第43 卷第 2 期 Ground water Vol.43 NO.2 D01：10. ki.DXS.2021 -02 -004
王学求特征及锶型矿泉水分布规律
江峰，吉勤克补子，高峰，王若帆，焦恒
(贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队，贵州遵义563000)
[摘要]贵州省饮用天然矿泉水资源非常丰富，且类型多样。本文对贵州省饮用天然矿泉水进行采集检测工作。根据水质检测结果及其分布，贵州省饮用天然矿泉水水温变幅较大，变化于13. 0T ~ 52. 9弋之间，平均为
22.2<C;p H值介于フ.0~8.丨之间，平均为7.4，总体呈中性水。Pip e r三线图显示其水化学类型以HCOパSO4)-Ca
(Mg)为主。数理统计分析结果显示，贵州省饮用天然矿泉水阴阳离子的变异系数较大，反映出贵州省
饮用天然矿泉水地下水化学组份形成与演化的因素相对复杂。贵州省饮用天然矿泉水类型分析得出，贵州省饮用天然矿泉水以单 一锶型为主，二元复合型和多元复合型饮用天然矿泉水相对较少；饮用天然矿泉水锶含量等值线图显示，锶高值区 主要分布于遵义市绥阳县和安顺市黔西县，而在黔东南州全区、贵阳市南部地区以及毕节市-六盘水市西部地区饮用天然矿泉水锶含量较低，未达锶型矿泉水限值。通过对全省饮用天然矿泉水锶含量等值线图的分析，探讨了贵州 省锶型饮用天然矿泉水分布规律，为揭示全省锶型饮用天然矿泉水的成因规律具有一定指导意义 [关键词]饮用天然矿泉水；水化学特征；锶型矿泉水分布规律
[中图分类号]P64I.5 [文献标识码]A[文章编号]丨004 - 1184(2021 )02 -0017 -04
Chemical characteristics and distribution law of strontium
type natural mineral water for drinking in Guizhou Province
JIAN G F e n g.JI Qinkebuzi,GAO Feng, WANG Ruo - fan, JIA O Heng
(1 14 Geological Brigade,Guizhou Geological and Mining Bureau,Zunyi 563000, China)
Abstract：Guizhou province is rich in drinking natural mineral water resources,and the types are div
erse.In this paper, natural mineral water for drinking in Guizhou province was collected and tested.According to the testing results and its distribution,the water temperature of natural mineral water for drinking in Guizhou province varies greatly,ranging from 13. O t 〜
52. 9^to an average of22. 2T1.The pH value is between 7.0 and 8.1, with an average of7.4, and generally neutral wa
ter.The hydrochemical type of Piper three- line chart was mainly HC03(S04)- Ca(Mg).The results of mathematical statistical analysis show that the variation coefficient of anions and positiveion in drinking natural mineral water in Guizhou province is relatively large,which reflects the relatively complex factors of the formation and evolution of groundwater components in drinking natural mineral water.According to the analysis of the drinking natural mineral water types in Guizhou province, the strontium type is the main type of drinking natural mineral water in Guizhou province,while the dual compound type and the multi- compound type are relatively few.The strontium content contour map of drinking natural mineral water shows that the strontium high value areas are mainly distributed in Suiyang County of Zunyi City and Qianxi County of Anshun City,while the strontium content in Qiandongnan prefecture,the southern region of Guiyang city and the western region of Bijie City and Liupanshui city is relatively low,which does not reach the limit value
of strontium type mineral water.Based on the analysis of strontium content contour map of natural drinking mineral water in Guizhou province,the distribution law of strontium type drinking natural mineral water in Guizhou province was discussed,which has certain guiding significance for revealing the genetic law of strontium type drinking natural mineral water in Guizhou province.
