(四川省地质工程勘察院,四川 成都 610072)
青川大骨节病地下水水文地球化学因素分析
钱 琳
(四川省地质工程勘察院,四川 成都 610072)
大骨节病是一种地方性变形性骨关节病,主要侵犯骨骼生长发育期的儿童和青少年。四川省地质调查院组织有关单位在阿坝州选择了两个具有代表性的大骨节病区结合易地育人、搬迁安置等开展的水文地质及水文地球化学环境调查和探采结合供水安全示范打井试点工作。
大骨节病 地下水;地球化学;环境
大骨节病是四川省地方病中的主要病种,因其发病率高和致残率高,对病区人民群众生存环境构成极大威胁。对此,中央及四川省委、省政府领导极为重视,多次作出重要批示。2006年9月25日,温家宝总理作出重要批示:赞成在阿坝州推行扶贫开发和综合防治大骨节病试点工作,请四川省政府会同扶贫办在充分调查研究的基础上制定总体规划,有关部门予以支持。蒋巨峰省长明确指示“深入开展阿坝州大骨节病综合防治试点工作”。
青川县位于四川盆地北部边缘,川、甘、陕交界处,白龙江下游,行政区划隶属四川省广元市,地理坐标:东经104º36′~105º38′,北纬32º12′~32º56′。东邻广元朝天区、市中区、剑阁县、陕西省,南接江油市,西连平武县,北与甘肃接壤。是川、甘、陕交界处,素有“鸡鸣三省”“金三角”之称。全县幅员面积3269km2,2005年,经四川省人民政府(川府民政[2005]号)批准的区划调整后,青川县辖9个镇、25个乡、2个民族乡共36个乡镇268个村1964个村民小组,总人口244827人。据2008年统计,全县农民人均收入3056元,是四川省重点扶贫县之一。
工作区内浅表层地下水呈弱酸~弱碱性。pH值为7.0~8.2的水样共32组,占总水样的89%,呈弱碱性;PH值为6.4-6.9的水样共4组,占总水样的11%,呈弱酸性。此次浅表层地下水水样采集多以目前居民饮用水源为主,根据大骨节发病区分布特点,水源酸碱性呈现为病区多弱碱性,非病区也多呈弱碱性的特点。
水体中天然水化学成分中主要阴、阳离子含量不高。工作区浅层地表水中的主要阳离子分别为K+、Na+、Ca2+、Mg2+,阴离子主要为这七种离子不但是浅表层地下水的主要组成部分,而且对人类活动的敏感性较差,受人为污染因素的影响程度较小,可以很好地反映出化学风化作用过程和物质输送的自然状况。
表1 水样检测结果统计表 (单位mg/L,pH值无量纲)
表1为所测得的水样检测结果的主要水化学成分的最大值、最小值和平均值。表明了水体中天然水化学成分含量都较低,仅个别水样水化学一场超过区域背景值(小于100mg/L),如红光乡陶龙村,达280.8 mg/L,大多数样品在10.88~66.24mg/L之间。
不同深度的井水,不同岩性构造或受到不同矿化以及地下水补、径、排条件的不同,地下水矿化度有所不同,甚至病区与非病区矿化度差异也很大。
总体上讲,工作区内各种地下水类型及地表水的矿化度含量的高低,在空间分布上还是存在一定的规律。一般30~50m深的井水矿化度泉水>3~8米的浅土井水>溪沟水或渗泉水。因此,工作区各类型水的矿化度含量分布情况表现出与区内地层分布、径流途径、溶滤、溶解、浅层地下水循环特点相一致的特征。
所测得的36个浅层地下水检测按阴、阳离子分类统计图。浅层地下水中阳离子多以钾、纳离子为主,钙离子次之;阴离子多以重碳酸根为主,硫酸根次之。
另外,主要理化指标含量偏低
(1) 矿化度的基本特征
矿化度是水中所含无机矿物成分的总量,是评价水环境质量的一个重要指标。整个工作区浅表层地下水矿化度总体普遍较高,平均值为230.22mg/L。根据调查取样结果,,工作区矿化度普遍在100-300mg/L之间。
(2) 总硬度的基本特征
工作区泉水的总硬度总体上偏低,轻病区姚渡镇柳田村7社总硬度最低32. 5mg/L,一般总硬度在30~90 mg/L之间;浅层地下水中的供水井总硬度一般,在90.1~250.2 mg/L之间,多大于160 mg/L;而地表溪沟水的总硬度由于矿化度适中,总硬度在55~190.2 mg/L之间;红光乡探采结合井水质硬度较高,在295.3~455.4 mg/L。因此,工作区内除供水井所揭露的浅层地下水外,其它如溪沟水、土井水、泉水总硬度低,多为软水、极软水。
