【资料】地下水中污染因子浓度偏高原因分析(1)总硬度

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水的总硬度是指溶解在水中Ca²⁺和Mg²⁺的总浓度，是影响水质的一个重要指标，随着环境污染的日趋严重和地下水开采强度的加剧，地下水的总硬度、总矿化度不断增高，甚至水化学类型也随之发生变化。根据资料分析，地下水硬度的偏高原因可能有以下几种：

（1）生活产生的污废水、垃圾粪便等有机物在阳光、空气、水分以及微生物的共同作用下，发生氧化、分解作用，形成硝酸、硫酸等酸类，这些酸溶解了土壤中的钙、镁矿物质，使其进入浅层地下水中，增加了浅层地下水中Ca²⁺和Mg²⁺，使地下水硬度升高。同时粪便中含有大量的Cl^-和Na⁺，Cl^-和Na⁺的迁移能力很强，迁移能力强的Na⁺能够把土壤中的Ca²⁺和Mg²⁺置换出来，使土壤中的Ca²⁺和Mg²⁺又进入浅层地下水中，从而引起浅层地下水硬度偏高。

（2）农药化肥的大量使用。化肥农药尤其是氮肥的施用量过高或施用不合理，使土壤中的氮含量过高，地下水中硝酸盐含量增高。具体过程如下：化肥施用后，NH₄⁺在入渗过程中被氧化后生成NO₃^-，即硝化作用，在NH₄转化为NO₃^-的过程中，同时释放出H⁺,使系统中的pH值降低,硝化作用改变了系统中的酸碱条件，有利于Ca²⁺和Mg²⁺难溶盐的溶解，从而导致地下水硬度的偏高。有研究表明，地下水硬度高值区与硝酸盐污染在空间上的分布具有一致性。

（3）矿坑水的排放。煤炭矿山企业产生的污废水也与地下水硬度偏高有着不可分开的关系。采煤排出的污废水为pH值很低的酸性水，酸性废水的排放使某些盐类进入含水层发生盐效应，促使土体中难溶的方解石、白云石溶解，使钙镁离子溶解于水中，造成地下水总硬度偏高。

（4）地下水过量开采。长期开采地下水导致渗流场改变，加速了盐分的迁移和污染，在地下水渗流的过程中，能加速水-土作用，促使土壤及其下层沉积物的固相钙镁难溶盐、易溶盐以及交换性钙镁向水中转移，使得地下水硬度偏高。

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