草海濕地水化學特征及離子來源研究*

胡 菁，龍云川，周 偉，周少奇，3▲

(1貴州科學院，貴州 貴陽 550001；2貴州大學 資源與環(huán)境工程學院，貴州 貴陽 550003；3華南理工大學 環(huán)境與能源學院，廣東 廣州 510006)

0 引言

水在濕地的整個形成、發(fā)育、演化中扮演了重要的角色，濕地水環(huán)境質量狀況可以通過水化學特征來反映，其中，水體化學組成通常是與周圍環(huán)境相互作用的結果，如區(qū)域巖性、大氣沉降、氣候以及人類活動等[1]。通過對水體主離子組成及離子化學特征的研究，可以用來確定濕地的離子來源、探詢水體自然條件(巖石、土壤)的特性以及周邊人為活動的影響。

草海濕地位于貴州省威寧縣西南(26°49′ ～26°53′N，104°12′ ～104°18′E)方向，是中國西南地區(qū)典型的天然巖溶堰塞淡水湖泊濕地。濕地流域年降雨量約950.9 mm，湖區(qū)水源補給主要靠大氣降水。海拔2171.7 m，屬于中國長江水系，水深范圍在1～3 m之間，最深區(qū)域可達到5 m。

近年來，威寧地區(qū)經(jīng)濟迅速發(fā)展，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)日益增多，草海濕地的旅游開發(fā)日益發(fā)展，這一系列活動使得草海濕地水環(huán)境污染的程度和范圍逐步擴大[2]。本研究通過對草海濕地流域水化學特征進行分析，辨識水體中陰陽離子的主要來源，探討地質巖性、人為活動等對流域水化學的影響，以期為草海濕地環(huán)境保護提供基礎數(shù)據(jù)。

1 樣品采集及分析方法

1.1 樣品采集

本研究于2018年8月對草海濕地流域表層水體進行了樣品采集，共設置11個采樣點，其中濕地東北部5個采樣點，西南部5個采樣點，中心處1個采樣點。采樣點位的設置詳見圖1。

圖1 采樣濕地采樣點位設置Fig.1 Map of Caohai Wetland and the sampling locations

1.2 樣品分析

2 陰陽離子的濃度水平

草海濕地水體主要物化參數(shù)見表1。從表1可以看出，草海水的溫度從12.1 ℃到15.2 ℃。溶解氧在幾個采樣點中出現(xiàn)過飽和點，這可能與藻類和其他水生植物的光合作用在水中產(chǎn)生氧氣有關。EC值變化范圍為465～1270 μS·cm-1，電導率值過大可能與當?shù)氐纳a(chǎn)和生活有關。 該地區(qū)的特定基巖導致堿性水，平均pH值為8.74，從東北到西南的剖面上，pH值逐漸增加，這也可能與當?shù)氐纳a(chǎn)和生活有關。

表1 草海濕地水體主要物化參數(shù)表Tab.1 Physicochemical parameters of the water of Caohai Wetland

表2 草海濕地主要陰陽離子濃度Tab.2 Concentrations of the main cations and anions in the water of Caohai Wetland(mg·L-1)

人類活動產(chǎn)生的污染物通常以地表徑流或地下水的形式直接或間接進入濕地。TDS和Cl-/Na通常用來判斷人類活動污染的程度，即當TDS>500和Cl-/Na>1.15時，就認為流域水體受到了污染[5]。在本研究的采樣過程中，TDS和Cl-/Na的平均值為243.56和1.04，表明草海濕地沒有受到污染。但是，個別點位如S2(TDS=577.14，Cl-/Na=1.33)和S5(TDS=354.67，Cl-/Na=1.87)，已經(jīng)出現(xiàn)污染。因此，不能認為草海濕地沒有受到污染。

3 陰陽離子的來源分析

普遍來說，巖溶地區(qū)水體中Ca2+離子和Mg2+離子的濃度主要源自于方解石和白云石的溶蝕，其反應過程如下：

圖2 草海流域地表河流水體離子相關關系Fig.2 Relationships among and in the surface water of Caohai Wetland

4 總結