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摘 要：选取青海省黄河重点流域2010—2020年地表水和地下水水质监测数据，综合运用Piper三线图、相关性分析法和Gibbs图法，分析了研究区地表水和地下水水化学特征，并探讨了水化学演化规律，结果表明：研究区水体呈弱碱性;地表水TDS为202～822 mg/L，平均值为388 mg/L，除个别地区为较高矿化度外，多数地区属于较低和中等矿化度;地下水TDS为122～1 960 mg/L，平均值为798 mg/L，地下水矿化度明显高于地表水的;地表水和地下水阳离子除龙羊峡至兰州干流区间以K++Na+为主外，其他均以Ca2+为主，阴离子以HCO-3为主，其次为SO2-4;地表水均为Ca2+-HCO-3型水，地下水由Ca2 + -Mg2+-HCO-3-SO2-4型水转变为Na--Mg2+-HCO-3-SO2-4型水;地表水、地下水水化学离子形成主要受岩石风化作用影响，受人类活动影响相对较小。
关键词：水化学类型;离子来源;控制因素;黄河
中图分类号：X522;TV882.1
文献标志码：A
doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.09.020
引用格式：陈欣佛.青海省黄河重点流域水化学特征及其控制因素[J].人民黄河，2021，43（9）：106-109，114.
Water Chemical Composition Characteristics and Its Control Factors in the
Yellow River Key Basin of Qinghai Province
CHEN Xinfo
（Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Qinghai Province， Xining 810000， China）
Abstract： This paper used surface water and groundwater quality monitoring data from 2010 to 2020 and comprehensive methods including Piper third line diagram， correlation analysis and Gibbs plot to analyze the water chemical characteristics in the key Yellow River basin of Qinghai and analyzed the water chemical evolution laws in the study area. The results show that the water bodies in the study area are all weakly alkaline. The TDS in surface water ranges from 202 to 822 mg/L， with a mean value of 388 mg/L. The TDS in groundwater ranges from 122 to 1 960 mg/L with a mean value of 798 mg/L. The salinity of groundwater is significantly higher than that of surface water. The cations in surface water and groundwater are mainly Ca2+， except K++Na+ in groundwater from Longyangxia to lanzhou of the main stream. The main anion is HCO-3， followed by SO2-4.The surface water is Ca2+-HCO-3 type and the groundwater changes from Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO2-4 type to Na+-Mg2+-HCO-3-SO2-4 type. The formation of chemical ions in surface water and groundwater is mainly affected by rock weathering and relatively less affected by human activities.