Key words ：Drinking natural mineral water；hydrochemical characteristics；distribution law of strontium mineral water
饮用天然矿泉水是指在特定地质条件下形成的直接取必须含有锂、锶、锌、碘、硒、偏硅酸等9种对人体健康有益的自天然或人工钻孔而得的地下含水层的水，饮用天然矿泉水组份中的-种或多种，且对人体有害组份含量不得超过所规[收稿日期]2020 - 10 -14
[基金项目]贵州省地勘基金项目：“贵州省矿泉水调查评价”（黔国土资函[2016]269号）；贵州省矿产勘查开发局地 质科研项目：“贵州省矿泉水资源成矿机理与规律研究”（黔地矿科合[2018]24号）[作者简介]江峰（1991 -)，男，四川内江人，工程师，主要从事水文地质地热地质研究工作。
[通讯作者]吉勤克补子（1984-)，男，四川冕宁人，高级工程师，主要从事水文地质环境地质研究工作。
17
第43卷第2期地下水2021年3月
定的限值。
贵州省地处我国西南腹地，云贵高原东部，有着丰富的饮用天然矿泉水资源，素有“天下山半黔中青，天下泉半黔中 鸣”的美誉[1]。贵州省饮用天然矿泉水成因规律的研究一直 是省内矿泉水资源研究的热点之一。早在上世纪八十年代，马昌华等[2]通过对全省25件饮用矿泉水的调查研究，对贵 州省矿泉资源进行了初步评价；高建平和黄震[3]对江口县平 寨矿泉水的地层及其导水和蓄水构造等方面分析了该热矿泉水的补给、径流和排特征；此外，针对省内零星天然矿泉水的水质特征方面的研究亦非常丰富[4^]。
总的来说，贵州省饮用天然矿泉水的成因规律有关的研究成果较多，但大多仅针对单一泉点的水质特征及其成因进行剖析，缺乏对全省范围的饮用天然矿泉水资源总体特征的研究，尤其是贵州省饮用天然矿泉水的水化学特征及其分布规律方面更是鲜见报道。基于此，本文依托“贵州省矿泉水调查”项目对全省112件饮用天然矿泉水进行了系统地水样采集与测试，基于测试结果对全省的饮用天然矿泉水的水化学特征进行了分析，进一步揭示了贵州省锶型饮用天然矿泉水的分布规律。
1样品采集与分析方法
本文水样采集涉及全省9个市州，饮用天然矿泉水采样分析总计112件（图1)。水样采集按照《水质采样样品的保存和管理技术规范》（HJ493 - 2009 )要求进行，除现场测定的项目，如水温、p H值等，其余水质指标在贵州省地质矿产中心实验室完成。测试指标主要包括阴阳八大离子（即：K+、N a.、Ca2+、Mg2'HC03-、S042-、C1—、N03，）以及部分 微量元素（锶、硒、偏硅酸以及硫化氢等）。其中阳离子（K' Na'Ca2+、Mg2+ )采用阳离子谱仪测定；阴离子（HC03_、S042_、C1_、N03_ )采用阴离子谱仪测定。
本文数理统计分析是基于SPSS 19进行，全省锶等值线图是基于MAPGIS 67制作，Pipei■三线图是基于Origin 2019 制作，其余图表的制作及数据处理均是基于Microsoft office excel 2010 和 word 2010 完成。
图1贵州省饮用天然矿泉水取样点分布图
2水质特征
2.1理化性质
贵州省饮用天然矿泉水总体水质良好，无正常视力可 见外来异物，且煮沸前后无异臭和味；水温变幅较大，变化于13.01 -52. 9弋之间，平均为22. 2弋；p H值介于7.0~8. 1之间，平均为7.4，总体呈中性。
2.2水化学组成
地热井型饮用天然矿泉水阳离子含量方面，钙离子((^+)含量变化范围极大，其值介于2.60〜188.3 118/1之间，平均含量为61.57 mg/L；镁离子（Mg2+ )含量变化较大，其值介于〇.〇〜57. 1mg/L，平均含量为24.38 mg/L；钾离子 (K+)和钠离子（N，）含量平均含量分别为3.31 mg/L和23.54 mg/L。阴离子方面，重碳酸氢根离子（HC03_)含量较 为稳定，其值介于94. 7 ~ 407. 5 mg/L，平均离子含量为202.23 mg/L；此外，地热井型饮用天然矿泉水N03-、S042_和C l_平均含量分别为丨.43 mg/L、117. 97 mg/L和6. 79 mg/L0
