人类活动对区域水质变化影响 人类的活动对自然界水域的水质有哪些？
水体的天然水质，主要取决于流域内的岩石、土壤和植物等因素，以及在水循环过程中发生的物理、化学、生物等作用。在进入水体中的各种废物量超过水体的自净能力时，水体的功能就会遭到破坏，即引起了水质污染。以污染源进入水体的形式，分为点污染源和面污染源。河北省的污染源调查结果（表16-8）表明：污染物总量基本保持稳定，工业废水是河北省水资源污染的最主要污染源。1980年河北省污水处理率石、唐、邯仅为15%～25%，到1990年污水处理率全省为33%，大多数废水未经处理直接排入江河湖库中。在地表水受到污染的同时，它本身也成了地下水的污染源。由于过量开采地下水，使河北平原区域地下水的水流场和水化学场发生变化，从而进一步加速了区域地下水水质恶化趋势。下面对地表水和地下水的情况分别加以论述。
表16-8 河北省污染源统计表
（据王秀兰和陆中央，1998）
一、人类活动对河北平原地表水水质影响
（一）天然地表水水质简介
河北省地表水矿化度的分布特点是：平原区高于山区，河流下游高于上游。青县至庆云以东沿海平原河道的矿化度大于1000mg/L；中部平原大部分河道的矿化度为500～1000mg/L，局部地区大于1000mg/L。地表水矿化度的年内变化情况是：非汛期平均矿化度大于汛期平均矿化度，前者约为后者的1.3倍。从多年变化情况来看，一般是丰水年矿化度低，枯水年矿化度高。近年来连续干旱，用水量不断增加，矿化度有增加的趋势。河北省大部分河流属于重碳酸盐类水，并且以重碳酸盐钙质水为主，只有在少数地区为其他类型的水，如子牙河献县为氯化钠Ⅲ型水，滏阳河衡水站为硫酸钠Ⅱ型水。在20世纪50年代，河北省各河流的水质状况良好，子牙河水系及南运河的部分水化学指标如表16-9所示。
表16-9 1958年子牙河水系和南运河部分站点的水化学数据（mg·L-1）
（二）地表水的污染状况及趋势分析
1980年以来河北省进行的几次大的地表水资源评价，评价河长为5500～7500 km。再结合省内历年水资源公报评价结果，可以较全面地反映出河北省地表水水质（表16-10）。平原区大部分河流受城镇排污的影响，水体污染严重，多为超三级水质，影响水质的主要污染物为高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚等，超标严重而又普遍（巩无禄，1995；于凤兰等，1994；国家环境保护局，1991）。1994年海河流域内的湖泊、水库等重要水源地水体没有一个水体符合I类标准。符合Ⅱ、Ⅲ类标准水体的水库有15个。与1980年和1986年相比，有机污染的趋势不断加重。各水源地水库中，西大洋、册田、岗南、黄壁庄、王快等水库水质呈恶化趋势，官厅水库则有严重恶化趋势（王裕玮，1997）。由于水资源缺乏，中下游平原地区的河流基本干涸无天然径流，城镇排出的污水得不到任何稀释，形成了不少污水河，如保定的府河、石家庄的交河、沧州的沧浪渠、邢台的牛尾河和唐山的陡河等。另外一些河流虽然有一定的基流，但因排污量很大，污染仍非常严重，如卫河、南运河、洋河、漳河上游、滦河潘家口上游河段。
表16-10 河北省地表水水质评价
（据王秀兰和陆中央，1998；于凤兰等，1994）
（三）影响地表水水质的因素及改善途径
以上的研究表明河北平原的地表水已受到了严重的污染。水中主要污染质与人类生产排放废水中的主要成分相一致，即COD、NH3-N和酚。对地表水的污染直接影响到人类生存环境的质量，同时被污染的地表水构成了地下水的污染源。径污比，即天然径流量与排污量的比值，它既反映水体受污染的程度，同时也反映了水体的自净能力。从表16-11可以看出，径污比既受排污量的控制，又与当年的天然径流量有关。因近十几年排污量基本保持稳定，但逐年的天然径流量都小于多年平均值，致使我省径污比一直较低。据国外资料，径污比应为25～30才能保证水体能够自净而不受污染。而我省的污水得不到足够的稀释，使得地表水污染一直较重。径流量属自然因素，因此，我们要在污水排放量的控制上和污水中主要污染组分的治理上下工夫。
