易加強(qiáng)，黃楊榮，周中海

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四0五地質(zhì)隊(duì)，四川 都江堰 611830；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)中心，四川 成都 610081)

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汶川縣大骨節(jié)病區(qū)水文地球化學(xué)特征分析

易加強(qiáng)1，黃楊榮2，周中海1

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四0五地質(zhì)隊(duì)，四川 都江堰 611830；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)中心，四川 成都 610081)

汶川縣大骨節(jié)病區(qū)主要分布于綿虒鎮(zhèn)板子溝、白土坎等2個(gè)行政村，病區(qū)面積76.82 km2。通過(guò)在病區(qū)開(kāi)展水文地質(zhì)調(diào)查、遙感解譯、水文地球化學(xué)評(píng)價(jià)、水質(zhì)采樣和分析測(cè)試、水文地質(zhì)物探等工作，查明了病區(qū)地下水類型、分布及補(bǔ)、徑、排循環(huán)儲(chǔ)存條件。通過(guò)研究表明，病區(qū)飲用水源具有極低礦化度的特點(diǎn)，此外，病區(qū)水源腐殖酸含量略高于非病區(qū)，但總體上均處于較低水平。

汶川縣；大骨節(jié)??；遙感解譯

大骨節(jié)病(Kaschin-Beck disease，縮寫KBD)是一種地方性、多發(fā)性、變形性骨關(guān)節(jié)的疾病、基本病理變化是骺軟骨、關(guān)節(jié)軟骨和(或)骺板軟骨壞變[1-2]。

大骨節(jié)病是四川省主要病種之一，因其發(fā)病率和致殘率高，對(duì)病區(qū)人民群眾生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響。本文以四川省大骨節(jié)病區(qū)汶川縣為研究區(qū)通過(guò)系統(tǒng)采集地表水、地下水水樣，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域水文地質(zhì)條件，分析病區(qū)水化學(xué)環(huán)境特征，試圖從水環(huán)境角度解釋大骨節(jié)病成因機(jī)制，為大骨節(jié)病的綜合防治提供理論支持。

1　研究區(qū)概況

汶川縣位于四川盆地西北部，阿壩藏族自治州東南部。東鄰彭縣、灌縣，南靠崇慶、大邑縣，西接寶興、小金縣，西北和東北分別與理縣、茂汶縣(現(xiàn)茂縣)相連。

汶川縣大骨節(jié)病區(qū)主要位于岷江干流綿虒段右岸一級(jí)支溝板子溝、馬埝坪溝、蘇村溝等小流域范圍內(nèi)，屬綿虒鎮(zhèn)板子溝、白土坎等2個(gè)行政村，病區(qū)面積76.82 km2。病區(qū)位于岷江上游半干旱河谷地區(qū)，屬南溫帶半干旱氣候，年平均降水量598.6 mm。病區(qū)所在地貌總體上屬于中山和河谷區(qū)，山體相對(duì)高差在500～1 500 m之間；在板子溝上游為高山、極高山分布，為無(wú)人煙區(qū)。病區(qū)的板子溝村居民多居住于板子溝溝谷一帶，僅嶺崗組位于山脊頂部；而白土坎村、小茅坪村居民則多居住于中山區(qū)的高半山一帶，斜坡坡度多在35°以上。病區(qū)出露地層主要有中元古界黃水河群(Pthn)、泥盆系月里寨群(Dyl)、志留系茂縣群(Smx)以及雪隆包花崗巖體等。病區(qū)村民飲用水源以淺表層地下水為主，其中淺表層地下水以上層滯水為主。

2　病區(qū)水文地球化學(xué)特征

本次工作中結(jié)合對(duì)病區(qū)村寨和對(duì)比研究非病區(qū)村寨人們飲用水源情況的調(diào)查，共計(jì)采集基本分析樣65組，其中淺表層地下水基本分析樣25組(病區(qū)10組，非病區(qū)15組)，地表水基本分析樣37組(病區(qū)25組，非病區(qū)12組)，另采集村民水缸水和開(kāi)水基本分析樣各1組，機(jī)井地下水基本分析樣1組，對(duì)其礦化度、總硬度、pH值、堿度、重碳酸根、硫酸根、氯離子、鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子、腐殖酸總量、富啡酸、胡敏酸、耗氧量(CODMn)、氟化物、硝酸鹽(以N計(jì))、鐵(Fe)、錳(Mn)、砷(As)、硒(Se)等指標(biāo)進(jìn)行了分析測(cè)試。采樣點(diǎn)位置圖見(jiàn)圖1。

