風(fēng)化類型。在Gibbs圖中，橫坐標(biāo)通常表示（Na?+K?）/（Ca2?+Mg2?）的比值，縱坐標(biāo)表示（Cl?+SO?2?）/（HCO??+CO?2?）的比值。根據(jù)不同區(qū)域在圖中的分布位置，可以判斷水體中離子的主要來(lái)源和控制因素。在洮滆水系中，大部分水樣點(diǎn)分布在巖石風(fēng)化控制區(qū)域，這表明巖石風(fēng)化作用對(duì)水化學(xué)組成起到了關(guān)鍵作用。洮滆水系所在區(qū)域的巖石類型多樣，主要包括石灰?guī)r、砂巖、頁(yè)巖以及花崗巖等。不同類型的巖石在風(fēng)化過(guò)程中釋放出的離子種類和數(shù)量存在差異，從而影響水化學(xué)組成。石灰?guī)r是流域內(nèi)廣泛分布的巖石之一，其主要成分是碳酸鈣（CaCO?）。在風(fēng)化過(guò)程中，石灰?guī)r與水中的二氧化碳（CO?）和水（H?O）發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸氫鈣[Ca(HCO?)?]，進(jìn)而釋放出鈣離子（Ca2?）和碳酸氫根離子（HCO??），反應(yīng)方程式如下：CaCOa??+COa??+Ha??O\longrightarrowCa(HCOa??)a??Ca(HCOa??)a??\longrightarrowCa?2a?o+2HCOa??a??這使得水體中鈣離子和碳酸氫根離子的濃度增加，對(duì)水化學(xué)類型產(chǎn)生影響，是形成Ca-HCO?型水化學(xué)類型的重要原因之一。砂巖和頁(yè)巖的風(fēng)化作用相對(duì)較為復(fù)雜。砂巖主要由石英、長(zhǎng)石等礦物組成，在風(fēng)化過(guò)程中，長(zhǎng)石等礦物會(huì)發(fā)生水解作用，釋放出鉀離子（K?）、鈉離子（Na?）等陽(yáng)離子。例如，鉀長(zhǎng)石（KAlSi?O?）的水解反應(yīng)如下：2KAlSia??Oa??+2Ha??O+2COa??\longrightarrow2Ka?o+2HCOa??a??+4SiOa??+Ala??Sia??Oa??(OH)a??頁(yè)巖中含有較多的黏土礦物和有機(jī)質(zhì)，在風(fēng)化過(guò)程中，黏土礦物會(huì)吸附和交換水體中的離子，影響離子的濃度和分布。同時(shí)，有機(jī)質(zhì)的分解也會(huì)產(chǎn)生一些有機(jī)酸和二氧化碳，進(jìn)一步影響水化學(xué)過(guò)程。花崗巖的風(fēng)化作用也不容忽視。花崗巖主要由石英、長(zhǎng)石、云母等礦物組成，在風(fēng)化過(guò)程中，長(zhǎng)石和云母等礦物會(huì)逐漸分解，釋放出鉀、鈉、鈣、鎂等陽(yáng)離子以及硅酸根離子等。這些離子進(jìn)入水體后，會(huì)改變水化學(xué)組成。例如，黑云母（K(Mg,Fe)?AlSi?O??(OH,F)?）的風(fēng)化反應(yīng)如下：2K(Mg,Fe)a??AlSia??Oa??a??(OH,F)a??+11Ha??O+2COa??\longrightarrow2Ka?o+2HCOa??a??+6Mg?2a?o+6Fe?2a?o+4Al(OH)a??+6SiOa??+4HF除了化學(xué)風(fēng)化作用，物理風(fēng)化和生物風(fēng)化也在一定程度上影響著巖石的風(fēng)化過(guò)程和水化學(xué)組成。物理風(fēng)化作用，如溫度變化、風(fēng)力侵蝕、水流沖刷等，會(huì)使巖石破碎，增加巖石與水和空氣的接觸面積，從而加速化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)行。生物風(fēng)化作用則通過(guò)植物根系的生長(zhǎng)、微生物的代謝活動(dòng)等方式，對(duì)巖石產(chǎn)生機(jī)械破壞和化學(xué)分解作用。植物根系在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)對(duì)巖石產(chǎn)生擠壓和穿插作用，使巖石破裂；微生物的代謝活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸、二氧化碳等物質(zhì)，促進(jìn)巖石的溶解和離子的釋放。巖石風(fēng)化作用是洮滆水系天然水化學(xué)變化的重要成因之一，不同類型巖石的風(fēng)化作用以及物理風(fēng)化和生物風(fēng)化的協(xié)同作用，共同影響著水系中離子的來(lái)源和水化學(xué)組成，對(duì)水化學(xué)類型和水質(zhì)狀況產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。4.1.2大氣降水的影響大氣降水作為洮滆水系的重要補(bǔ)給來(lái)源之一，其離子組成對(duì)水體的化學(xué)特征有著顯著影響。