表16-11 径污比变化
（据王秀兰和陆中央，1998）
二、人类活动对河北平原地下水水质影响
一些学者研究指出，表征地下水化学环境变质程度的最重要指标为①地下水中主要化学组分绝对含量的增加或降低；②酸碱环境的改变；③氧化还原环境的改变。这些指标中的任何一项的急剧变化都说明了地下水化学环境发生了全面变质，也说明整个水岩系统发生了根本改变。而某些有害组分的增高或降低，只说明了水岩系统的个别因素发生了变化。另外，在地下水化学环境演化研究中，获得准确表征氧化还原环境变化和酸碱环境变化的指标相当不易，而表示主要组分变化的指标相对容易获得。基于上述认识以及研究区的资料情况，本次研究主要通过探讨地下水硬度升高的各种机理，来研究人类活动影响下河北平原地下水水质（主要是浅层地下水）的演化情况（毕二平等，2001）。
（一）天然地下水水质简介
河北平原区地下水化学类型复杂，根据矿化度的空间分布可以划分为全淡水、浅层淡水、微咸水、咸水、深层淡水等。全淡水分布在山前平原，矿化度一般小于1g/L，局部地区大于1g/L，水化学类型以重碳酸盐类为主。浅层淡水赋存于中东部平原第一含水组内，沿河道呈带状或岛状分布，水化学类型为重碳酸盐、硫酸盐和氯化物类水。微咸水在中东部平原与浅层淡水相间分布，水化学类型与浅层淡水相近，矿化度为2～5g/L，咸水分布在中东部平原和滨海平原区，矿化度大于5g/L，滨海地区最高达35g/L，水化学类型从西向东由硫酸盐类水过渡为氯化物类水。深层淡水分布在中东部平原咸水层之下，矿化度一般小于2g/L，东部为2g/L，以重碳酸钙镤型水为主。
（二）地下水的污染状况
1.广大河北平原地区地下水污染
河北平原地下水污染主要分布在城市和河道附近。据河北省环境总站截止到1995年的观测资料，河北平原地下水未污染区面积55034km2，占 75.46%；轻污染区面积14777km2，占20.26%；中等污染区面积2656km2，占3.64%；严重污染区面积462km2，占0.63%。地下水中以总硬度、矿化度、三氮和氟超标比较普遍（李文体，1995；巩元禄，1995）。据1990年对全省152 眼浅层地下水井的调查显示，总硬度超标的井数占65%，氯离子超标的井数占39%，主要分布在中南部平原；有17%的井氟化物超标，主要分布在廊坊和沧州的部分地区；其他污染物质超标较少，邢台市南大郭和滦城县楼底，挥发酚有较高的超标值检出，安新桥狮子高锰酸钾盐指数有较高超标值检出，其他指标没有出现严重超标现象（巩元禄，1995）。
河北平原浅层地下水污染现状如表16-12所示。从宏观上看，河北平原地下水污染呈加重趋势，地下水的污染面积和主要污染物含量都有增加趋势，由于近年来采取了一系列控制措施，部分城市的污染速度有所减缓，但随着乡镇企业的迅速发展，整体上地下水的污染仍呈加重趋势，而且污染点分散，不易监测控制。
表16-12 河北平原浅层地下水污染现状统计表
2.河北平原主要城市地下水污染
河北平原主要城市地下水普遍受到不同程度的污染。1960～1985年主要城市地下水硬度一般升高8～10德国度（段永候等，1993）。据1980和1979年地下水水质分析成果，在石家庄市市区及南部，硬度普遍升高达25～30 德国度。对石家庄市地下水的研究表明，硬度与TDS、
城市地下水中的砷、氰化物、酚、3-N、铬、细菌等的污染则呈点状分布，属于点状污染和个别项目严重超标，且污染范围主要分布于城市工业区及排污区两侧的地下水中（李文体，1995）。在污灌区的地下水污染较明显，如滏阳河污灌区，污灌面积119.84万亩，每年引污水量1.87亿t。由于常年污灌，地下水检出有
