邯郸地区典型剖面浅层地下水碘分布特征及成因初探

张宝匀+简明+张媛静+等

摘要：邯郸地区大多数居民以地下水作为主要或者惟一的供水水源，地下水碘含量以及食用碘盐的情况成为了影响居民健康的重要因素。在邯郸地区选择典型剖面开展了地下水碘分布及配碘情况调查，共采集了17组地下水样品进行碘化物含量分析，基本掌握了该剖面地下水碘化物浓度分布状况。分析发现地下水碘分布受地质条件、水文地质条件等内在因素，以及气候条件等外在因素的控制，并结合配碘调查结果提出了合理配碘建议。

关键词：邯郸地区；地下水；碘；成因

中图分类号：P641.69 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）20-5004-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.020

The Iodine Distribution Characteristics and Causes of Groundwater

in Typical Section in Handan

ZHANG Bao-yun1，JIAN Ming3，ZHANG Yuan-jing2，LI Ya-song2

（1.School of Water Resources and Environment， China University of Geosciences， Beijing 100083， China；

2. The Institute of Hydrogeology and Environmental Geology， CAGS， Shijiazhuang 050061，China；

3. The 4th Hydrogeology Group of Hebei Bureau of Geological Development，Cangzhou 061000，Hebei，China）

Abstract： In Handan area， most of the residents take groundwater as the main or the only source of water supply， groundwater and the situation of the consumption of iodized salt iodine content became important factors which influencing the residents' health. Basic on the selection of typical section in Handan area groundwater distribution of iodine and iodine investigation， collected a total of 17 pairs of groundwater samples collected iodide content analysis， basically mastered the profile iodide concentration distribution of groundwater. Also， found that groundwater iodine distribution was affected by some internal factors like geological condition， hydrogeological condition， and other external factors like the climate condition. Combining with iodine results，reasonable iodine suggestions were put forward.

Key words：Handan area；ground water；iodine；origin

随着甲状腺类疾病发病率逐年增高，有关饮用水含碘量及食用碘盐的情况开始逐渐引起人们的重视。研究结果表明，碘对机体的作用具有双向性，过多或过少摄食碘均能引起人类的各种疾病[1，2]。碘化物主要存在于自然界的水中，较高浓度的碘主要存在于海水中，土壤中碘的数量级一般为10-6～10-8，是地壳中的痕量元素之一[3]。河北邯郸地区，地方性甲状腺疾病（简称地甲病）流行严重。据1986年8月调查一些地区地甲病患病率，占当地人口数的16.4%。经分析，地甲病与当地地下水中碘含量有关[4]。在邯郸地区，地下水是主要的饮水水源和粮食蔬菜生产的灌溉水源，根据取样调查，地下水碘含量分布极不均匀，具有明显的分带性。随着全民食盐加碘防治碘缺乏病的持续，各地区碘摄入量的安全上限成为亟待解决的问题，尤其在高碘地区这一问题变得尤为重要[5]。本研究选择邯郸地区典型剖面，研究地下水中碘的分布特征及成因，其结果对保护人体健康和合理利用碘资源具有重要的指导意义。

1 研究区概况

邯郸地区地形西高东低，地势高差变化小，区内海拔高度为40～65 m，属于温带半干旱大陆性气候，具有春燥多风、夏热多雨、秋高气爽、冬寒少雪四季分明的气候特点，邯郸地区年平均降水量为528 mm。由于河流、湖泊、海潮和风等外力的作用，在广阔地平的平原地形背景上散布着缓岗、自然堤、废河道等地形地貌。研究区地貌主要受滏阳河、输元河、沁河、渚河、漳河冲积作用而形成，组成物质主要是近代河流沉积物。