本次工作在上述取樣分析測(cè)試的基礎(chǔ)上，對(duì)各類水樣基本化學(xué)特征進(jìn)行了綜合分析，以下對(duì)各類組分特征分別進(jìn)行闡述。

圖1　汶川縣大骨節(jié)病區(qū)水質(zhì)取樣分布圖

2.1水化學(xué)類型

從水質(zhì)分析結(jié)果來(lái)看，汶川縣淺表層地下水化學(xué)類型類型較復(fù)雜，據(jù)數(shù)據(jù)作出各流域各種化學(xué)類型淺表層地下水所占百分比的柱狀圖如圖2，水化學(xué)piper三線圖如圖3。

由圖表可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)地下水化學(xué)類型具有以下特點(diǎn)：

(1)汶川縣大骨節(jié)病區(qū)與附近非病區(qū)淺表層地下水化學(xué)類型并沒(méi)有太大的差別，總體上都以重碳酸鈣型水、重碳酸鈣鎂型水、重碳酸硫酸鈣型水、重碳酸硫酸鈣鎂型水和重碳酸硫酸鎂鈣型水為主，有少量重碳酸鎂鈣型水、重碳酸鎂型水和硫酸重碳酸鈣鎂型水。

(2)而地表水的化學(xué)類型相對(duì)較單一，其中，病區(qū)以重碳酸鈣型水為主，有少量重碳酸鈣鎂型水和重碳酸硫酸鈣鎂型水，非病區(qū)以重碳酸硫酸鈣型水為主，有少量重碳酸鈣型水、重碳酸鈣鎂型水和重碳酸硫酸鈣鎂型水。

(3)從三線圖特征分析，水質(zhì)分析結(jié)果主要集中在兩個(gè)三角形左側(cè)和菱形左上側(cè)，各樣點(diǎn)分布較為集中，無(wú)明顯分異特征，說(shuō)明病區(qū)水樣總體上補(bǔ)給來(lái)源基本相同，其陽(yáng)離子方面，堿土金屬含量明顯高于堿金屬，陰離子方面，含重碳酸根等弱酸高于氯離子等強(qiáng)酸離子，水化學(xué)類型方面以重碳酸或重碳酸硫酸鈣鎂型水為主。

圖2　各類水源水化學(xué)類型所占比例柱狀對(duì)比圖

圖3　汶川縣大骨節(jié)病區(qū)水化學(xué)piper三線圖

2.2常量組分特征

對(duì)病區(qū)和非病區(qū)淺表層地下水主要常量組分特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各常量組分含量對(duì)比情況如圖4。

圖4　各類水源常量組分含量柱狀對(duì)比圖

通過(guò)分析，調(diào)查區(qū)各類水源常量組分具有以下特點(diǎn)：

(1)比病區(qū)與非病區(qū)的對(duì)比情況看，病區(qū)淺表層地下水礦化度平均值為390 mg/L，而非病區(qū)淺表層地下水礦化度平均值則達(dá)408 mg/L，另外，病區(qū)地表水礦化度平均值為170 mg/L，而非病區(qū)地表水礦化度平均值則達(dá)244 mg/L，可見(jiàn)，總體上非病區(qū)水源礦化度高于病區(qū)，特別在地表水方面體現(xiàn)最為明顯。

(2)病區(qū)與非病區(qū)淺表層地下水和地表水礦化度變化均較大，但對(duì)比研究表明，病區(qū)附近礦化度小于150 mg/L的水源所占比例較大，有的地表水礦化度甚至低至56 mg/L，隨著礦化度升高，總體上患病程度呈降低的趨勢(shì)。根據(jù)病區(qū)各類水源礦化度特征的統(tǒng)計(jì)并結(jié)合對(duì)應(yīng)病情統(tǒng)計(jì)，將汶川縣礦化度低于150 mg/L的水源劃為極低礦化度水源，150～300 mg/L為基本適宜的水源礦化度區(qū)間，達(dá)到300 mg/L以上的為適宜的礦化度區(qū)間。