Key words： hydrochemistry type; ion sources; Control factors; Yellow River
青海省黃河流域面积15.15万km2，涉及8市（州）35个县（区），多年平均出境水量257.8亿m3，占黄河流域地表水资源量的44.2%。近年来，黄河流域水化学分析研究大多集中在中下游地区[1-5]，而青海省海拔高，人类活动影响较少，青海省黄河流域水化学组成特征研究鲜有报道。笔者采用2010—2020年青海省黄河重点流域地表水和地下水水质监测数据，分析地表水、地下水水化学组成特征及其控制因素，以期为黄河源头乃至整个流域的水资源管理、水环境质量评价提供支撑。
1 研究分区
按照全国水资源统一分区，黄河流域在青海省被划分为6个水资源三级区[6]：河源至玛曲，流域面积6.09万km2;玛曲至龙羊峡，流域面积4.28万km2;龙羊峡至兰州干流，流域面积1.60万km2;大通河享堂以上，流域面积1.30万km2;湟水，流域面积1.61万km2;大夏河与洮河，流域面积0.27万km2。本次主要研究对象为面积占比较大且有代表性的河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流3个分区。 2 数据来源及分析方法
2.1 数据来源
地表水和地下水分析指标主要包括pH值、矿化度（溶解性总固体TDS）、Ca2+、Mg2+、K++Na+（描述水化学类型时用Na+表示）、HCO-3、SO2-4、C1-、CO2-3等，数据均来自青海省水环境监测中心。地表水和地下水监测站点共91个，其中地表水监测站点75个，地下水监测站点16个，监测站点均分布在黄河干流和重要支流，样本序列为2010—2020年。
2.2 数据分析方法
采用SPSS19.0软件分析地表水和地下水主要离子间的相关性，在此基础上，辨析离子来源，明晰地表水和地下水离子间的交换关系。采用Rockware AqQA绘制Piper三线图，剖析地表水和地下水化学特征;利用Origin9.1绘制Gibbs图，综合研究水化学组成特征及其控制因素。
3 结果和数据分析
3.1 离子组成时空变化
青海省黄河流域水体主要离子组成见表1。地表水和地下水pH值分别为7.6～8.7、7.5～8.5，pH均值分别为8.3、7.8，均呈弱碱性。地表水TDS为202～822 mg/L，平均值为388 mg/L，除个别地区为较高矿化度外，多数地区属于较低和中等矿化度;地下水TDS为122～1 960 mg/L，平均值为798 mg/L，矿化度高低跨度较大，地下水矿化度明显高于地表水的。河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水TDS均值分别为418.3、389.2、360.5 mg/L，地下水TDS均值分别为799.7、434.2、1 522.0 mg/L。地表水中，阳离子质量浓度河源至玛曲Ca2+>K+ +Na+>Mg2+，玛曲至兰州干流Ca2+>Mg2+>K++Na+，均以Ca2+为主，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流Ca2+质量浓度分别约占阳离子总量的57%、64%、66%;河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流阴离子质量浓度均为HCO-3>SO2-4>Cl->CO2-3，以HCO-3为主，HCO-3质量浓度分别约占地表水阴离子总量的75%、80%、71%。
地下水中，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡阳离子质量浓度Ca2+>K++Na+>Mg2+，以Ca2+为主，Ca2+分别约占阳离子总量的44%、56%;龙羊峡至兰州干流阳离子质量浓度K++Na+>Mg2+>Ca2+，以K++Na+为主，K++Na+约占阳离子总量的90%。河源至玛曲、玛曲至龙羊峡阴离子质量浓度HCO-3>SO2-4>Cl->CO2-3，以HCO-3为主，HCO-3分别约占阴离子总量的51%、76%;龙羊峡至兰州干流阴离子质量浓度SO2-4>HCO-3>Cl->CO2-3，以SO2-4为主，SO2-4约占阴离子总量的42%。
从空间变化来看，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水TDS沿程变幅较小，地下水TDS沿程变幅较大。青海省黄河流域玛曲至龙羊峡地表水、地下水交换比较频繁，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水之间联系不甚密切。