邯郸东部平原处于华北地台的华北断坳带的临清坳陷上，普遍被第四系沉积物所覆盖，西部出露奥陶系灰岩、石炭系及二叠系砂岩页岩，以及第三系松散层。根据区域地质资料和物探探测，测区地层由老到新依次为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系和第四系[5]。邯郸地区自西向东可分为山前冲积平原和中部湖积冲积平原。本区含水层中以地下水矿化度2.0 g/L为界，小于2.0 g/L为淡水，大于此值为咸水。全淡水区大致在鸡泽-邯郸-成安-魏县以西，此线以东属于咸水区，出现咸水夹层。大部分地区自上而下存在浅层淡水、中层咸水和深层淡水[6]。地下水总的径流方向是由西向东及由南西向北东[7]。endprint

2 野外调查及样品采集

为了解邯郸地区地下水碘含量，揭示高碘地下水的成因，于2011年11月在该地区开展了野外调查，沿水流方向选择磁县-临漳-成安-肥乡-曲周这一典型剖面，进行食用碘盐状况调查，在此剖面内采集浅层地下水样品17组，全部样品均采自集中或分散供水井，采样点分布见图1。取样之前用原水将250 mL取样瓶润洗3遍后取样，样品送至实验室进行碘化物（？籽）测试分析，各样品理化指标见表1，样品中碘化物浓度低于0.1 mg/L时用催化比色法测定，高于0.1 mg/L时用淀粉比色法测定。

3 典型剖面地下水中碘含量分布特征

根据卫生部提出的《水源性高碘地区和地方性高碘甲状腺肿病区的划定》（GB/T 19380-2003）标准，居民饮用水碘含量超过0.15 mg/L为高碘地区，超过0.30 mg/L为高碘病区，超过1.00 mg/L为超高碘区域[8]。通过对17组浅层地下水中碘化物测试分析结果进行统计得出，该剖面碘化物的平均含量为0.22 mg/L，已经接近了0.30 mg/L的高碘病区划分界限值。碘化物浓度分布见表2。浅层地下水高于0.15 mg/L的样品数量为4组，占到了该剖面浅层地下水样品数量的24.0%，即有约1/4的浅层地下水样品为高碘地下水。

由浅层地下水碘化物浓度散点图（图2）可知，整个剖面上浅层地下水碘化物的浓度分布呈现较好的规律性，自西向东，自南向北碘化物浓度逐渐升高，即邯郸地区西部浅层地下水含碘量低，随着水流方向往东进入高碘地下水区域。从调查的磁县-临漳-成安-肥乡-曲周这一典型剖面来看，磁县岳城水库至临漳县狄邱镇双庙村浅层地下水碘化物浓度整体位于0.15 mg/L以下，自狄邱镇双庙村以北则进入了高碘地区，高碘地区浅层地下水样品数量占到了整个剖面样品数量的24%，且剖面上的成安县北乡义乡北渚二村和肥乡县东漳堡镇东吕营村两组样品显示碘化物浓度高于0.30 mg/L，已经进入了高碘病区的范围[9]，野外调查中亦发现该地区存在多例甲状腺肿患者。

4 高碘地下水成因分析

从浅层地下水碘化物浓度散点图可看出，该典型剖面浅层地下水碘化物含量呈西低东高的趋势。高碘地下水的成因包括以下几个方面。

4.1 物质来源

研究区西部被第四纪冰川覆盖后，由于冰川消融，将该区地壳表层富含碘和有机质的熟土壤冲刷殆尽致使岩石大面积裸露。岩石含碘量低，碘来源不足，使地下水碘缺乏；从西往东过渡为第四系松散沉积物，土壤颗粒细并含有机质，对碘有较强的吸附能力，所以土壤中含碘较高[8]，又因为土壤结构松散，易于风化和淋溶，故浅层地下水碘含量高。此外，沿海地区咸潮带入的含碘化学物质进入地下水体，也成为地下水中碘离子的物质来源[10]。