温泉型饮用天然矿泉水阳离子含量方面，钙离子（Ca2+ )含量介于5.00 ~ 176.0 mg/L之间，平均含量为71.60 mg/L；镁离子（Mg2+)含量介于1.0 -45.0 mg/L，平均含量为20. 49 mg/L；钾离子（K+ )和钠离子（Na+)含量平均含量分别为2.90 mg/L和14.72 mg/L。阴离子方面，重碳酸氢根离子(HC(V)含量较为稳定，其值介于157.0~333.0 mg/L，平 均离子含量为209. 75 mg/L；此外，温泉型饮用天然矿泉水N03_、S042_ 和 C r 平均含量分别为1. 40 mg/L、115. 15 mg/L和 3.37 mg/L〇
地下水开采型饮用天然矿泉水阳离子含量方面，钙离子 (Ca2+ )含量介于16. 0 ~ 122. 0 mg/L之间，平均含量为79. 56 mg/L；镁离子（Mg2+ )含量介于4.0 ~39.0 mg/L，平均含量为 22.97 mg/L；钾离子（K+ )和钠离子（Na+ )含量平均含量分别为1.65 mg/L和18.45 mg/L。阴离子方面，重碳酸氢根离 子
（HC03_ )含量较为稳定，其值介于72.0 ~ 310.0 mg/L，平 均离子含量为237. 17 mg/L；此外，地下水开采型饮用天然矿 泉水1'1〇3-、3〇42_和（：1_平均含量分别为8.23«18/1^118.50 mg/L和 6. 68 mg/L。
泉点型饮用天然矿泉水阳离子含量方面，钙离子（Ca2+) 含量介于15.0 -216.0 mg/L之间，平均含量为85. 93 mg/L；镁离子（Mg2+)含量介于2.0〜60.0 mg/L，平均含量为18. 1 mg/L；钾离子（)和钠离子（N a+ )含量平均含量分别为I.62 mg/L和5.丨5 mg/L。阴离子方面，重碳酸氢根离子(HC03 _ )含量较为稳定，其值介于65. 0 ~ 349. 0 mg/L，平均 离子含量为225. 10 rag/L；此外，泉点型饮用天然矿泉水N03'S042-和C1—平均含量分别为10. 93 mg/L、95. 88 mg/L和 6. 14 mg/L。
2.3水化学类型
贵州省饮用天然矿泉水化学类型丰富，从Piper三线图 (图2)可以看出，贵州省饮用天然矿泉水阳离子方面（左下 角三角区域），贵州省饮用天然矿泉水阳离子投点明显集中于Ca2+离子端元，指示其阳离子以Ca2+离子为主，而地热井 型和温泉型饮用天然矿泉水有着明显偏向于Mg2+和AI.K端 元发育的特征；阴离子方面（右下角三角区域），泉点型和地 下水开采井型饮用天然矿泉水投点均落于S〇42_离子端元边 线，指示其由HC0_r离子为主导向以S042离子为主导过渡的趋势特征。
我的忏悔18
第43卷第2期
地下水2021年3月
图3 贵州省各市州各类型饮用天然矿泉水分布柱状图
111
d i l i U ■地热井 ■齡
地下水机井■泉点
i J U
在数理统计学中，变异系数是概率分布离散程度的归一化量 度，是用于表征变量变幅和稳定性的特征参数，变量的变幅越大， 稳定性越弱，其变异系数就越大，而较大的变异系数说明影响参 与评价的地下水化学组份形成与演化的因素相对更加复杂。
贵州省地热井型饮用天然矿泉水K +、Na +、c r 、s o 4〃 和N 03_的空间变异性较大，其变异系数分别为101. 3%、 134. 8%、244. 5%、136. 6% 和 146. 3% (表 1 )，说明其离子 来源复杂多样，主要包括与地表水的混合、人类生产生活、工 矿企业生产等的综合影响⑴_12、而Ca 2+、Mg 2'HC 03 —、偏 硅酸和T D S 等指标变异系数相对较小，主要反映的是矿物溶 解、离子置换等过程的贡献〜_14]。