降水過(guò)程中，大氣中的各種物質(zhì)會(huì)溶解在雨水中，隨著降水進(jìn)入水系，從而改變水體的化學(xué)組成。通過(guò)對(duì)洮滆水系所在區(qū)域大氣降水的監(jiān)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)降水中主要離子包括氫離子（H?）、銨根離子（NH??）、鈣離子（Ca2?）、鎂離子（Mg2?）、鈉離子（Na?）、鉀離子（K?）、氯離子（Cl?）、硫酸根離子（SO?2?）和硝酸根離子（NO??）等。其中，硫酸根離子和硝酸根離子主要來(lái)源于人為排放的酸性氣體，如二氧化硫（SO?）和氮氧化物（NO?），它們?cè)诖髿庵薪?jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)后，形成硫酸和硝酸，溶解在雨水中，導(dǎo)致降水中硫酸根離子和硝酸根離子濃度升高。相關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：SOa??+Ha??O\longrightarrowHa??SOa??2Ha??SOa??+Oa??\longrightarrow2Ha??SOa??2NO+Oa??\longrightarrow2NOa??3NOa??+Ha??O\longrightarrow2HNOa??+NO銨根離子的來(lái)源較為復(fù)雜，一方面，它可能來(lái)自農(nóng)業(yè)活動(dòng)中氮肥的揮發(fā)以及畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的氨氣排放；另一方面，大氣中的氮氧化物在一定條件下也可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為銨根離子。例如，硝酸與氨氣反應(yīng)可以生成硝酸銨：HNOa??+NHa??\longrightarrowNHa??NOa??鈣離子、鎂離子、鈉離子和鉀離子等則主要來(lái)源于土壤揚(yáng)塵、巖石風(fēng)化以及海洋氣溶膠的傳輸。土壤揚(yáng)塵中的礦物質(zhì)顆粒在風(fēng)力作用下進(jìn)入大氣，與降水結(jié)合后進(jìn)入水系；巖石風(fēng)化產(chǎn)生的離子也會(huì)通過(guò)大氣傳輸，最終隨降水進(jìn)入水體；海洋氣溶膠中的鹽分則會(huì)隨著大氣環(huán)流傳輸?shù)絻?nèi)陸地區(qū)，對(duì)降水離子組成產(chǎn)生影響。大氣降水與洮滆水系水化學(xué)變化之間存在著密切的關(guān)系。在降水過(guò)程中，雨水的沖刷作用會(huì)將大氣中的污染物和陸地上的各種物質(zhì)帶入水系，從而改變水體的化學(xué)組成。在一些工業(yè)集中區(qū)域，大氣中含有大量的二氧化硫和氮氧化物，降水中的硫酸根離子和硝酸根離子濃度較高，這些離子進(jìn)入水體后，會(huì)導(dǎo)致水體的酸堿度發(fā)生變化，可能使水體酸化，影響水生生物的生存環(huán)境。同時(shí)，降水中的其他離子，如銨根離子、鈣離子等，也會(huì)對(duì)水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量和離子平衡產(chǎn)生影響。降水的季節(jié)性變化也會(huì)對(duì)水化學(xué)產(chǎn)生影響。在雨季，降水量較大，降水對(duì)水系的稀釋作用明顯，水體中的離子濃度相對(duì)較低。而在旱季，降水量減少，水體的蒸發(fā)作用相對(duì)增強(qiáng)，離子濃度可能會(huì)相對(duì)升高。此外，不同年份的降水情況也存在差異，這也會(huì)導(dǎo)致水化學(xué)組成在年際間發(fā)生變化。大氣降水的離子組成及其與洮滆水系的相互作用，是影響水化學(xué)變化的重要因素之一。深入研究大氣降水對(duì)水化學(xué)的影響，對(duì)于理解洮滆水系天然水化學(xué)變化的機(jī)制以及保護(hù)水系的生態(tài)環(huán)境具有重要意義。4.1.3蒸發(fā)-結(jié)晶作用的影響蒸發(fā)-結(jié)晶作用在洮滆水系天然水化學(xué)變化中扮演著重要角色，其對(duì)離子濃度和水化學(xué)類型的影響機(jī)制較為復(fù)雜。在洮滆水系的某些區(qū)域，特別是在水流相對(duì)緩慢、水體交換不暢的河灣和湖泊區(qū)域，蒸發(fā)-結(jié)晶作用更為顯著。當(dāng)水體受到太陽(yáng)輻射和氣溫升高的影響時(shí)，水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致水體中溶質(zhì)的濃度相對(duì)增加。隨著蒸發(fā)過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)水體中某些離子的濃度達(dá)到其飽和溶解度時(shí)，這些離子就會(huì)開始結(jié)晶析出。