水体与可溶性矿物质接触时间越长，TDS越高[7]。青海省黄河流域地下水主要阴、阳离子质量浓度均高于地表水的。玛曲至龙羊峡地表水和地下水离子质量浓度差别较小，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水离子质量浓度差别较大。地表水水化学特征主要受降水量和径流量影响[8]，玛曲至龙羊峡年均降水量与河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流存在一定差别，玛曲至龙羊峡年均降水量较大，径流量大，对水化学特征组分影响较大，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流年均降水量较小，径流量变化小，对地表水水化学特征影响较小。
3.2 离子组成特征和来源
（1）离子组成特征。水化学Piper三线图可以显示水体离子组成变化及特征。由图1可以看出，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水离子分布相對分散，说明地表水、地下水关系不甚密切;玛曲至龙羊峡地表水和地下水的水化学离子分布在菱形区域接近Ca2+和Mg2+线处，分布较为集中，说明离子来源较为一致，联系相对密切。河源至玛曲地表水以Ca2+和K++Na+为主控阳离子，玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水以Ca2+和Mg2+为主控阳离子。河源至玛曲、玛曲至龙羊峡地下水主控阳离子为Ca2+和K++Na+，龙羊峡至兰州干流地下水主控阳离子为K++Na+和Mg2+。3个分区地表水和地下水均以HCO-3和SO2-4为主控阴离子。当地表水水化学组成主要受碳酸盐岩风化作用影响时，阴离子组分点据多落在HCO-3一端，而阳离子组分点据多落在Ca2+一端[6]。
3个分区地表水水化学类型都是Ca2+-HCO-3型，而河源至玛曲、玛曲至龙羊峡地下水水化学类型为Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO2-4型，龙羊峡至兰州干流地下水水化学类型为Na+-Mg2+-HCO-3-SO2-4型。可以看出，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水离子来源基本一致，且保持相对稳定。
（2）离子来源。对地表水和地下水的离子质量浓度进行相关分析，结果见表2。
河源至玛曲地表水TDS除与K++Na+负相关外，与其他离子正相关;离子间，地表水K++Na+和SO2-4、Ca2+和HCO-3、Mg2+和HCO-3相关系数分别为0.610、0.850、0.850，显著相关，表明地表水中的K++Na+、Ca2+、HCO-3源于硅酸盐矿物的风化溶解，Mg2+、SO2-4、HCO-3主要来自高镁方解石、白云石等碳酸盐岩矿物的风化溶解[9]。玛曲至龙羊峡地表水TDS除与CO2-3负相关外，与其他离子正相关;离子间，K++Na+和Cl-、Ca2+与Mg2+和HCO-3显著相关，说明存在钠长石等含钠硅酸盐岩矿物的风化溶解，地表水中各离子主要来自高镁方解石、钠长石的溶解。龙羊峡至兰州干流地表水TDS除与K++Na+和CO2-3负相关外，与其他离子正相关;Ca2+与HCO-3显著正相关，其他离子间均无显著相关性，表明地表水中各离子主要来自方解石的溶解。 河源至玛曲地下水TDS除与CO2-3负相关外，与其他离子正相关;离子间，Ca2+和SO2-4、Mg2+和Cl-显著正相关，表明地下水中Ca2+、Mg2+、SO2-4、Cl-主要来自石膏、高镁方解石的溶滤。玛曲至龙羊峡地下水TDS除与Ca2+负相关外，与其他离子正相关;离子间，K++Na+和Cl-、Mg2+、HCO-3显著相关，表明地下水中的K++Na+、Mg2+、HCO-3、Cl-主要来自高镁方解石、钠长石的溶滤。龙羊峡至兰州干流地下水TDS除与Mg2+负相关外，与其他离子正相关;离子间，Ca2+和Cl-显著正相关，表明地下水中的离子主要来自方解石的溶滤。
河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水Ca2+和HCO-3的相关系数都大于玛曲至龙羊峡的，表明河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流岩盐溶解的速率大于玛曲至龙羊峡的。河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水Ca2+和HCO-3的相关系数大于Mg2+和HCO-3的相关系数，表明水体中溶解的Ca2+、Mg2+与HCO-3主要来自方解石的溶解，其次是白云石;水体中Ca2+质量浓度大于Mg2+的原因是地表水的溶滤作用[10]。