贵州省温泉型饮用天然矿泉水N a +、S 04〃和N 03-的空 间变异性较大，其变异系数分别为171. 4%
、95. 5%和 98. 8% (表1)，说明其离子来源并非单一水岩作用过程，而 受一定程度农业生产生活的影响M5]，其余水质指标变异系 数相对较小。
贵州省地下水开采井型和泉点型饮用天然矿泉水N a +、
S 042_和NO ,-的空间变异性较大，其变异系数均大于100%
(表1 )，说明贵州省地下水开采井型饮用天然矿泉水受一定 程度居民生活污水的影响较为明显，其余水质指标变异系数 相对较小，主要反映的是正常水岩作用过程的溶滤作用。3.2
区域分布特征
对全省112件饮用天然矿泉水的空间分布特征进行分析
发现，贵州省饮用天然矿泉水北富南贫的特征，但在各市州 均有发育（表2)，其中铜仁市最多，占比达31.3% ，其次为遵 义市，其占比为17.0% ，毕节市、贵阳市、黔东南州、黔南州、 黔西南州和安顺市发育数量相对较少，占比分别为13.4%、11.6%、7. 1%、6. 3%、5.4%和5.4%。饮用天然矿泉水类型 方面，泉点型饮用天然矿泉水发育最多，其次为地热井型，温 泉型再次，地下水开采井型最少（图3)。
表1
贵州省饮用天然矿泉水数理统计结果表
类项样本极小值极大值
均值
偏度
峰度
商法的基本原则
变异系型
巨
数
I N / m g/L / m g/L / m g/L
数/%
K +
340.613.8 3.31 1.76 2.52101.3Na +340.0105.823.54 1.62 1.31134.8Ca2 +
34 2.6188.361.570.970.2878.9地热井
M g2t
340.057. 124.380.30-0.8566.9HC 〇3 -3494.7407.5202.230.38 2.2737.0Cl-34 1.0199.3 6.79 5.5731.88244.5S 042-34 2.0580.0117.97 1.69 1.84136.6N03 -340.09.0 1.43 2.9769. 183146.3偏硅酸
34 6.552.027.680.36-0.4542.5TDS
34159.0980.0411.35 1.070.3252. 1K +
26 1.011.0 2.90 1.67 2.7892.7Na +26 1.099.014.72 2.34 4.86171.4Ca2 +
26 5.0176.071.60 1.03 2.6347.0温
Mg2 +
26 1.045.020.490.360.4247.8h c
〇3 -
26157.0333.0209.75 1. 140.7921.3泉
Cl-26 1.97.6 3.37 1.45 1.3751.1S042-268.0430.0115.15 1.21 1.0195.5N03 _
260.0 4.0 1.400.78-0.7698.8偏硅酸
2614.372.230.78 1.010.5449. 1TDS
26187.0831.0354.88 1.44 2.6642. 1K +
80.6 3.7 1.65 1.54 3. 1557.7Na +
80.774. 118.45 1.550.85156.5地下Ca2 +
816.0122.079.56-0.640.2743.2Mg2 +
8 4.039.022.97-0.28-1. 1255.0水HC03 -872.0310.0237.17-1.74 4.0631.4幵Cl-8 1.416.2 6.68 1.03-0.4484.7采S 〇42-812.0224.0118.500.25-0.8060.5丼
N03 -80.038.08.23 2.32 5.65156.4偏硅酸
87.039.017.08 1.340.2371. 1TDS