4.2 气候

邯郸地区属典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，日照充足，雨热同期，干冷同季，随着四季的明显交替，依次呈现春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷干燥。多年平均气温为13.5 ℃，多年平均降雨量528 mm，且76%的降水量集中在6～9月，多年平均蒸发量1 806 mm，约为降水量的3.4倍，蒸发作用比较强。当含碘的毛细水上升至地表时，水即蒸发，碘不断的在地表附近富集，造成了气滞高碘，再加上碘来自海洋，附着在悬浮的微尘粒子上，下降到土壤，经过降雨或灌溉，使土壤中的碘进入地下水中形成浅层地下水中碘的高含量[8]。

4.3 地质

邯郸地跨太行山隆起带和华北沉降带，地貌大体以太行山前断裂（邯郸大断裂）为界，西部丘陵（中夹涉县、阳邑、武安及和村4个小型断陷盆地），最高标高为1 899 m；东部为平原，最低标高为34 m，地形自西向东呈阶梯状下降。水系呈扇形由西向东收拢，地表物质的迁移与沉积形成淋溶、过渡和累积3个生物地球化学单元。西部隆起区不断上升，遭受剥蚀。含水岩组的岩性颗粒大，吸附力小且弱，径流较快；东部拗陷区持续下降，接受沉积，岩性颗粒小，吸附力相当强，径流较慢，导致东部碘的富集。

4.4 水文地质

邯郸地区位于中国地势分区中的第二阶梯与第三阶梯的过渡带，太行山与黄淮海平原的结合部位。地貌组成自西向东依次为中低山、低山丘陵和平原，海拔高度分别为1 899～500、500～200、80～30 m，总坡降为21.4‰。

阶梯状逐级下降的地形与集中降水相结合，为在山区形成的地表径流，沿一定方向流出山口进入山前倾斜平原，从而形成由山区到平原以降水-地表径流-入渗补给地下水为主的转换型式，创造了极为有利的条件。

浅层地下水含碘量分区与宏观地貌相吻合，高碘区中的高值域受微地貌的明显控制。西部山区地形高峻，坡降大，切割强烈，地下水交替强烈，伴随半干旱的气候条件，有利于碘元素淋溶和迁移，形成低碘区，东部平原区地势低平或低洼，由于地下水交替微弱，阻碍了碘元素的迁移，使其富集形成高碘区[4]。

5 小结

碘缺乏与碘过多都会对人体健康造成危害，在中国北方绝大多数地区以地下水作为主要供水水源，地下水的碘已经成为人体摄入碘的一个主要来源。通过在邯郸地区选择典型剖面采集和测试地下水样品，得出邯郸地区浅层地下水碘化物含量呈西低东高的趋势。本研究在野外调查及取样过程中，详细调查了该剖面上各地区的食用碘盐情况，发现绝大部分地区以食用碘盐为主，沿途在高碘区亦发现多例甲亢患者。结合剖面碘化物浓度分析，在地下水高碘区（狄邱镇双庙村以北和以东地区）以及以异常点地下水作为饮用水源的区域，应停止食用加碘盐，相关部门应加强水情信息网络体系，随时相互通报水质监测情况[11]，因地制宜，合理使用食盐，对于保护居民身体健康，防止甲状腺类疾病的发生有着重要的意义。

参考文献：

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[3] 许淑青，朱文萍.砷铈催化分光光度法测定土壤中的碘[J].环境监测管理与技术，2010，22（1）：52-53.

[4] 牛喜贵，王荫兴.邯郸东部平原浅层高碘地下水成因分析[J].地下水，1991，13（2）：108-110.

[5] 张媛静，张玉玺，向小平，等.华北平原典型剖面地下水碘分布及对配碘影响[J].水资源保护，2013，29（5）：7-9.

[6] 景成虎.邯郸东部平原地区地热地质特征及开发利用研究[D].北京：中国地质大学，2007.

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[9] GB/T19380—2003，水源性高碘地区和地方性高碘甲状腺肿病区的划定[S].

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[11] 郝达平，刘红侠.淮安市区饮用水源水环境现状调查[J].环境监测管理与技术，2003，15（5）：21-23.endprint