于凤兰等（1994）通过河北省主要城市地下水水质资料的分析（表16-13），初步将污染归结为三类：①以硬度为代表的盐类污染；②酚、氟、
表16-13 河北平原城市地下水水质评价结果汇总表（1988～1990）
（据于凤兰等，1994，有删略）
注：Ki为i项污染物在污染中的污染分担率（%），Ki=Pij/Pj×100%；Pij为i项污染质的污染指数；Pj为某地下水综合污染指数；Pj=∑Ci/Cio×Xm；Ci为i项检出浓度平均值；Cio为i项污染物的评价标准；Xm为i项污染物的超标率；采用评价标准：GB5749-85。P＜2，较清洁；P为2～10，属轻度；P为10～50，属中度污染；P为50～100，属重度污染，P＞100，属水质严重污染。
3.铵是河北平原地下水明显污染的标志
从表16-12中我们可以发现：三氮是河北平原浅层地下水中的主要污染质，在重污染区的主要超标组分是
区域地下水演化过程及其与相邻层圈的相互作用
（据项目38-1-4成果，1987）
图16-4 河北平原浅层地下水污染程度图
（据项目38-1-4-1成果，1987）
（三）人类活动对河北平原地下水水质演化的影响
通过以上分析，我们发现硬度是人类活动影响河北平原地下水水质演化的一个特征性水化学指标。这里针对河北平原的实际情况，拟通过人类活动（大量开采地下水和生产生活排污等）对硬度升高各种机理的影响，来探讨人类活动对区域地下水水质演化的影响。
1.硬度升高机理
对于人类活动影响下地下水硬度升高的机理，在以往的文献中（王东胜等，1998；蔡绪贻和佘云平，1993；丁开宁，1996）已有不少论述，下面是对硬度升高机理的归纳。
1）钙镁的来源
岩层中的钙镁碳酸盐（方解石和白云石）及石膏是地下水中钙镁的最主要来源。有关矿物的存在与否及量的多少对地下水硬度的高低有着决定性的影响。如河北平原中部地层中的石膏夹层（陈望和等，1987）无疑会对它所赋存或流经的地下水的硬度产生巨大的影响。
2）CO2分压与硬度的升高
在污水排放的汇集区、污灌区及排污沟渠两侧，工业和生活污水中大量有机物渗入地下水以后，在生物降解作用下，产生大量CO2，因而往往使地下水中CO2分压升高，使碳酸盐溶解度大大提高，使地下水硬度升高（蔡绪贻，1993；丁开宁，1996）。由超采地下水所造成的人工氧化环境更会加速有机质的分解。同时水文地球化学模拟的结果也表明：随CO2分压的升高，地下水的pH值降低，Ca、2+
这里要指出的是，在邢台—河间一带的地下水富CO2带上，由人类活动引起的CO2分压的升高对硬度的影响是否超过了本地自然条件的影响，还应在以后的工作中进一步探讨。
3）盐效应
如地下水TDS增加，离子强度也就随着增加，活度系数反而减小，因而难溶碳酸盐饱和度减小，溶解度增加，硬度升高，即盐效应。在含有大量Cl-、Na+、Ca2+等的工业废水进入到地下水中后，会产生盐效应，使钙镁难溶盐的溶解度增大，引起地下水硬度升高。这种作用在城市的污水汇集地或高矿化度污水排放地表现得较为明显，如石家庄市西部的电化厂硬度高异常区。
4）离子对与硬度升高
5）阳离子交替吸附作用
人们排放的污水中含有大量的Na+，污水垂直下渗过程中，与粘性土层中的吸附性Ca、Mg之间发生阳离子交替吸附作用。同时污水中的2+2+
6）酸性溶滤作用
在使用化肥的广大平原地区，土壤中NH3的含量明显增高。超采地下水形成的地下水降落漏斗使包气带不断加厚，这种人工氧化环境加速了硝化作用和其他矿物的氧化作用（尤其是硫化物），使得环境的pH值降低（丁开宁，1996；王东胜，1998），从而使溶滤作用加强，促进难溶盐溶解而导致地下水永久硬度的升高。在一些地区，人类排放的酸性废水是引起局部地区地下水硬度升高的原因之一。另外，酸雨对地下水硬度的升高也有促进作用。
