Sự phân bố của cation Ca2+ và Mg2+ khá giống nhau và nồng độ cao xuất hiện ở các khu vực gần sông Hồng và sông áy, đặc biệt là bờ phải của sông áy. Riêng đối với bờ trái sông áy, nồng độ của hai cation này đều giảm dần khi khoảng cách với sông tăng lên. trình bồi lắng làm cho trầm tích ven sông thường trẻ và giàu hàm lượng hữu cơ. Theo các tác giả Postma (2007); McAuther (2012), quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí, đồng thời hịa tan các khống có chứa trong trầm tích như canxit, đơlơmit… làm tăng hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trong nước ngầm [16, 31]. Nồng độ cao nhất của Ca2+ lên tới hơn 175mg/L, nơi thấp nhất là dưới 2mg/L. Mg2+
trình hịa tan các khống canxit và đôlômit được minh họa bằng các phản ứng sau [25]:
CH2O(chất hữu cơ) → O2 + H2O CaCO3(canxit) + CO2 + H2O → a2+
+ HCO3-
CaMg(CO3) (đôlômit) + CO2 + H2O → a2+ +Mg2+ + HCO3- ác cation chính trong nước ngầm trong các giếng khoan được nghiên cứu có nồng độ khá biến động, giếng nồng độ cao nhất gấp từ 60 đến 80 lần so với giếng có nồng độ thấp nhất. Nhìn chung, nước ngầm khu vực này có nồng độ Ca2+, Mg2+ khá cao, phân bố chủ yếu ở bờ phải sông áy, ngược lại nồng độ Na+ cao tập trung hầu hết ở phía bờ trái sơng áy. ồng độ K+ trong nước tương đối thấp trên toàn bộ khu vực nghiên cứu và có một mẫu bị nhiễm bẩn do nước mặt xâm nhập.
- Các anion chính trong nước
Sự phức tạp trong cấu trúc nước ngầm khu vực nghiên cứu không chỉ thể hiện ở sự phân bố của các cation chính mà cịn thể hiện ở sự phân bố của các anion. ồng độ SO42- trong mẫu nước nghiên cứu thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho nước ngầm (400mg/L). Số mẫu nước có nồng độ O3- vượt tiêu chuẩn nước ngầm (15mg/L) là 12% trong tổng số mẫu được phân tích. ồng độ nitrat trong các mẫu nước được nghiên cứu tương đối thấp, mẫu có nồng độ dưới 0,5mg/L chiếm đến 70%. ồng độ cao nhất tại các xã Tam Thuấn, uốc Oai và Thạch Thất thuộc khu vực bờ trái và cách xa sông áy. Tại xã Phương ình, có mẫu hàm lượng O3- cao đột biến nằm phía bên phải sơng áy với nồng độ trên 132mg/L, cao hơn gần 10 lần so với quy chuẩn của Bộ Tài nguyên Môi trường cho nước ngầm. gun nhân có thể do q trình xâm nhập xuống tầng chứa nước của nước từ các ao hồ gần đó bị ơ nhiễm bởi các loại chất thải động vật và phân bón sử dụng trong canh tác nông nghiệp. ồng độ thấp của ion SO42- và NO3- trên hầu hết khu vực nghiên cứu cho thấy mơi trường nước ngầm ở đây có tính khử [24, 33, 39].