(3)其他常量陰陽(yáng)離子組分的含量特征和病區(qū)、非病區(qū)的對(duì)比變化情況總體上與礦化度體現(xiàn)出相似的規(guī)律性，且常量陰陽(yáng)離子組分與礦化度表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性。

對(duì)各類水源腐殖酸指標(biāo)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，無(wú)論地表水還是淺表層地下水，病區(qū)水源腐殖酸平均含量均高于非病區(qū)，其含量均約為非病區(qū)的2倍左右，病區(qū)水源水中腐殖酸含量較高可能是致病影響因素之一。

對(duì)工作區(qū)各類水源F-含量特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，病區(qū)與非病區(qū)水源F-含量沒(méi)有明顯差異，因此汶川縣大骨節(jié)病區(qū)患病與F-含量關(guān)系不顯著。

污染指標(biāo)主要以化學(xué)耗氧量衡量，對(duì)各類水源化學(xué)耗氧量(CODMn)特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，病區(qū)各類水源水化學(xué)耗氧量總體上高于非病區(qū)，說(shuō)明病區(qū)水源水污染程度可能略高于非病區(qū)，且地下水化學(xué)耗氧量與非病區(qū)總體相當(dāng)，所以從避免污染角度，地下水是較好的選擇。

對(duì)各類水源中鐵、錳、砷、硒等微量元素的含量特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，汶川縣大骨節(jié)區(qū)及附近非病區(qū)地表水和淺表層地下水中鐵含量總體上處于較高水平，個(gè)別水樣存在超標(biāo)現(xiàn)象，且病區(qū)水源鐵含量總體上高于非病區(qū)，地表水高于淺表層地下水，而地下水中鐵含量均處于極低水平。

3　結(jié)語(yǔ)

大骨節(jié)病區(qū)主要為基巖裂隙水和松散層孔隙水分布。基巖裂隙水賦存于基巖風(fēng)化帶裂隙中，水量較貧乏，泉流量一般為0.1～0.5 mg/L。松散巖類孔隙水賦存于岷江河谷一級(jí)階地沙礫卵石層以及支溝谷地及溝口沖洪積塊碎石土、漂石夾角礫土中，具有礦化度較高，腐殖酸含量低的特點(diǎn)，且水量較豐富，單井出水量多在70～80 m3/d以上。

病區(qū)飲用水源往往具有極低礦化度的特點(diǎn)，此外病區(qū)水源腐殖酸含量略高于非病區(qū)，但總體上均處于較低水平，這也與全縣大骨節(jié)病區(qū)以輕病區(qū)為主的特點(diǎn)相統(tǒng)一。因此，汶川縣大骨節(jié)病區(qū)患病可能主要與飲用水源的極低礦化度相關(guān)，與高腐殖酸含量的相關(guān)關(guān)系則不太顯著。

[1]Hinsenkamp M.Kashin-beck diease[J/OL].International Orthopaedics，2001，25(3)：133.Doi：10.107/S002640000177.

[2]Kolsteren P.Kashin-Beck diease[J].Ann.Soc.Belg.Med.Trop.1992，72：81-91.

[3]楊建伯.中國(guó)大骨節(jié)病防治策略[J].中國(guó)地方病雜志.1997，16(3)：129-131.

[4]Li S J，Li W，Hu X，et al.Soil selenium concentration and Kashin-Beck disease prevalence in Tibet，China[J].Frontiers of Environmental Sicence and Engineering in China，2009，3(1)：62-68.

2016-03-21

國(guó)土資源部與四川省合作項(xiàng)目“汶川縣大骨節(jié)病區(qū)地下水調(diào)查與供水安全示范打井工程”資助(川國(guó)土資函[2009]931號(hào))

易加強(qiáng)(1983-)，男，四川都江堰人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害的工作與研究。

P641.3

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1004-1184(2016)04-0119-02