7）高硬度地表水的直接补给是引起局部地点硬度较高的原因之一。
2.人类活动对河北平原地下水水质演化的影响
人类活动对河北平原的影响可以认为是人类活动引起区域水文地质条件改变而对地下水水质产生了影响，具体表现为：①大量抽取地下水引起区域地下水动力条件改变；②各种人类活动综合引起的地下水水化学场的改变。
1）大规模开采地下水是河北平原地下水水质恶化的诱因
通过对河北平原地下水硬度升高机理的分析认为：大量抽取地下水引起河北平原地下水水质恶化的最主要诱发因素，其原因是：由于抽取地下水，催化或激发了引起地下水硬度升高的各种机制。由于强烈的地下水开采，在潜水已被疏干的地区，含水层氧化还原条件发生了变化，使地层中积累的有机物氧化分解作用增强，当入渗水途经土体中含有大量Ca的地段时，就会溶解部分的Ca，使pH值降低。同时，区域性地下水降落漏斗的形成产生了盐分的往复式积累和污染质的下渗。
地下水大规模开采使地下水位急剧下降加速了地层中钙镁碳酸盐的溶解，导致了地下水硬度的升高。据河北省环境总站1995年以前的观测资料，河北平原由于地下水开采使得地下水的总硬度和矿化度普遍升高。其中井深小于100m的浅层地下水升高最为明显，200～300m的深层淡水次之；而100～200m深的以咸水为主的地下水和400m以上的开采量较小的地下水硬度和矿化度变化较小。
由于水动力条件和化学环境条件变化，地下水与岩石之间的相互作用会形成新的平衡条件下的产物。如河北平原高氟水主要分布在中东部平原，随着地下水水位的下降，粘性土中的氟离子在释水过程中大量进入含水层，使河北平原深层地下水中的氟离子出现升高的趋势。
2）人类污染增加了地下水的污染质来源
河北平原地下水水质超标的原因有二：一是先天不足（F超标），地下水本底值超标；二是人类污染。河北平原地下水污染特点是：地下水中的污染质主要来自有机物的腐烂、农家肥、化肥的使用，以及农灌污水，局部区域受工业废水的影响；沿排污河道两侧及汇合处，以及工业比较发达的城镇附近地下水污染较重；地下水污染程度与本区水文地质条件的变化规律相吻合，即由山前平原到滨海平原污染逐渐加重。
1991年，全省排污废水量20.14亿t，其中直接排入河流中的污水量15.99亿t，或排入渗井、渗坑或蒸发消耗，全省较大污灌区52处，污灌面积700万亩，每年直接引灌污水量6亿多吨（李文体，1995）。这些废污水构成了地下水的人为污染来源。
3）各种人类活动综合作用使地下水硬度升高
综合分析硬度升高的机理和河北平原上的人类活动形式不难发现，在硬度升高机理中，起主要作用的是环境地质条件，过量开采地下水和人类的环境污染是引起地下水硬度升高的重要影响因素，也说明了把硬度作为各种人类活动综合作用对地下水水质演化影响特征指标是合适的，其升高机理尚需进行深入的研究，这是因为引起地下水硬度升高的原因是复杂的，在具体条件不同的各种地段，起主导作用的因素也会有所不同，但一般是多种因素共同作用的结果。
（四）石家庄市地下水环境质量评价
河北平原的城市往往是所在地地下水降落漏斗的中心，同时在环境污染严重的城区和郊区的污灌土层中，人为地积累了大量易溶盐，或目前还在向土体中渗入污染物，引起了地下水硬度升高。另外，生活污染物中大量存在的Cl-和由生活有机废弃物中转化来的
随着社会经济的发展，人类活动（如地下水的大量开采和污染物的排放）已经不同程度地影响到了地下水。由于地下水是石家庄市的主要供水水源，查清石家庄市地下水环境质量现状，将会为城市环境管理和规划工作提供一定的科学依据。
1.对地下水环境质量的综合评价