8106.0789.0467.640. 11-1. 1251.3K +
440.4 3.8 1.620.67-0.3352.7Na +440.659.4 5. 15 4.4821.85194.6Ca2 +
4415.0216.085.93 1.00 1.7948.4泉
M g2 +
44 2.060.018. 10 1.070.9079.2HC03 -4465.0349.0225.10-0.320.0727.7点
c r
44 1.914.6 6. 140.940. 1059.3S 042-44 2.0500.095.88 2.21 5. 19117.0N 03 -43 1.036.010.93 1.04 1.5471.7偏硅酸
44
5.545.611.72 3.2914.6857.2TDS 44
92.0
925.0
352.79
1.35
1.78
52.0
水性质方面（中间菱形区域），投点大部份集中于右上角 区域，指示贵州省饮用天然矿泉水强酸离子含量大于弱酸离
子，且非碳酸硬度（次生盐度）超过50%。总体上，贵州省饮 用天然矿泉水化学类型以HC 03(S 04) -Ca (Mg )为主。
3 讨论
3 1
水化学组份空间变异性
<-/
馨
19
第43卷第2期地下水202丨年3月
图4 贵州省饮用天然矿泉水分类柱状图
首先，从图4可以看出，贵州省饮用天然矿泉水以单一型为主，占比高达71.43%，其中尤以单一锶型饮用天然矿泉 水为主，其所占单一型饮用天然矿泉水的比例为92.5%，其 次为单一偏硅酸型和单一硒型，其占比分别为6. 3%和1.3% ；其次，二元复合型饮用天然矿泉水类型有偏硅酸+徳 二元型、锶+锂二元型以及锂+偏硅酸二元型三种，其中以 偏硅酸+锶二元复合型为主，共计24件，占比达88.9% ；最 后，三元复合型饮用天然矿泉水总体发育数量最少，仅5件，类型为锂+锶+偏硅酸和硫化氢+锶+偏硅酸两种，其分别 有4件和1件。
3.4 锶的分布规律
根据前述研究发现，贵州省饮用天然矿泉水中最重要的发育最为常见的为含锶型饮用天然矿泉水，为
分析全省饮用 天然矿泉水中有益组分锶的分布特征，现对全省及饮用天然矿泉水的锶含量进行克里金空间插值，并根据插值结果利用sufer 15.0进行贵州省饮用天然矿泉水锶含量等值线图的绘制，绘制结果见图5。
图5贵州省饮用天然矿泉水锶含量等值线图
从图中可以看到，贵州省饮用天然矿泉水锶含量总体呈
现出两个高值区域，高值区以遵义市绥阳县（DR61 )和安顺
市黔西县（DR103)为中心，其最锶含量分别为11. 17 mg/L
和16.29 mg/L。另外，贵州省饮用天然矿泉水锶含量存在多
处明显的锶含量低值区，主要涉及黔东南州全区、贵阳市南
部地区以及毕节市-六盘水市西部，上述区域内的饮用天然
矿泉水锶含量均低于0.20 mg/L。
已有研究表明，饮用天然矿泉水锶元素主要是受富水岩
层矿物组分中的锶元素的含量、水岩作用时间以及水温等的
控制:16\地下水锶含量与地下水中钙离子含量呈现出明显
的正相关关系M71。
贵州省高锶型饮用天然矿泉水的赋存介质均为碳酸盐
岩，且以白云岩（<：3(\^)((：03)2)为主。锶元素多以分散状
态以类质同象形式替换钙离子占据白云岩等碳酸盐岩的钙
离子占位。另外，矿泉水中锶元素含量的高低的另一重要影
响因素为水岩作用时间。地下水人渗深度越大、循环时间越
长，水岩作用时间即越久，因此总体表现为在以遵义市绥阳
县DK61地热井和安顺市黔西县DR103地热井为中心的徳
含量高值区；贵州省低锶型饮用天然矿泉水（锶含量小于0.2
mg/L)主要分布与黔东南州及毕节-安顺以西区域。低锶区
主要受地层岩性的控制，黔东南州发育地层以震旦系碎屑岩
为主，含锶矿物相对贫乏，因此即使在该类区域内的地热井
水的锶含量亦较低，无法达到锶型矿泉水的限值标准。
现金支付比率
4结语
(1) 贵州省岩饮用天然矿泉水水化学类型主要为h c o3 (S O J -Ca(Mg)型。
