埃及西马拉维地区中始新世含水层地下水退化评估（2016–2024）：水化学与遥感技术揭示水质演变与驱动机制

本文采用水化学分析与遥感技术（NDVI、LULC），对比评估了埃及西马拉维中始新世含水层2016-2024年间地下水质量时空演变。研究发现，地下水水位微降，pH值升高（7.6→7.9），电导率（EC）与总溶解固体（TDS）上升，氯化物浓度翻倍且超世卫组织（WHO）限值，水质指数（WQI）由"优良"转为"良好"。多元分析（PCA、聚类）表明蒸发、离子交换及人为输入是导致地下水咸化与污染的主因，Sentinel-2影像证实城市化加剧了含水层退化。研究强调了实施严格地下水管控的紧迫性。

　　

研究亮点

本研究通过对比2016年与2024年数据集，揭示了埃及西马拉维中始新世含水层地下水质量的显著演变。关键发现包括：氯化物浓度翻倍并超越世界卫生组织（WHO）限值，水质指数（WQI）从“优良”降级为“良好”，水化学相仍以SO₄·Cl–Na型为主导。遥感分析（如Sentinel-2影像和NDVI）进一步链接了土地利用变化（如城市扩张和植被覆盖减少）与水质恶化。

结论

基于2016年与2024年数据对比，本研究对埃及西马拉维中始新世含水层地下水质量进行了系统评估，主要结论如下：

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  咸化与氯化物超标风险：氯化物浓度在八年间翻倍，超过WHO指南限值，凸显了饮用水安全隐忧。
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  水质指数退化：WQI从以“优良”为主转为“良好”为主，部分样本WQI值超过100，表明水质已不适宜直接饮用。
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  人为压力加剧：多元统计（如PCA和层次聚类）证实，蒸发、离子交换和不断增强的人类活动（如农业回流和污水渗漏）是水质恶化的核心驱动力。
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  土地利用变化的影响：NDVI和土地利用/覆盖（LULC）分析显示，城市向农业区快速蔓延及植被覆盖减少，直接加剧了地下水污染。
  这些发现警示该含水层退化加速，亟需通过严格控制开采、防治污染及推行水土综合管理，以保障干旱区水安全。