依据中华人民共和国国家技术监督局发布的地下水质量标准（GB/T 14848-93），利用石家庄市1991～1997年的地下水环境质量监测资料，对地下水环境质量进行了评价。石家庄市地下水污染起始值如表16-14所示。选择评价的水质监测项目有：pH值、总硬度、高锰酸盐指数、铵氮、亚硝酸盐、硝酸盐、挥发酚、氰化物、砷、汞、铬（六价）、铅、镉、氟化物、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、总大肠菌群。对1991～1997年的水质监测的评价结果如表16-15所示：水质属优良和良好监测点的百分比随时间呈下降的趋势，而水质较差和极差监测点的百分比则呈上升的趋势。因此，区内地下水环境质量是向着恶化的方向发展的。
表16-14 石家庄市地下水污染起始值表
表16-15 1991～1997年间不同水质类别监测点的百分数
2.单项组分的超标情况
依据GB/T 14848-93的地下水质量分类标准，将对地下水进行单项组分评价时划归为Ⅳ和Ⅴ类的组分定为超标组分。对超标单项组分的统计结果如表16-16所示：超标的组分主要是总硬度，氰化物和六价铬则是极个别超标。此外，总大肠菌群在不少监测点的地下水中也是超标项目。依据这个统计结果可将人类活动对本区地下水的污染划分为：①各种人类活动综合引起的以总硬度超标为主（矿化度次之）的盐污染，分布较普遍；②主要受厂矿等污染源影响的氰化物和六价铬等有毒物质超标为主的污染，只在个别监测点发现，呈点状分布；③主要受人类生活污水影响引起的总大肠菌群超标，在不少监测点中存在这个问题。
表16-16 超标单项组分的统计
注：统计样本总数为438个。
3.人类活动对石家庄市地下水环境质量演化的影响
1）污染源
石家庄市80%以上的污水由市区东明渠和西明渠排放，这些渠系无任何防渗措施。污水的明渠排放、污灌和市区生活污水的污坑排放是石家庄市地下水化学环境恶化的主要原因。污水的长期渗漏导致了化学组分含量普遍偏高。
2）开采地下水的影响
由于石家庄地下水总硬度是主要超标指标，可以通过探讨总硬度升高的机理，来了解地下水环境质量的演化情况。造成地下水硬度升高的Ca2+、Mg2+离子，除个别污染源来自工业和生活废物外，主要是土壤及其下层沉积物中钙、镁易溶盐、难溶盐和交换性钙、镁向地下水中的转移。地下水硬度升高的机理有阳离子交替吸附、酸性溶滤、CO2分压升高、盐效应和硝化作用等。不同的机理由于人类活动影响的方式和强度在各地方的差异，对地下水硬度升高所起的作用是不同的。
对比铁丝厂、塔冢与黄壁庄的预测结果，就会发现位于市区的前二者的总硬度的升高幅度要大一些。当然，这和市区大量排放的污染物紧密相关，同时也和地下水开采分不开。
石家庄市位于滹沱河冲洪积扇顶的轴部，包气带基本以沙性土为主。其包气带的结构及岩性利于水资源的补给，但从防污性能的角度而言则相对较差。近年来，由于地下水的过量开采，包气带厚度逐渐增大，在1959年石家庄市地下水埋深一般3～5m，目前，在漏斗中心埋深大于35m。同时地下水开采改变了地下水的流向，在地下水漏斗未形成前，石家庄市地下水流向是由西北向东南，而目前主要是以向漏斗中心汇集的方向而流动。
丁开宁等（1996）指出：地下水位降落漏斗的形成和发展，是导致引起地下水硬度升高的阳离子交替吸附作用、酸性溶滤作用、碳酸溶滤作用等进一步加强的最重要的诱发因素（刘俊等，1994）。这里就地下水开采对影响盐效应机理的Cl-浓度升高方面加以讨论。
将本地地下水含水层作为一个系统，Cl-的主要来源有：地下水流入带进的Cl-，降水Cl-，地表污水灌溉加入的Cl-，人畜排泄物中的Cl-，各种生产活动排入的Cl-。Cl-的输出主要有：抽水带走的Cl-，流出该系统地下水带走的Cl-。