3.3 地表水和地下水形成作用
由于K++Na+质量浓度是根据阴、阳离子平衡法推算的，没有单独测定Na+质量浓度，因此仅绘制研究区TDS与总溶解盐γ（Cl-）/γ（Cl-+HCO-3）（γ表示浓度）的Gibbs图，见图2。研究区水化学组成都分布在Gibbs图上且较集中，说明水体水化学组成均处于天然状态。玛曲至龙羊峡TDS在100～1 000 mg/L之间，属于岩石风化型，主要受岩石风化作用影响;河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流TDS大多数在100～1 000 mg/L之间，属于岩石风化型，少部分在1 000～10 000 mg/L之间，属蒸发-结晶型。该地区地形平坦、径流条件差，蒸发作用较强且起相对主导作用。
4 结 语
（1）研究区水化学特征地表水和地下水基本一致。研究区地表水、地下水阳离子以Ca2+为主，阴离子以HCO-3为主，这与黄河干流主控阳离子为Ca2+、主控阴离子为HCO-3基本一致。地表水、地下水pH值分别为7.6～8.7、7.5～8.5，平均值分别为8.3、7.8，均属弱碱性水。地表水TDS质量浓度为202～822 mg/L，平均值为388 mg/L，为中等矿化度。地下水TDS为122～1 960 mg/L，平均值为798 mg/L，矿化度高于地表水的。
（2）青海省黄河重点流域地表水和地下水水化学类型虽有差异，但主要控制因素基本相同。地表水由Ca2+-HCO-3型水为主，地下水由Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO2-4型水转变为Na+-Mg2+- HCO-3-SO2-4型水。青海省黄河流域不同水体离子特征主要受岩石风化作用影响，受碳酸盐岩溶解的影响较大，受硅酸盐岩和蒸发盐岩溶解的影响次之。
（3）青海省黄河重点流域地表水和地下水绝大多数地区交换较频繁，且主要离子来源基本一致，地表水和地下水离子成分中Ca2+、Mg2+、HCO-3和SO2-4主要来源于钠长石、钙长石等硅酸盐岩和石膏等蒸发盐岩的
溶解，方解石、白云岩等碳酸盐岩风化及其硫酸溶解对SO2-4、Ca2+、Mg2+的贡献较大，人类活动对水化学的影响相对较小，这与研究區为黄河重点源头水保护区和区域流经地区人类生活和工业开发较少的实际情况相符合。
参考文献：
[1] 顾家伟.黄河营养盐输送与河口近海生态健康研究进展[J].人民黄河，2018，40（2）：81-87.
[2] 宋颖，李永军，李华栋.黄河山东段水化学特征及其控制因素[J].人民珠江，2019，40（4）：87-95.
[3] 张旺，王殿武，雷坤，等.黄河中下游丰水期水化学特征及影响因素[J].水土保持研究，2020，27（1）：380-386，393.
[4] 韩艳利，靳会姣，高天立，等.黄河流域重要水功能区水质达标及趋势分析[J].人民黄河，2018，40（3）：68-71.
[5] 李华栋，宋颖，王倩倩，等.黄河山东段水体重金属特征及生态风险评价[J].人民黄河，2019，41（4）：51-57.
[6] 杜文忠，丁文超，李学林，等.青海河流[M].西宁：青海人民出版社，1995：1-7，45-46.
[7] 朱秉启，杨小平.塔克拉玛干沙漠天然水体的化学特征及其成因[J].科学通报，2007，52（13）：1561-1566.
[8] 寇永朝，华琨，李洲，等.泾河支流地表水地下水的水化学特征及其控制因素[J].环境科学，2018，39（7）：3142-3149.
[9] 张涛，蔡五田，李颖智，等.尼洋河流域水化学特征及其控制因素[J].环境科学，2017，38（11）：4537-4545.
[10] 文泽伟，汝旋，谢彬彬，等.龙江-柳江-西江流域的水化学特征及其成因分析[J].环境化学，2016，35（9）：1853-1864.
【责任编辑 吕艳梅】
关键词：水化学类型;离子来源;控制因素;黄河
中图分类号：X522;TV882.1
文献标志码：A
doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.09.020
引用格式：陈欣佛.青海省黄河重点流域水化学特征及其控制因素[J].人民黄河，2021，43（9）：106-109，114.
