高原河谷城市浅层地下水铁锰分布特征、影响因素及其对生态环境的影响——以西宁市为例

【研究目的】高原河谷城市因受地形条件限制,生态环境脆弱,强烈的人为活动已对地下水产生剧烈影响。铁锰离子已成为典型高原河谷城市西宁市浅层地下水中超Ⅲ类地下水的主要贡献指标,威胁着当地生态环境安全及居民身体健康。深入探究高原河谷城市浅层地下水中铁、锰的分布特征和影响因素,以期为该区提出地下水污染防治措施及缓解供水水质安全问题提供技术支持。【研究方法】本文以西宁市144组浅层地下水样品水化学组分测试结果为依据,结合研究区地质、地貌、土地利用类型、水文地质调查资料与人类活动影响,研究了西宁市浅层地下水中铁锰分布特征及影响因素。【研究结果】研究区浅层地下水中铁、锰超标率分别为20.98%和9.79%,对超Ⅲ类地下水的贡献率排名较2012年分别上升2名和3名。建设用地中浅层地下水铁锰超标率比其他土地利用类型用地分别高出1.4倍和3.47倍;研究区浅层地下水水化学类型有36种,建设用地中地下水化学类型多达21种,高铁锰地下水主要富集于HCO_(3)–Ca·Mg型水、HCO_(3)·SO_(4)–Ca型水中。地下水中铁锰离子的迁移和富集,除了与上覆盖层性质、地面污染、地下水径流条件有关外,主要受控于氧化还原环境,与酸碱条件无明显相关。【结论】研究区地下水中铁锰含量升高主要是受原生沉积环境所致,而局部建设用地中浅层地下水铁锰含量升高则是受原生沉积环境和人类活动共同影响所致,因此有必要对建设用地中的地下水铁锰含量进行长期监测,制定相应的管理措施,防止未来研究区浅层地下水中铁锰含量进一步升高。