由于降落漏斗的形成和扩展，改变了地下水的动力条件，流出地下水系统的水越来越少，也即流出系统地下水带走的Cl-越来越少，系统Cl-输出就主要是抽水带走这一项了，而Cl-的各输入项却不会有减少的可能，特别是人畜排泄物中的Cl-会随着人口的增多而增加，因此，含水层系统中的Cl-储量会越来越多，同时抽出水的氯含量也会逐渐升高。系统中流出水量越少，系统中的Cl-就升高得越快。因为Cl-是保守离子的代表，所以被Cl-严重污染的地下水，只有靠用淡水来取代咸水才能消除污染。同时，人类活动也会引起其他化学组分含量的增加。地下水矿化度也会不断升高，从而加强引起硬度升高的盐效应作用，使地下水水质更加迅速地恶化。
三、小结
（1）人类活动（水利工程、生产排污等）对不同生态环境产生的影响不同。水利工程主要从物理条件的改变方面影响浮游生物和植物，随着运营时间的增长，由于库区产生的有机物，它也会从化学方面产生影响。对河流的污染抑制了浮游生物、植物种类和数量，如府河中主要是耐污类浮游生物，高等植物的消失等，对水库洼淀的影响主要是人类排放的N、P引起富营养化从而影响了浮游生物的群落结构。渤海的河口地区和近海地区是生态环境效应敏感区，水利工程和生产排污往往会引起鱼类减少和赤潮等生态环境效应。
（2）提出了人类活动影响下地质灾害环境效应区概念。大规模开采地下水在不同环境效应敏感区产生灾害类型不同，这说明对于同一种人类活动在不同环境效应敏感区会有不同的表现，这同时说明了自然地质、地理条件是河北平原地质灾害的主控因素，而人类活动只是诱发因素。在一定时间段内（从地质灾害的观测之日至今），人类活动是重要因素，但不能排除在更小尺度的时间段内，在某些地区的自然因素仍会表现主要影响因素，如开采地下水引起的地面沉降中观测到的地面隆起现象。因此，要从不同时段、不同地区的角度来分析具体的环境效应。
（3）①地表水污染受径流和人类活动的影响，污水治理是根本途径。②对地下水的污染，在人类活动强度较强的城市地区，污染较重，各种元素的含量也较高，但砷、酚、汞、铬、氰等的污染呈点状分布。研究把区域地下水普遍升高的总硬度作为各种人类活动综合影响下地下水水质演化的特征性指标，通过对引起硬度升高的各种机理的分析，探讨了各种人类活动影响下河北平原地下水水质的演化。由于人类生活污水的排放，使得城市地区和广大平原地区的浅层地下水的生物学指标大肠菌群和细菌总数超标。同时，研究表明了
综上所述，人类活动是目前影响河北平原区域地下水水质演化的重要因素，但在一些地区，如邢台-河间带的富CO2带，人类活动对地下水水质演化的影响程度，尚需进一步研究。
人类活动对地下水质量影响~
一、地下水质量变化
地下水水质监测结果表明，愈靠近河流上游，地下水水质越好，矿化度愈小；愈靠近城市区，地下水质量愈差，近些年矿化度呈增长之势（图7-31）。
图7-31 黑河流域中游区地下水矿化度动态变化
在黑河流域南部盆地的大量引河（泉）水灌区，受蒸发积盐作用影响，潜水盐度增大，水质变差。在下游额济纳盆地，地下水矿化度普遍增高到1000 mg/L以上。在古日乃、拐子湖一带，地下水含氟量达到1.5～4.0 mg/L。
二、人类活动对中游河水质量影响
在黑河流域中游区设了5个河水水质监测点，分别位于莺落峡出山口、山前冲洪积扇前缘和中游下段罗城附近，分析项目为总溶解固体（TDS）和常量组分Ca2+、Mg2+、Na++K+、、Cl-和。
监测数据表明，沿流程河水的TDS含量不断增加（图7-32），由上段小于500 mg/L到下段增至1500 mg/L，、Na++K+、Cl-和Mg2+含量具有类似的变化趋势，尤其是增加显著。但是HCO-、Ca2+相反，在中、上段增加，在下段减少。
各监测点TDS历年动态变化显示（图7-33），TDS含量在上段历年变化不明显，从中段开始，具有上升趋势，且年内季节性变化明显。例如，上段从1992～1999年TDS含量变化不大，范围在242.3～546.3mg/L之间，而下段从1985～1999年TDS含量变化在370～2911.5mg/L之间，其中1999年4月（枯水期）为2122mg/L，1999年9月（丰水期）为645.8mg/L。