Water Chemical Composition Characteristics and Its Control Factors in the
Yellow River Key Basin of Qinghai Province
CHEN Xinfo
（Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Qinghai Province， Xining 810000， China）
Abstract： This paper used surface water and groundwater quality monitoring data from 2010 to 2020 and comprehensive methods including Piper third line diagram， correlation analysis and Gibbs plot to analyze the water chemical characteristics in the key Yellow River basin of Qinghai and analyzed the water chemical evolution laws in the study area. The results show that the water bodies in the study area are all weakly alkaline. The TDS in surface water ranges from 202 to 822 mg/L， with a mean value of 388 mg/L. The TDS in groundwater ranges from 122 to 1 960 mg/L with a mean value of 798 mg/L. The salinity of groundwater is significantly higher than that of surface water. The cations in surface water and groundwater are mainly Ca2+， except K++Na+ in groundwater from Longyangxia to lanzhou of the main stream. The main anion is HCO-3， followed by SO2-4.The surface water is Ca2+-HCO-3 type and the groundwater changes from Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO2-4 type to Na+-Mg2+-HCO-3-SO2-4 type. The formation of chemical ions in surface water and groundwater is mainly affected by rock weathering and relatively less affected by human activities.
Key words： hydrochemistry type; ion sources; Control factors; Yellow River
青海省黃河流域面积15.15万km2，涉及8市（州）35个县（区），多年平均出境水量257.8亿m3，占黄河流域地表水资源量的44.2%。近年来，黄河流域水化学分析研究大多集中在中下游地区[1-5]，而青海省海拔高，人类活动影响较少，青海省黄河流域水化学组成特征研究鲜有报道。笔者采用2010—2020年青海省黄河重点流域地表水和地下水水质监测数据，分析地表水、地下水水化学组成特征及其控制因素，以期为黄河源头乃至整个流域的水资源管理、水环境质量评价提供支撑。
1 研究分区
按照全国水资源统一分区，黄河流域在青海省被划分为6个水资源三级区[6]：河源至玛曲，流域面积6.09万km2;玛曲至龙羊峡，流域面积4.28万km2;龙羊峡至兰州干流，流域面积1.60万km2;大通河享堂以上，流域面积1.30万km2;湟水，流域面积1.61万km2;大夏河与洮河，流域面积0.27万km2。本次主要研究对象为面积占比较大且有代表性的河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流3个分区。 2 数据来源及分析方法
2.1 数据来源
地表水和地下水分析指标主要包括pH值、矿化度（溶解性总固体TDS）、Ca2+、Mg2+、K++Na+（描述水化学类型时用Na+表示）、HCO-3、SO2-4、C1-、CO2-3等，数据均来自青海省水环境监测中心。地表水和地下水监测站点共91个，其中地表水监测站点75个，地下水监测站点16个，监测站点均分布在黄河干流和重要支流，样本序列为2010—2020年。
2.2 数据分析方法