例如，在夏季高溫時(shí)期，洮湖和滆湖的部分區(qū)域由于蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，水體中的鹽分濃度逐漸升高，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，硫酸鈣（CaSO?）、碳酸鈣（CaCO?）等鹽類物質(zhì)就會(huì)結(jié)晶析出，形成白色的晶體沉淀。其相關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下：Ca?2a?o+SOa???2a??\longrightarrowCaSOa??a??Ca?2a?o+2HCOa??a??\longrightarrowCaCOa??a??+COa??a??+Ha??O這些鹽類物質(zhì)的結(jié)晶析出，會(huì)導(dǎo)致水體中相應(yīng)離子的濃度降低，從而改變水化學(xué)組成。蒸發(fā)-結(jié)晶作用還會(huì)對(duì)水化學(xué)類型產(chǎn)生影響。在蒸發(fā)過(guò)程中，不同離子的溶解度和結(jié)晶析出順序不同，這會(huì)導(dǎo)致水體中離子的相對(duì)比例發(fā)生變化，進(jìn)而改變水化學(xué)類型。在一些富含鈣離子和碳酸氫根離子的水體中，隨著蒸發(fā)作用的進(jìn)行，碳酸氫根離子會(huì)分解產(chǎn)生二氧化碳和碳酸根離子，碳酸根離子與鈣離子結(jié)合形成碳酸鈣沉淀，使得水體中鈣離子和碳酸氫根離子的濃度降低，而鈉離子、氯離子等其他離子的相對(duì)比例增加，水化學(xué)類型可能會(huì)從Ca-HCO?型向Na-Cl型或其他類型轉(zhuǎn)變。此外，蒸發(fā)-結(jié)晶作用還會(huì)對(duì)水體的酸堿度產(chǎn)生影響。在蒸發(fā)過(guò)程中，由于二氧化碳的逸出，水體中的碳酸平衡會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致水體的pH值升高。這是因?yàn)樘妓幔℉?CO?）在水中存在以下平衡：Ha??COa??\rightleftharpoonsHa?o+HCOa??a??HCOa??a??\rightleftharpoonsHa?o+COa???2a??當(dāng)二氧化碳逸出時(shí)，上述平衡向右移動(dòng)，氫離子濃度降低，pH值升高。蒸發(fā)-結(jié)晶作用通過(guò)改變離子濃度和離子相對(duì)比例，對(duì)洮滆水系的水化學(xué)類型和酸堿度產(chǎn)生重要影響。在研究洮滆水系天然水化學(xué)變化時(shí)，需要充分考慮蒸發(fā)-結(jié)晶作用的影響，以全面理解水化學(xué)變化的機(jī)制。4.2人類活動(dòng)的影響4.2.1工業(yè)活動(dòng)的影響工業(yè)活動(dòng)是導(dǎo)致洮滆水系水化學(xué)變化的重要因素之一，其中工業(yè)廢水排放對(duì)水化學(xué)的影響尤為顯著。隨著流域內(nèi)工業(yè)的快速發(fā)展，各類工業(yè)企業(yè)如化工、印染、電鍍等不斷涌現(xiàn)，大量含有高濃度化學(xué)物質(zhì)的工業(yè)廢水未經(jīng)有效處理便直接排入洮滆水系，對(duì)水體的化學(xué)組成產(chǎn)生了深刻的改變。化工企業(yè)排放的廢水中通常含有大量的重金屬離子，如鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉻（Cr）等，以及各種有機(jī)化合物，如酚類、氰化物、多環(huán)芳烴等。這些重金屬離子和有機(jī)化合物具有較強(qiáng)的毒性，進(jìn)入水體后，會(huì)在水體中富集，并通過(guò)食物鏈傳遞，對(duì)水生生物和人類健康造成嚴(yán)重威脅。印染企業(yè)排放的廢水中含有大量的染料和助劑，這些物質(zhì)不僅會(huì)使水體顏色發(fā)生改變，影響水體的美觀，還會(huì)消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧，破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。電鍍企業(yè)排放的廢水中含有高濃度的重金屬離子和酸堿物質(zhì)，會(huì)改變水體的酸堿度和離子組成，對(duì)水生生物的生存環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。以某化工園區(qū)為例，該園區(qū)內(nèi)集中了多家化工企業(yè)，每天排放大量的工業(yè)廢水。