红原—若尔盖草原地下水水质评价

刘 灏，梁 明

(四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院，四川 成都 610081)

1 红原—若尔盖草原概况

红原—若尔盖草原位于四川省西北部高山高原区，面积0.91×104km2，主要集中于黄河支流的黑河、白河流域，地下水类型为松散岩类孔隙水，白河流域中，下游含水层以冲洪积砂砾卵石层为主，粒径大、含砂量少、富水性好；黑河流域、白河上游以冲洪积——湖沼相堆积为主，颗粒细、含泥重，厚度薄，富水性较差。该区含水层厚15 m左右，富水性中等，单井出水量100～1 000 m3/d，水位埋深0～2 m。受降水、融雪水及地表水入渗补给为主，地下水流向由南东向北西，排泄主要靠蒸发和两河排出区外。

红原—若尔盖草不仅地下水资源丰富，也是地甲病、克山病的多发区，还是四川省生态环境对地下水变化最敏感的地区，而且若尔盖草原湿地还是黄河源头生态区之一。前人于20世纪80年代开展了若尔盖草原水文地质环境地质综合评价报告，对该区域有了初步研究，由于该区域草地沙化现象严重，地下水监测工作不足，为研究地下水位变化与草地沙化的关系，为调查地下水位下降的成因，防止沙化及沙化扩展，分析开采地下水对湿地生态环境、地下水环境、牧业生态的影响程度等问题，2016-2018年，国家地下水监测工程(国土资源部分)在红原-若尔盖草原共布设地下水监测站点48口，监测面积9 100 km2，实时监测该区域地下水水位、水温的动态变化情况，并定期取样监测水质。

2 监测站点布设情况

如图1所示，本区主要监测上部孔隙含水层的地下水动态变化情况，站点布设采用以平行地下水流向为主，控制黑河、白河流域共布置2条主要控制性监测剖面线，即：求吉南—班佑—若尔盖—公瓦、瓦切—唐克—瞎曼—墨溪，井深为17.4～31 m。

图1 红原-若尔盖草原监测站点分布图

3 地下水水质评价

3.1 取样方法

由于国家地下水监测站点长期处于在线监测，井口封闭，地下水封闭，因此每次采样前通过潜水泵进行抽水洗井，并现场测量水质参数(pH值、电导率、溶氧、氧化还原点位)，直至最后三次的参数偏差符合稳定条件以确保地下水状态稳定后进行取样(如表1所示)。

表1 参数偏差要求表

3.2 水质评价

采用《地下水质量标准(GB/T 14848-2017)》标准进行评价指标，包括pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、耗氧量、氨氮、钠、钾、钙、镁、碳酸根、重碳酸根、偏硅酸、亚硝酸盐、硝酸盐、氟化物、碘化物、铬(六价)、铅、汞、砷、硒、镉、锰、铜、共计30项。

红原-若尔盖草原48口地下水监测站点共取样53组水样(5组平行样)，地下水pH值5.49～7.86，大多为无色、无味，溶解性总固体小于1 000 mg/L的中性-偏酸性淡水，个别呈黄色，总硬度42.8～1 113 mg/L,地下水水化学类型主要为HCO3-Ca型水，其次为CO3·SO4-Ca，具体比例如图2和图3所示。

图2 红原-若尔盖草原水化学类型图

图3 红原-若尔盖草原piper三线图

地下水检出值超出Ⅲ类的常规指标包括为pH值、总硬度、溶解性总固体、铁、锰、铝、耗氧量等一般性化学指标，以及亚硝酸根、硝酸盐、氟化物、砷、铅等毒理学指标。

表2 红原-若尔盖草原2018年度地下水主要化学离子检出情况一览表 mg/L

3.2.1 pH值

图4 pH值评价结果分布图

红原县pH值超标原因:红原县在亚热带湿润气候的影响下，气候潮湿，雨量充沛，加之植被茂密，畜牧业的迅速发展产生了大量排泄物，残体不能彻底分解，有机质在腐化过程中产生形成了大量的腐植酸，导致该区域地表水、潜水多为酸性-弱酸性水，耗氧量超标[1]。

红原县属于若尔盖高原泥炭沼泽分布区，红原县内沼泽区面积约为1 600 km2，占红原县总面积的20%[2]，根据何光荣等学者在位于红原县城城南的泥炭地取样测试结果，该矿区泥炭呈弱酸性，pH值一般为4.5～5.5[3]，推测由于大面积的酸性泥炭层造成了该区域地下水偏酸。不仅如此，红原-若尔盖草原地势平坦，地下水循环较差，也是造成地下水PH值偏低的原因之一。

3.2.2 铁、锰

本区内泥炭沼泽中铁含量达60～80 g·kg/L，少数地方高达200 g·kg/L[6]，主要由于原生环境中铁、锰矿物含量较高造成。其分布见图5。

图5 铁、锰评价结果分布图

3.2.3 氮

氮超标主要由于泥炭沼泽原生环境以及生活污水的排放。本区域主要为泥炭沼泽,有机质含量高达500～600 g/kg，全氮的含量也在20～ 25 g/kg左右[7]，造成地下水检测氮含量偏高；其次，氮超标主要原因为工业废水、生活污水以及化学肥料造成，但是本地区工业不发达，化学肥料使用较少，畜牧业较为发达，因此动物排泄物和植物的腐烂也是造成氮超标的原因之一(见图6)。

图6 氮评价结果分布图

4 结语

(1)红原若尔盖草原地下水多为HCO3-～Ca2+型水，地下水检出值超出Ⅲ类的常规指标包括为pH值、总硬度、溶解性总固体、铁、锰、铝、耗氧量等一般性化学指标，以及亚硝酸根、硝酸盐、氟化物、砷、铅等毒理学指标。

(2)根据分析，原生环境对地下水水质产生了较大影响，同时畜牧业的发展、植物腐烂对地下水水质变化也有一定作用。

(3)通过理论分析草原沼泽区泥碳质地层原生环境以及土地沙漠化可能对地下水pH值造成的影响，未针对监测区域(黑河流域、白河流域)河流的上中下游进行取样，研究河流补给对地下水水质影响，同时未对沼泽区土壤进行取样，在未来工作中将会进行改进。