采用SPSS19.0软件分析地表水和地下水主要离子间的相关性，在此基础上，辨析离子来源，明晰地表水和地下水离子间的交换关系。采用Rockware AqQA绘制Piper三线图，剖析地表水和地下水化学特征;利用Origin9.1绘制Gibbs图，综合研究水化学组成特征及其控制因素。
3 结果和数据分析
3.1 离子组成时空变化
青海省黄河流域水体主要离子组成见表1。地表水和地下水pH值分别为7.6～8.7、7.5～8.5，pH均值分别为8.3、7.8，均呈弱碱性。地表水TDS为202～822 mg/L，平均值为388 mg/L，除个别地区为较高矿化度外，多数地区属于较低和中等矿化度;地下水TDS为122～1 960 mg/L，平均值为798 mg/L，矿化度高低跨度较大，地下水矿化度明显高于地表水的。河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水TDS均值分别为418.3、389.2、360.5 mg/L，地下水TDS均值分别为799.7、434.2、1 522.0 mg/L。地表水中，阳离子质量浓度河源至玛曲Ca2+>K+ +Na+>Mg2+，玛曲至兰州干流Ca2+>Mg2+>K++Na+，均以Ca2+为主，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流Ca2+质量浓度分别约占阳离子总量的57%、64%、66%;河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流阴离子质量浓度均为HCO-3>SO2-4>Cl->CO2-3，以HCO-3为主，HCO-3质量浓度分别约占地表水阴离子总量的75%、80%、71%。
地下水中，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡阳离子质量浓度Ca2+>K++Na+>Mg2+，以Ca2+为主，Ca2+分别约占阳离子总量的44%、56%;龙羊峡至兰州干流阳离子质量浓度K++Na+>Mg2+>Ca2+，以K++Na+为主，K++Na+约占阳离子总量的90%。河源至玛曲、玛曲至龙羊峡阴离子质量浓度HCO-3>SO2-4>Cl->CO2-3，以HCO-3为主，HCO-3分别约占阴离子总量的51%、76%;龙羊峡至兰州干流阴离子质量浓度SO2-4>HCO-3>Cl->CO2-3，以SO2-4为主，SO2-4约占阴离子总量的42%。
从空间变化来看，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水TDS沿程变幅较小，地下水TDS沿程变幅较大。青海省黄河流域玛曲至龙羊峡地表水、地下水交换比较频繁，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水之间联系不甚密切。
水体与可溶性矿物质接触时间越长，TDS越高[7]。青海省黄河流域地下水主要阴、阳离子质量浓度均高于地表水的。玛曲至龙羊峡地表水和地下水离子质量浓度差别较小，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水离子质量浓度差别较大。地表水水化学特征主要受降水量和径流量影响[8]，玛曲至龙羊峡年均降水量与河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流存在一定差别，玛曲至龙羊峡年均降水量较大，径流量大，对水化学特征组分影响较大，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流年均降水量较小，径流量变化小，对地表水水化学特征影响较小。
3.2 离子组成特征和来源
（1）离子组成特征。水化学Piper三线图可以显示水体离子组成变化及特征。由图1可以看出，河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水离子分布相對分散，说明地表水、地下水关系不甚密切;玛曲至龙羊峡地表水和地下水的水化学离子分布在菱形区域接近Ca2+和Mg2+线处，分布较为集中，说明离子来源较为一致，联系相对密切。河源至玛曲地表水以Ca2+和K++Na+为主控阳离子，玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水以Ca2+和Mg2+为主控阳离子。河源至玛曲、玛曲至龙羊峡地下水主控阳离子为Ca2+和K++Na+，龙羊峡至兰州干流地下水主控阳离子为K++Na+和Mg2+。3个分区地表水和地下水均以HCO-3和SO2-4为主控阴离子。当地表水水化学组成主要受碳酸盐岩风化作用影响时，阴离子组分点据多落在HCO-3一端，而阳离子组分点据多落在Ca2+一端[6]。