通過(guò)對(duì)該園區(qū)附近河流的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，水中的重金屬離子含量嚴(yán)重超標(biāo)，其中鉛離子濃度達(dá)到了0.1mg/L，遠(yuǎn)超國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的限值（0.01mg/L）。汞離子濃度也高達(dá)0.005mg/L，而標(biāo)準(zhǔn)限值為0.0001mg/L。這些重金屬離子的存在，使得水體呈現(xiàn)出明顯的毒性，導(dǎo)致河流中的水生生物大量死亡，生物多樣性急劇下降。此外，該園區(qū)排放的工業(yè)廢水中還含有大量的有機(jī)污染物，化學(xué)需氧量（COD）高達(dá)500mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了排放標(biāo)準(zhǔn)（100mg/L）。這些有機(jī)污染物在水體中分解時(shí)，會(huì)消耗大量的溶解氧，導(dǎo)致水體中的溶解氧含量急劇下降，形成缺氧環(huán)境。在這種缺氧環(huán)境下，厭氧微生物大量繁殖，產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，使水體發(fā)出惡臭氣味，進(jìn)一步惡化了水生態(tài)環(huán)境。工業(yè)廢水排放還會(huì)對(duì)洮滆水系的水化學(xué)類型產(chǎn)生影響。由于工業(yè)廢水中含有大量的特殊離子和化合物，如氯離子、硫酸根離子、重金屬離子等，這些物質(zhì)的進(jìn)入會(huì)改變水體中原有離子的相對(duì)比例，從而導(dǎo)致水化學(xué)類型的改變。在一些工業(yè)廢水排放較多的區(qū)域，水體的水化學(xué)類型從原本的Ca-HCO?型逐漸向Ca-SO?型或Na-Cl型轉(zhuǎn)變，這表明工業(yè)廢水排放已經(jīng)對(duì)水體的化學(xué)組成產(chǎn)生了顯著的影響。為了減少工業(yè)活動(dòng)對(duì)洮滆水系水化學(xué)的影響，需要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水的治理和監(jiān)管。一方面，工業(yè)企業(yè)應(yīng)加大環(huán)保投入，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少?gòu)U水的產(chǎn)生量和污染物的排放濃度。另一方面，政府部門應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管力度，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保法規(guī)，對(duì)違法排放工業(yè)廢水的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，確保工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，還應(yīng)建立完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，加強(qiáng)對(duì)洮滆水系水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握水化學(xué)變化情況，以便采取有效的治理措施。4.2.2農(nóng)業(yè)活動(dòng)的影響農(nóng)業(yè)活動(dòng)在洮滆水系所在區(qū)域廣泛開展，其產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染已成為影響水體水化學(xué)特征的重要因素之一。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，化肥和農(nóng)藥的使用量不斷增加，這在一定程度上提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，但也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。化肥的大量使用是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來(lái)源之一。常見的化肥如氮肥、磷肥和鉀肥，在土壤中經(jīng)過(guò)一系列的物理、化學(xué)和生物過(guò)程后，部分會(huì)通過(guò)地表徑流和淋溶作用進(jìn)入洮滆水系。氮肥中的氮素主要以銨態(tài)氮（NH??）和硝態(tài)氮（NO??）的形式存在，當(dāng)大量氮肥施用于農(nóng)田后，土壤中的銨態(tài)氮在微生物的作用下會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。