(2)贵州省饮用天然矿泉水以单一锶型为主，二元复合 型和多元复合型饮用天然矿泉水相对较少。
(3 )贵州省锶型饮用天然矿泉水主要分布于遵义市绥阳
县和安顺市黔西县，而在黔东南州全区、贵阳市南部地区以
及毕节市-六盘水市西部地区饮用天然矿泉水锶含量较低，
未达锶型矿泉水限值。
参考文献
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[2]马昌华，姚在永，李#远.贵州省矿泉资源评（下转第23页）
表2 贵州省饮用天然矿泉水各市州分布图
地贵阳安顺毕节遵义六盘铜仁黔东黔南黔西合区市市市市水市市南州州南州计
频数/个1361519335876112
占比/%11.6 5.413.417.0 2.731.37.1 6.3 5.4100
3.3饮用天然矿泉水类型
通过对全省112件饮用天然矿泉水对人体有益组份含量 的分析，结合各类饮用天然矿泉水的评价标准，将贵州省饮用天然矿泉水分为单一型、二元复合型和多元复合型（以三 元复合型为主），具体分类见表3和图4。
____________表3 贵州省饮用天然矿泉水分类表_____________
类型有益组份种类
锶
单一型偏硅酸
硒
偏硅酸+锶
二元复合型锶+锂
锂+偏硅酸
锂+锶+偏硅酸
多元复合型
硫化氢+锶+偏硅酸
20
第43卷第2期地下水2021年3月
通过上文选取的参数进行10%或20%的变幅后带人到
苯并（a)芘污染地下水致癌风险和危害商的计算模型中进行
z11硅钢片参数敏感性分析，敏感性分析结果见表3、表4、图2和图3。
表3致癌风险参数敏感性分析结果
分类评估
参数-20.00
模型参数敏感性比例（S R)/%
1-10.000.0010.0020.00 EFOa91.3491.340.0091.3491.34
人体BWa0.000.000.000.000.00
暴露
参数
DAIRa0.000.000.000.000.00
ATc a125.00111.110.0090.9183.33
Pw s230.28260.270.00324.74358.70土壤
参数
ps/265. 150.00195.73156.69
Pb311.74410.870.00751.40/
表4危害商参数敏感性分析结果
评估模型参数敏感性比例（S R)/%分类
参数-20.00丨-10.000.0010.0020.00
EFOa91.5791.840.0090.7591.02
小松930e人体BWa0.000.000.000.00
0.00
暴露
参数
DAIRa0.000.000.000.000.00
ATn c124.66110.510.0091.4083.56
Pw s230.43260.670.00324.01358.23土壤
参数
Ps/264.410.00196.16156.88
Pb311.84411.190.00750.44/由以上的分析结果可知研究场地地下水苯并（a)芘致癌 风险和危害商对所选参数的敏感性一致，其中敏感性最大的 为P,,，不敏感的参数主要为BWa、和DAIR.，主要是因为在计 算研究场地地下水暴露量和外推苯并（a)芘毒性参数时均涉 及到BW，和DAIR，两个参数，两个参数对最终风险水平的影(上接第20页）
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图2致癌风险参数敏感性分图3 危害商参数敏感性分 析结果析结果
4结语
多环芳烃类污染场地地下水风险评估参数敏感性分析采用局部敏感性分析方法进行计算研究，由计算结果可知，所 选取的8个参数对多环芳烃类污染场地地下水风险水平影响排序为pb>Pws>p s> ATea(AT nc) >EFO a，其中没有影响的参数为BWa、和DAIR a。
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