华北平原潜水钙离子（Ca2+）含量分布图

Ca ²⁺ 是地下水的主要阳离子，也是衡量地下水硬度的重要指标。地下水与岩石和土壤接触的过程中，不断发生溶滤作用，致使岩石和土壤中的钙不断进入地下水。地下水中 Ca ²⁺ 的来源主要是石灰岩、白云岩和岩石中石灰质胶结物的溶滤溶解，以及石膏的溶解和含钙硅酸盐的风化。此外，阳离子交换也是地下水中 Ca ²⁺ 的来源。

主图中 Ca ²⁺ 的最大值为 4484 mg/L ，出现在天津南部津南地区；最小值为 6.68 mg/L ，出现在山东莘县附近。从图中可看到地下水中 Ca ²⁺ 的高值区（ ≥ 268 mg/L ）分布在天津中部、南部，与天津相邻的河北省黄骅地区以及山东沾化的沿海地区，内陆的河北威县、枣强以及河南内黄出现小范围 Ca ²⁺ 高值区。此外，环渤海地区地下水中 Ca ²⁺ 含量普遍较内陆地区高，这是主要是因为当地居民过量开采地下水，造成地下水位下降，海水入侵，使海水中的 Ca ²⁺ 进入地下水中。山前平原区地下水 Ca ²⁺ 含量较沿海平原低。地下水钙的低值区（ ≤ 36.8 mg/L ）主要分布于河北饶阳、肃宁一带以及山东莘县周边。华北平原地下水钙含量多在 61.5 ～ 132 mg/L 之间，占到所用的水质数据 50% ，且分布较为均匀。

含水介质、上覆土层性质、地下水径流条件、阳离子交换吸附作用及地下水的矿化度都是地下水中 Ca ²⁺ 含量与分布的影响因素。在山前冲积平原（如北京西部、安阳、新乡北部等），由于岩层透水性好，地形起伏较大，地下水直接接受降雨补给 , 径流条件良好，这时地下水中的 Ca ²⁺ 相对较高，在中部平原区潜水径流缓慢，蒸发作用强烈，这时地下水中的 Ca ²⁺ 相对较低。此外，不同岩类分布区的地下水 Ca ²⁺ 含量是有很大差异 , 一般碳酸盐岩石灰岩、泥灰岩、白云岩分布区的地下水 Ca ²⁺ 含量高，而非碳酸盐岩碎屑岩、变质岩、岩浆岩分布区的地下水 Ca ²⁺ 含量低。在平原区 , 地下水的 Ca ²⁺ 含量 , 主要与含水介质、上覆土层性质、阳离子交换吸附作用以及不同 TDS 水的弥散和混合作用密切相关。在河北辛集 - 深州一带，由于地下水 TDS 含量高，水中的 Ca ²⁺ 一般以难溶盐的形式沉淀，所以该区域地下水 Ca ²⁺ 相对较低。在东部沿海一带，高 Ca ²⁺ 含量主要是高 TDS 海水的弥散和混合作用造成的。

镶图反映了华北平原 80 年代潜水中 Ca ²⁺ 的分布情况，山前平原潜水 Ca ²⁺ 含量多分布在 40.1~88.9 mg/L ，而主要的高值区多分布在河北衡水、沧州至天津沿线周边地区，走向为西南至东北，含量普遍大于 132 mg/L 。总体的规律是，山前平原较沿海地区低。

对比华北平原地下水 Ca ²⁺ 含量的现状与历史图可以看出， Ca ²⁺ 总体的分布规律没有改变，沿海高于山区。经过几十年的演化，河北平原潜水 Ca ²⁺ 含量普遍降低，这种降低可能与中 - 深层地下水的开采加速潜水的循环交替有关；而在东部沿海，可能由于海水入侵等因素，地下水 Ca ²⁺ 含量大幅度升高。

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