通过对阜新市水文地质相关情况的调查,选取市区北部人类活动影响较小的土壤为研究对象。以生活污水中的Na⁺、酸性废水中的H⁺以及农业施肥中的NH₄⁺为例,通过室内浸溶和淋滤实验,系统地分析了三种阳离子对地下水总硬度的影响机理,研究其对浅层地下水硬度的贡献情况,预测其对地下水硬度造成的潜在影响,为减缓地下水硬度升高提供科学依据。浸溶实验结果表明:NH₄⁺对土壤浸出液总硬度置换量最大,H⁺次之,Na⁺最小,最大置换量分别为96.909mg/L、70.260 mg/L、68.295 mg/L。Na⁺、H⁺、NH₄⁺在1h内即可将土壤中近92%钙、镁交换出,遇有长达1h的强降雨或漫灌,三种阳离子会在很短时间内将土壤中的大部分钙镁置换出。Na⁺、H⁺、NH₄⁺与土壤中钙、镁离子的反应能较好的用拟二级动力学模型说明,拟合方程呈极显著相关性,相关性系数高达99%。淋滤实验结果表明:在刚开始淋滤的2h内,Na⁺、H⁺、NH₄⁺与土壤钙、镁反应速率较快,淋出液中Ca²⁺、Mg²⁺浓度较大,三种淋滤液对土壤中钙离子的交换反应速率均明显快于镁离子。NH₄Cl作为淋滤液时,淋滤时间最短,HCl次之,NaCl最长,淋滤时间分别为18h、24h、32h。Na⁺与土壤中钙、镁主要发生的是阳离子交换作用;H⁺与土壤钙、镁主要发生的是酸性溶滤作用;NH₄⁺与土壤钙、镁的反应是阳离子交换与酸性溶滤共同作用的结果。