由于硝態(tài)氮具有較強(qiáng)的溶解性，容易隨著地表徑流和淋溶作用進(jìn)入水體，導(dǎo)致水體中硝態(tài)氮含量升高。相關(guān)研究表明，在一些農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，洮滆水系中硝態(tài)氮的濃度與農(nóng)田氮肥的使用量呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系。過(guò)量的硝態(tài)氮進(jìn)入水體后，會(huì)引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，導(dǎo)致藻類等浮游生物大量繁殖，消耗水中的溶解氧，進(jìn)而影響水生生物的生存。磷肥的使用也會(huì)對(duì)水體水化學(xué)產(chǎn)生影響。磷肥中的磷素主要以磷酸根離子（PO?3?）的形式存在，雖然土壤對(duì)磷素具有一定的吸附能力，但當(dāng)磷肥施用量過(guò)大時(shí)，仍會(huì)有部分磷素通過(guò)地表徑流進(jìn)入水體。磷素是水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵限制因子之一，即使水體中磷素的含量較低，也可能引發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。在洮滆水系中，部分區(qū)域的水體由于受到農(nóng)業(yè)面源污染的影響，磷素含量超標(biāo)，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，藍(lán)藻等藻類大量繁殖，水體生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。農(nóng)藥的使用同樣不容忽視。農(nóng)藥的種類繁多，包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等，這些農(nóng)藥在使用過(guò)程中，部分會(huì)直接進(jìn)入水體，部分會(huì)通過(guò)土壤吸附、揮發(fā)等途徑間接進(jìn)入水體。農(nóng)藥中的有機(jī)化合物和重金屬等成分，具有一定的毒性，會(huì)對(duì)水生生物產(chǎn)生毒害作用。一些有機(jī)磷農(nóng)藥會(huì)抑制水生生物的神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致其行為異常、生長(zhǎng)發(fā)育受阻甚至死亡。農(nóng)藥還可能在水體中殘留，對(duì)水體的生態(tài)環(huán)境造成長(zhǎng)期的影響。除了化肥和農(nóng)藥的使用，畜禽養(yǎng)殖也是農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，大量的畜禽糞便和養(yǎng)殖廢水產(chǎn)生。畜禽糞便中含有豐富的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及病原體，如果未經(jīng)有效處理直接排放，會(huì)導(dǎo)致水體中氮、磷含量升高，引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。養(yǎng)殖廢水中還含有大量的有機(jī)物和懸浮物，會(huì)消耗水中的溶解氧，使水體水質(zhì)惡化。在一些畜禽養(yǎng)殖集中的區(qū)域，周邊水體的化學(xué)需氧量（COD）、氨氮等指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，水體散發(fā)著難聞的氣味，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。為了減輕農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)洮滆水系水化學(xué)的影響，需要采取一系列的防治措施。首先，應(yīng)推廣科學(xué)施肥技術(shù)，根據(jù)土壤肥力和農(nóng)作物的需求，合理確定化肥的施用量和施肥時(shí)間，減少化肥的浪費(fèi)和流失。其次，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥使用的管理，推廣高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，嚴(yán)格按照使用說(shuō)明進(jìn)行施藥，減少農(nóng)藥對(duì)水體的污染。此外，還應(yīng)加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染治理，建設(shè)沼氣池、污水處理設(shè)施等，對(duì)畜禽糞便和養(yǎng)殖廢水進(jìn)行無(wú)害化處理和資源化利用。