摘要

以滇东典型煤矿区不同水体为研究对象,分析其水化学特征及控制因素,为水资源保护与利用提供理论依据。2020年8月采集水样42组,运用Piper三线图、Gibbs图、因子分析以及离子比例系数法,分析了研究区不同水体水化学特征及其影响因素。结果表明:研究区地表水pH均值为8.42,呈弱碱性,总溶解固体(total dissolved solids, TDS)变化范围为140~828 mg/L,阳离子以Ca2+、Na+为主,阴离子以HCO-3、SO2-4为主,水化学类型从HCO3-Ca过渡为HCO3-Ca·Na、HCO3-Na和HCO3·SO4-Ca·Na型;地下水pH均值为7.55,呈中性,TDS变化范围为60~620 mg/L,阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO-3为主,水化学类型为HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型;矿井水富集Na+和SO2-4,水化学类型为HCO3-Na、SO4-Ca型。研究区水体水化学特征受岩石风化作用、阳离子交换作用和人类活动等因素的共同影响。水体中Ca2+、Mg2+和HCO-3主要来源于碳酸盐岩的溶解,HCO-3还受到硅酸盐岩溶解的影响;SO2-4来源于石膏的溶解和煤系地层黄铁矿的氧化,而Na+则受采煤废水排放及阳离子交换作用的影响。总体上,地表水主要受矿业活动影响,基岩裂隙水主要受农业活动的影响,而岩溶地下水受人类活动影响有限。提取了研究区地下水3个主因子,累计贡献率达82.06%,分别代表碳酸盐岩溶解和矿业活动、硅酸盐岩溶解和阳离子交换作用以及农业活动的影响。