黑河上游夏季徑流化學(xué)研究.pdf

1、河流是一個(gè)開放體系，與流域環(huán)境發(fā)生著有機(jī)無機(jī)反應(yīng)，如化學(xué)風(fēng)化、侵蝕以及化學(xué)物質(zhì)的溶解與析出過程等，影響著河水中化學(xué)物質(zhì)的量和組成，由于這些過程和因素是動態(tài)的，形成了復(fù)雜的水化學(xué)時(shí)空分布特征。提取水化學(xué)特征時(shí)空分布信息有利于制定合理的水資源管理政策，理性的使用水資源，避免出現(xiàn)水質(zhì)型缺水現(xiàn)象出現(xiàn)。
　　 黑河源頭發(fā)育冰川428條，總面積129km2，冰儲量3.3km3，是黑河重要的水源。在本次工作中采集了七一冰川的冰川冰、冰面融水、

2、冰川與側(cè)磧交界處河水以及冰川融水樣，委托鶯落峽、祁連和札馬什克三個(gè)水文站逐日連續(xù)收集黑河上游水樣，主要探討水中化學(xué)物質(zhì)組成和量的特征；主要可溶性離子時(shí)空變化特征及來源；控制河水中離子濃度變化的因素和過程。得到以下結(jié)果：
　　 (1)冰川冰中主要可溶無機(jī)化學(xué)離子濃度的空間分布以及冰面消融產(chǎn)生的表磧，影響冰面融水中離子的時(shí)空分布特征，而時(shí)間變化特征還受到冰川消融量的影響。冰面融水中主要可溶無機(jī)離子濃度Ca2+＞Mg2+≥Na+＞K+

3、；HCO3-＞SO42-＞Cl-＞NO3-，水化學(xué)類型為HCO3--Ca2+，在與冰磧作用很短的時(shí)間內(nèi)pH值由8.05上升到8.57，主要可溶無機(jī)離子濃度Ca2+＞Mg2+＞Na+＞K+；HCO3-＞SO42-＞Cl-＞NO3-，水化學(xué)類型演化為HCO3-+SO42--Ca2++Mg2+?？傠x子濃度提高了120％以上，K+，Mg2+和SO42-濃度增加最快，Cl-，Na+和Ca2+相比增加幅度不大。這種濃度增大的速率序列不同于其在中國陸

4、殼中含量次序，說明水巖作用過程受各種物理化學(xué)因素控制。融水流經(jīng)距冰川末端2km的水文總控點(diǎn)時(shí)，河水中離子濃度高于側(cè)磧河，是冰面融水中總離子濃度的370％，各種離子濃度增加序列與側(cè)磧河相似，但是總離子濃度增加的速率低于側(cè)磧河。消融末期融水中離子濃度大于消融前期，pH平均值7.60，低于前期的8.79，主要可溶無機(jī)離子濃度是冰面融水的871％，說明在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，融水中主要可溶無機(jī)離子濃度與水巖作用時(shí)間正相關(guān)。水化學(xué)類型演化為SO42-

5、+HCO3-Ca2++Mg2+，弱酸水解反應(yīng)產(chǎn)物是可溶無機(jī)離子的主要來源，隨水巖作用時(shí)間增長，溶解度較小的Ca2+占總可溶無機(jī)離子比例逐漸減小，而溶解度較大的SO42-和Mg2+則增加，說明徑流在演化過程中，主要可溶離子由溶解度較小的向溶解度大的過渡。
　　 (2)流量與主要可溶無機(jī)離子濃度反相關(guān)，是融水中主要可溶性無機(jī)離子濃度、EC周期性變化的控制性因素。在日變化過程中及日變化之間各種理化指標(biāo)懸殊很大，要得到比較精確的結(jié)果，需

6、要長時(shí)間段盡可能密集的采樣。這也是下一步工作需要解決的問題。
　　 (3)冰川區(qū)融水徑流量與溫度正相關(guān)。溫度越高，徑流量大，離子含量越低；溫度低時(shí)，徑流量小，離子濃度高，但是離子含量的峰值滯后于溫度的谷峰值，積溫影響顯著。冰川作用區(qū)融水徑流中離子濃度空間上的差異受地貌特征及水巖作用時(shí)間控制，季節(jié)變化受溫度影響。
　　 (4)黑河上游三個(gè)水文站地處山區(qū)，受人類活動影響有限，各種指標(biāo)代表了天然水本底值。結(jié)果顯示，樣品中EC值

7、介于225.9～385.6mg/L之間，札馬什克的最大，八寶河與鶯落峽次之，pH在7.78～7.89之間，屬于優(yōu)質(zhì)淡水資源。主要可溶離子濃度Ca2+＞Mg2+＞Na+＞K+；HCO3-＞SO42-＞Cl-＞NO3-，受山區(qū)高寒、降水豐沛等因素影響，河水中總離子濃度較低，屬于HCO3-+SO42--Ca2++Mg2+型水，與冰川融水和我國大多數(shù)河流水化學(xué)類型一致。HCO3-和Ca2+是主導(dǎo)性陰陽離子，主要來于弱酸水解反應(yīng)，其次是Mg2+和