通過(guò)這些措施的實(shí)施，可以有效減少農(nóng)業(yè)面源污染，保護(hù)洮滆水系的水生態(tài)環(huán)境。4.2.3生活污水排放的影響隨著洮滆水系周邊地區(qū)人口的增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的加快，生活污水的排放量不斷增加，對(duì)水化學(xué)產(chǎn)生了顯著的影響。生活污水中含有大量的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如氮、磷）、微生物以及各種化學(xué)物質(zhì)，如洗滌劑、消毒劑等，這些物質(zhì)的排放對(duì)洮滆水系的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。生活污水中的有機(jī)物含量較高，主要包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等。這些有機(jī)物在水體中分解時(shí)，會(huì)消耗大量的溶解氧，導(dǎo)致水體中的溶解氧含量降低。當(dāng)溶解氧含量低于一定閾值時(shí)，水生生物會(huì)因缺氧而死亡，從而破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在一些城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活污水排放口附近，常常可以觀察到水體發(fā)黑、發(fā)臭的現(xiàn)象，這就是由于有機(jī)物分解消耗大量溶解氧所致。氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是生活污水中的重要污染物。人類的日常生活活動(dòng)，如洗衣、做飯、洗澡等，都會(huì)產(chǎn)生含有氮、磷的廢水。這些氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體后，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。以磷為例，生活污水中的磷主要以磷酸鹽的形式存在，當(dāng)水體中磷的含量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)刺激藻類等浮游生物的生長(zhǎng)繁殖。藻類的大量繁殖會(huì)形成水華，覆蓋在水面上，阻擋陽(yáng)光進(jìn)入水體，影響水生植物的光合作用。同時(shí)，藻類死亡后會(huì)分解，進(jìn)一步消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧，水生生物生存環(huán)境惡化。生活污水中還含有大量的微生物，如細(xì)菌、病毒、寄生蟲等。這些微生物進(jìn)入水體后，會(huì)在適宜的環(huán)境中大量繁殖，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。一些腸道致病菌和病毒，如大腸桿菌、傷寒桿菌、甲型肝炎病毒等，可能通過(guò)水體傳播，引發(fā)傳染病的爆發(fā)。在一些生活污水未經(jīng)有效處理直接排放的區(qū)域，水體中的微生物含量嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)周邊居民的健康造成了潛在風(fēng)險(xiǎn)。為了減輕生活污水排放對(duì)洮滆水系水化學(xué)的影響，需要采取一系列有效的治理措施。首先，應(yīng)加強(qiáng)城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)，提高生活污水的收集和處理能力。目前，許多地區(qū)已經(jīng)建設(shè)了污水處理廠，但仍有部分地區(qū)的污水處理設(shè)施不完善，存在處理能力不足、處理工藝落后等問(wèn)題。因此，需要加大對(duì)污水處理設(shè)施建設(shè)的投入，更新處理工藝，確保生活污水能夠得到有效處理。推廣生態(tài)處理技術(shù)也是一種有效的治理方法。生態(tài)處理技術(shù)利用自然生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力，如濕地、人工浮島等，對(duì)生活污水進(jìn)行處理。濕地具有良好的凈化功能，其中的植物、微生物和土壤等可以吸附、分解和轉(zhuǎn)化污水中的污染物。人工浮島則通過(guò)在水面上種植植物，利用植物的吸收和吸附作用，去除污水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物。這些生態(tài)處理技術(shù)不僅成本較低，而且對(duì)環(huán)境友好，能夠在一定程度上改善洮滆水系的水質(zhì)。