3个分区地表水水化学类型都是Ca2+-HCO-3型，而河源至玛曲、玛曲至龙羊峡地下水水化学类型为Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO2-4型，龙羊峡至兰州干流地下水水化学类型为Na+-Mg2+-HCO-3-SO2-4型。可以看出，河源至玛曲、玛曲至龙羊峡、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水离子来源基本一致，且保持相对稳定。
（2）离子来源。对地表水和地下水的离子质量浓度进行相关分析，结果见表2。
河源至玛曲地表水TDS除与K++Na+负相关外，与其他离子正相关;离子间，地表水K++Na+和SO2-4、Ca2+和HCO-3、Mg2+和HCO-3相关系数分别为0.610、0.850、0.850，显著相关，表明地表水中的K++Na+、Ca2+、HCO-3源于硅酸盐矿物的风化溶解，Mg2+、SO2-4、HCO-3主要来自高镁方解石、白云石等碳酸盐岩矿物的风化溶解[9]。玛曲至龙羊峡地表水TDS除与CO2-3负相关外，与其他离子正相关;离子间，K++Na+和Cl-、Ca2+与Mg2+和HCO-3显著相关，说明存在钠长石等含钠硅酸盐岩矿物的风化溶解，地表水中各离子主要来自高镁方解石、钠长石的溶解。龙羊峡至兰州干流地表水TDS除与K++Na+和CO2-3负相关外，与其他离子正相关;Ca2+与HCO-3显著正相关，其他离子间均无显著相关性，表明地表水中各离子主要来自方解石的溶解。 河源至玛曲地下水TDS除与CO2-3负相关外，与其他离子正相关;离子间，Ca2+和SO2-4、Mg2+和Cl-显著正相关，表明地下水中Ca2+、Mg2+、SO2-4、Cl-主要来自石膏、高镁方解石的溶滤。玛曲至龙羊峡地下水TDS除与Ca2+负相关外，与其他离子正相关;离子间，K++Na+和Cl-、Mg2+、HCO-3显著相关，表明地下水中的K++Na+、Mg2+、HCO-3、Cl-主要来自高镁方解石、钠长石的溶滤。龙羊峡至兰州干流地下水TDS除与Mg2+负相关外，与其他离子正相关;离子间，Ca2+和Cl-显著正相关，表明地下水中的离子主要来自方解石的溶滤。
河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水Ca2+和HCO-3的相关系数都大于玛曲至龙羊峡的，表明河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流岩盐溶解的速率大于玛曲至龙羊峡的。河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流地表水和地下水Ca2+和HCO-3的相关系数大于Mg2+和HCO-3的相关系数，表明水体中溶解的Ca2+、Mg2+与HCO-3主要来自方解石的溶解，其次是白云石;水体中Ca2+质量浓度大于Mg2+的原因是地表水的溶滤作用[10]。
3.3 地表水和地下水形成作用
由于K++Na+质量浓度是根据阴、阳离子平衡法推算的，没有单独测定Na+质量浓度，因此仅绘制研究区TDS与总溶解盐γ（Cl-）/γ（Cl-+HCO-3）（γ表示浓度）的Gibbs图，见图2。研究区水化学组成都分布在Gibbs图上且较集中，说明水体水化学组成均处于天然状态。玛曲至龙羊峡TDS在100～1 000 mg/L之间，属于岩石风化型，主要受岩石风化作用影响;河源至玛曲、龙羊峡至兰州干流TDS大多数在100～1 000 mg/L之间，属于岩石风化型，少部分在1 000～10 000 mg/L之间，属蒸发-结晶型。该地区地形平坦、径流条件差，蒸发作用较强且起相对主导作用。
4 结 语
（1）研究区水化学特征地表水和地下水基本一致。研究区地表水、地下水阳离子以Ca2+为主，阴离子以HCO-3为主，这与黄河干流主控阳离子为Ca2+、主控阴离子为HCO-3基本一致。地表水、地下水pH值分别为7.6～8.7、7.5～8.5，平均值分别为8.3、7.8，均属弱碱性水。地表水TDS质量浓度为202～822 mg/L，平均值为388 mg/L，为中等矿化度。地下水TDS为122～1 960 mg/L，平均值为798 mg/L，矿化度高于地表水的。
（2）青海省黄河重点流域地表水和地下水水化学类型虽有差异，但主要控制因素基本相同。地表水由Ca2+-HCO-3型水为主，地下水由Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO2-4型水转变为Na+-Mg2+- HCO-3-SO2-4型水。青海省黄河流域不同水体离子特征主要受岩石风化作用影响，受碳酸盐岩溶解的影响较大，受硅酸盐岩和蒸发盐岩溶解的影响次之。
（3）青海省黄河重点流域地表水和地下水绝大多数地区交换较频繁，且主要离子来源基本一致，地表水和地下水离子成分中Ca2+、Mg2+、HCO-3和SO2-4主要来源于钠长石、钙长石等硅酸盐岩和石膏等蒸发盐岩的
溶解，方解石、白云岩等碳酸盐岩风化及其硫酸溶解对SO2-4、Ca2+、Mg2+的贡献较大，人类活动对水化学的影响相对较小，这与研究區为黄河重点源头水保护区和区域流经地区人类生活和工业开发较少的实际情况相符合。
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