其实水源与大骨节病的关系早就引起了人们的重视。据记载,病区多引用含铁的沼泽水,前人研究说明大骨节病是因为饮用经枯枝落叶浸泡过的水,根据本次实地调查访问,发现各村庄的人群引用的水源不同,起发病有显著差异。凡是在以径流为主的补给区,或引用受严重有机污染的河水、沟水、渗泉水,发病率高。而饮用污染较轻或无污染的水源发病率低,如姚渡柳田村7社,位于支沟上部以径流为主的补给区,所饮水源以上部的支沟水为主,植被茂密,地表水源受到枯枝烂叶等腐植质的污染,病情中。根据本次专项分析,腐植酸含量达1.2mg/L,因此,用病区群众普遍反映吃沟水、渗泉水“空心水”得大骨节
病,吃泉水、深井水不得病。因为泉水、深井水未受到污染,安全卫生。如病区的乔庄镇石元村、元窝社位于公路边有以泉水,终年不干,在泉水附近的几个村民饮此未受污染的泉水,不得病。又如病区姚渡镇柳田村5社、7社两处饮用泉水的村民,患病轻或不得病。
因此,大骨节病的轻重,与饮水受污染情况有非常显著的正相关关系,并与饮用水源有密切关系,饮溪沟水、河水患病率高,饮井水、深井水、泉水患病率低。
水是各自然因素综合作用与人体发生联系的纽带之一。一直以来,地方病的发生往往与饮水中某些元素的富集或缺乏有关,因此,本次工作将重点调查区村民日常饮用的浅表层地下水作为重点研究对象对大骨节病的致病因素进行探讨。
在重点调查区的采样主要从两个方面考虑:一、区内病区和非病区饮用水源水质的水化学对比;二、病区饮水饮用过程中水质的变化情况;三、病区和非病区饮用水卫生指标的对比。
现阶段完成了青川县大骨节病区的野外调查工作和5口探采结合示范井工程的钻探及其配套工程的施工工作,并且在地下水调查和钻探施工的基础上,结合收集的相关资料,基本查明了工作区的地质背景,水文地质背景,村民居住地浅表层地下水化学特征,初步分析了大骨节病患病情况与地质环境、饮水水质、生产生活条件的关系,同时对示范打井工程质量、取水水质和使用效果进行了统计、说明,并作出地下水利用区划,为日后地方政府开发利用地下水提供了科学依据。
(1) 基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水是青川县主要的地下水类型,也是青川县村民日常生活用水的取水类型。根据青川县内的36组简分析数据分析,县域内的浅层地下水以为HCO3-Ca型水为主,局部呈点状分布有HCO3·SO4-Ca型水。
(2) 青川县境内浅表层地下水呈弱碱性,水中阴阳离子主要为钙离子、镁离子和重碳酸根离子,且矿化度和总硬度低,以极软水为主。病区水样和绝大多少非病区水样所含的碱土金属多于碱金属,弱酸多于强酸。
(3) 经过统计分析,青川县内的大骨节病患病与村民的饮水情况密切相关。
①、大骨节病的发生与病区浅表层地下水径流通过的裂隙发育、地层岩性、地层风化情况和地下水循环条件等有密切的联系。
②、病区浅表层地下水径流途径短,就近补给就近排泄。水体呈偏酸性,相比于非病区,其对基岩地层溶滤程度相对较大,易溶离子流失,矿化度含量低。
③、病区环境中腐殖酸含量高者,浅表层地下水易呈弱酸性,加速水中离子流失,造成矿化度偏低。
④、病区经济条件落后,村民居住条件、生活条件差,加大了大骨节病患病几率;大骨节病患者的增多进一步影响了病区的经济条件和村民的居住、生活条件。
(4) 青川县内实施的5口探采结合示范井完全满足了病区和缺水地区的饮水需求。解决了1900人的安全饮水问题和三所学校饮水紧缺的问题。
[1]周晓菲,冯晓声,张乃生,周昌芳,冯晓群.T-2毒素及其对关节软骨和心肌毒性研究进展[J].动物医学进展,2006.
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