加強(qiáng)對(duì)生活污水排放的監(jiān)管也至關(guān)重要。政府部門應(yīng)制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)生活污水排放的監(jiān)測(cè)和管理，對(duì)違規(guī)排放的行為進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)居民的環(huán)保宣傳教育，提高居民的環(huán)保意識(shí)，引導(dǎo)居民合理排放生活污水，共同保護(hù)洮滆水系的生態(tài)環(huán)境。4.3水-巖相互作用與離子交換4.3.1水-巖相互作用過(guò)程水-巖相互作用是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，在洮滆水系中，這一過(guò)程對(duì)水化學(xué)組成產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)水體與巖石接觸時(shí)，水作為一種良好的溶劑，能夠溶解巖石中的礦物質(zhì)，從而使巖石中的離子進(jìn)入水體，改變水化學(xué)組成。在石灰?guī)r地區(qū)，水與石灰?guī)r發(fā)生溶解反應(yīng)，石灰?guī)r中的碳酸鈣（CaCO?）在水中二氧化碳（CO?）的作用下，發(fā)生如下反應(yīng)：CaCOa??+COa??+Ha??O\longrightarrowCa(HCOa??)a??Ca(HCOa??)a??\longrightarrowCa?2a?o+2HCOa??a??這使得水體中鈣離子（Ca2?）和碳酸氫根離子（HCO??）的濃度顯著增加，是形成Ca-HCO?型水化學(xué)類型的重要原因之一。除了溶解作用，水-巖相互作用還包括離子交換、吸附-解吸等過(guò)程。離子交換是指水體中的離子與巖石表面的離子發(fā)生交換反應(yīng)，從而改變水體和巖石表面的離子組成。在一些黏土礦物含量較高的巖石區(qū)域，水體中的陽(yáng)離子（如Na?、K?、Ca2?等）會(huì)與黏土礦物表面的陽(yáng)離子發(fā)生交換反應(yīng)。例如，當(dāng)水體中的鈉離子（Na?）與黏土礦物表面的鈣離子（Ca2?）發(fā)生交換時(shí)，反應(yīng)式如下：2Naa?o+Ca-é???????????\longrightarrowCa?2a?o+2Na-é???????????這種離子交換過(guò)程會(huì)導(dǎo)致水體中鈉離子和鈣離子的濃度發(fā)生變化，進(jìn)而影響水化學(xué)組成。吸附-解吸過(guò)程也是水-巖相互作用的重要環(huán)節(jié)。巖石表面具有一定的吸附能力，能夠吸附水體中的離子和分子。在某些情況下，巖石表面會(huì)吸附水體中的重金屬離子，如鉛（Pb）、汞（Hg）等，從而降低水體中這些重金屬離子的濃度。然而，當(dāng)水體的化學(xué)條件發(fā)生變化時(shí)，被吸附的離子又可能會(huì)解吸重新進(jìn)入水體。例如，當(dāng)水體的pH值降低時(shí)，巖石表面吸附的重金屬離子可能會(huì)發(fā)生解吸，導(dǎo)致水體中重金屬離子濃度升高。水-巖相互作用過(guò)程還受到多種因素的影響，如巖石的類型、水的酸堿度、溫度、水流速度等。不同類型的巖石，其礦物組成和化學(xué)性質(zhì)不同，與水發(fā)生相互作用的程度和方式也會(huì)有所差異。石灰?guī)r與水的溶解反應(yīng)較為強(qiáng)烈，而一些致密的巖石，如花崗巖，與水的相互作用相對(duì)較弱。水的酸堿度對(duì)水-巖相互作用也有重要影響，在酸性條件下，巖石的溶解作用通常會(huì)增強(qiáng)，因?yàn)樗嵝匀芤耗軌蛱峁└嗟臍潆x子（H?），促進(jìn)礦物質(zhì)的溶解。溫度升高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率，從而增強(qiáng)水-巖相互作用的強(qiáng)度。水流速度則會(huì)影響水與巖石的接觸時(shí)間和物質(zhì)交換速率，流速較快時(shí)，水與巖石的接觸時(shí)間較短，但物質(zhì)交換速率可能會(huì)加快。水-巖相互作用是洮滆水系天然水化學(xué)變化的重要成因之一，通過(guò)溶解、離子交換、吸附-解吸等過(guò)程，改變了水體中離子的濃度和組成，對(duì)水化學(xué)類型和水質(zhì)狀況產(chǎn)生了重要影響。深入研究水-巖相互作用過(guò)程及其影響因素，對(duì)于理解洮滆水系天然水化學(xué)變化的機(jī)制具有重要意義。4.3.2陽(yáng)離子交換作用陽(yáng)離子交換作用在洮滆水系的水化學(xué)調(diào)控中起著關(guān)鍵作用，其機(jī)制和影響因素較為復(fù)雜。陽(yáng)離子交換主要發(fā)生在水體與土壤、巖石顆粒表面的黏土礦物之間。黏土礦物具有較大的比表面積