图7-32 黑河流域中游区河水水质沿流程变化
图7-33 黑河流域中游区河水各监测点水质历年变化
三、水质变化原因识别
（一）同位素方法
研究表明，若水中盐分增加是由蒸发浓缩作用引起的，则水中δD、δ18O值将随TDS值增加而增大。若盐分来自含盐地层的淋滤，则δD、δ18O值不随TDS值的增加而增大，在TDS与δD或δ18O关系图上是一条水平线。
2001年6月项目组在黑河流域进行了野外调查和水土样品的采集，本研究沿流程选取了5个具有氢、氧同位素和水化学分析数据的采样点，样品编号依次为ZY1、ZY2、ZY3、ZY4和ZY5，其中ZY1和ZY5取自河道上的河水。5个样品的氢、氧同位素和水化学分析结果如表7-14所示。
表7-14 黑河流域中游区氢、氧同位素和水化学分析结果
河水的TDS含量与δD、δ18O值相关图（图7-34）表明，从上段（ZY1）到下段（ZY5），δD值随着TDS的增加而增大，表明蒸发浓缩作用对TDS沿流程而增加的影响作用是明显的。但是从图7-34还可看出，中段ZY2、ZY4处河水TDS较下段ZY5处大，而其δD值降低，表明在中段ZY2、ZY4处明显有溶滤盐分的加入，δ18O与TDS之关系呈现类似规律。
图7-34 黑河流域中游区河水的氢、氧稳定同位素组成与TDS之间关系
利用氢、氧同位素估算蒸发浓缩作用对TDS沿流程增加的贡献结果表明，由于蒸发损失1%的水体积导致δD值富集+0.62‰，所以若从ZY1到ZY5处的δD值增加完全由蒸发浓缩作用造成，则δD值由-50‰增加到-32.1‰，水体损失量为28.87%。因此，计算结果是，河水从ZY1处的TDS为389.8 mg/L，经过蒸发作用，到ZY5 处TDS增加为549 mg/L。该值与60年代中游下段正义峡河水的TDS值（450 mg/L）相近，而目前实测值为1221 mg/L，由此推算出蒸发浓缩作用对ZY5处TDS增加的贡献率为19%。同理，ZY2、ZY3和ZY5处蒸发浓缩作用对TDS增加的贡献率分别为4%、4%和6%。
（二）离子比值法
在黑河流域中游区，各离子与Cl-摩尔比值沿流程的变化规律如图7-35所示。在中游区中段、下段，各离子比值明显不同于上段，表明中段、下段河水各组分来源不同于上段河水各组分来源。
图7-35 黑河流域中游区河水离子组分与Cl-的摩尔比沿流程之间变化
各组分与TDS之比沿流程的变化特征（图7-36）表明，、Na++K+和Cl-沿流程相对增加，尤其是增加明显，说明TDS含量沿流程的增加主要是由、Na++K+和Cl-增加所致。原因可能有如下3个方面：①中游区中段、下段盐渍土易溶盐以、Na++K+和Cl-3种组分为主，分别占全盐量的52.2%、19.9%和12.5%；②中游区中段、下段灌溉面积不断增加，加强了溶滤土壤盐分的农田回归水向河流排泄的程度；③该区对盐碱地进行大规模改良，洗土压盐水均排入河水。观测点B2、B3和B4正好位于盐碱地分布区河段。
图7-36 黑河流域中游区河水各常量组分与TDS之比值沿流程之间变化
下段正义峡水文站附近河水，在20世纪60年代、70年代和80年代其TDS分别为450mg/L、720 mg/L和980 mg/L（王根绪等，1999），它们对应的平均蒸发量分别为1872.3 mm、2280.8 mm和1636.2 mm。从60年代至80年代，蒸发量变化不大，而TDS一直升高，表明TDS含量的增加不是蒸发作用造成的。
化肥、排泄物使湖泊、池塘富营养化，使水体被污染，失去它的自然作用。
农药对水体产生污染。
工业废水使水体产生污染，失去生态作用。
使海洋水富营养化，出现赤潮。
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