华北平原潜水镁离子（Mg2+）含量分布图

Mg ²⁺ 与 Ca ²⁺ 一样是地下水中主要的阳离子，也是衡量地下水硬度的主要指标。镁元素的外电子层由两个电子组成，故易失去而形成具有高对称性和稳定结构的二价阳离子。具有较强的迁移能力，广泛分布于地下水中。主要来源及其在地下水中分布都与 Ca ²⁺ 相似。

平原区地下水 Mg ²⁺ 的形成，主要受含水介质及其上覆土层成分、离子交换吸附及不同 TDS 水的混合与弥散作用的控制。由于各地区上述因素的差异，导致了 Mg ²⁺ 在地下水中的含量有明显的不同。不同 TDS 水的混合与弥散作用，主要发生在沿海地区。由于该区含水介质的沉积环境，特别是高 Mg ²⁺ 含量的海水入侵，咸淡水的混合与弥散作用，使地下水中 Mg ²⁺ 含量普遍较高。

从主图可以看出，由于海水入侵，咸淡水混合与弥散作用，地下水中 Mg ²⁺ 含量较高的地区主要集中在沿海地区。此外，华北平原中部的河北衡水与山东德州的大部分地区地下水中也存在较高含量的 Mg ²⁺ ，普遍高于 148 mg/L ，最高值为 10883 mg/L ，出现在天津东部与河北省交接的汉沽地区；而地下水中 Mg ²⁺ 含量低于 35.8 mg/L 的低值区主要分布在华北平原西部河北山前平原、北京平原以及冀东平原与鲁北平原，最小值为 3.42 mg/L ，出现在冀东平原地区滦南县内。华北平原 50% 以上地区的地下水中 Mg ²⁺ 含量在 35.8 ～ 148 mg/L 之间，主要分布在中部平原地区，且分布较为均匀。

在山前冲积平原（如北京西部、保定、邢台、新乡等），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 Mg ²⁺ 相对较高，而在中部平原地下水，岩性以粘土、细砂为主，透水性较差，加之地势平缓地下水径流缓慢，蒸发作用强烈，这时地下水中的 Mg ²⁺ 相对较低。在平原区，地下水的 Mg 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。在河北霸州、定州东南一带，地下水 Mg ²⁺ 相对较低。在东部沿海一带，高 Mg 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 Mg ²⁺ 的分布情况，山前平原潜水 Mg ²⁺ 含量多分布在 35.8 mg/L 以下，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，含量普遍大于 148 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 Mg ²⁺ 含量的现状与历史图可以看出， Mg 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 Mg 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浅层地下水的循环交替有关；而在东部沿海，可能由于海水入侵等因素，地下水 Mg ²⁺ 含量大幅度升高。

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