張寶勻+簡(jiǎn)明+張媛靜+等

摘要：邯鄲地區(qū)大多數(shù)居民以地下水作為主要或者惟一的供水水源，地下水碘含量以及食用碘鹽的情況成為了影響居民健康的重要因素。在邯鄲地區(qū)選擇典型剖面開展了地下水碘分布及配碘情況調(diào)查，共采集了17組地下水樣品進(jìn)行碘化物含量分析，基本掌握了該剖面地下水碘化物濃度分布狀況。分析發(fā)現(xiàn)地下水碘分布受地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件等內(nèi)在因素，以及氣候條件等外在因素的控制，并結(jié)合配碘調(diào)查結(jié)果提出了合理配碘建議。

關(guān)鍵詞：邯鄲地區(qū)；地下水；碘；成因

中圖分類號(hào)：P641.69 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

隨著甲狀腺類疾病發(fā)病率逐年增高，有關(guān)飲用水含碘量及食用碘鹽的情況開始逐漸引起人們的重視。研究結(jié)果表明，碘對(duì)機(jī)體的作用具有雙向性，過多或過少攝食碘均能引起人類的各種疾病[1，2]。碘化物主要存在于自然界的水中，較高濃度的碘主要存在于海水中，土壤中碘的數(shù)量級(jí)一般為10-6～10-8，是地殼中的痕量元素之一[3]。河北邯鄲地區(qū)，地方性甲狀腺疾?。ê?jiǎn)稱地甲病）流行嚴(yán)重。據(jù)1986年8月調(diào)查一些地區(qū)地甲病患病率，占當(dāng)?shù)厝丝跀?shù)的16.4%。經(jīng)分析，地甲病與當(dāng)?shù)氐叵滤械夂坑嘘P(guān)[4]。在邯鄲地區(qū)，地下水是主要的飲水水源和糧食蔬菜生產(chǎn)的灌溉水源，根據(jù)取樣調(diào)查，地下水碘含量分布極不均勻，具有明顯的分帶性。隨著全民食鹽加碘防治碘缺乏病的持續(xù)，各地區(qū)碘攝入量的安全上限成為亟待解決的問題，尤其在高碘地區(qū)這一問題變得尤為重要[5]。本研究選擇邯鄲地區(qū)典型剖面，研究地下水中碘的分布特征及成因，其結(jié)果對(duì)保護(hù)人體健康和合理利用碘資源具有重要的指導(dǎo)意義。

1 研究區(qū)概況

邯鄲地區(qū)地形西高東低，地勢(shì)高差變化小，區(qū)內(nèi)海拔高度為40～65 m，屬于溫帶半干旱大陸性氣候，具有春燥多風(fēng)、夏熱多雨、秋高氣爽、冬寒少雪四季分明的氣候特點(diǎn)，邯鄲地區(qū)年平均降水量為528 mm。由于河流、湖泊、海潮和風(fēng)等外力的作用，在廣闊地平的平原地形背景上散布著緩崗、自然堤、廢河道等地形地貌。研究區(qū)地貌主要受滏陽河、輸元河、沁河、渚河、漳河沖積作用而形成，組成物質(zhì)主要是近代河流沉積物。

邯鄲東部平原處于華北地臺(tái)的華北斷坳帶的臨清坳陷上，普遍被第四系沉積物所覆蓋，西部出露奧陶系灰?guī)r、石炭系及二疊系砂巖頁巖，以及第三系松散層。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和物探探測(cè)，測(cè)區(qū)地層由老到新依次為寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系和第四系[5]。邯鄲地區(qū)自西向東可分為山前沖積平原和中部湖積沖積平原。本區(qū)含水層中以地下水礦化度2.0 g/L為界，小于2.0 g/L為淡水，大于此值為咸水。全淡水區(qū)大致在雞澤-邯鄲-成安-魏縣以西，此線以東屬于咸水區(qū)，出現(xiàn)咸水夾層。大部分地區(qū)自上而下存在淺層淡水、中層咸水和深層淡水[6]。地下水總的徑流方向是由西向東及由南西向北東[7]。endprint

2 野外調(diào)查及樣品采集

為了解邯鄲地區(qū)地下水碘含量，揭示高碘地下水的成因，于2011年11月在該地區(qū)開展了野外調(diào)查，沿水流方向選擇磁縣-臨漳-成安-肥鄉(xiāng)-曲周這一典型剖面，進(jìn)行食用碘鹽狀況調(diào)查，在此剖面內(nèi)采集淺層地下水樣品17組，全部樣品均采自集中或分散供水井，采樣點(diǎn)分布見圖1。取樣之前用原水將250 mL取樣瓶潤(rùn)洗3遍后取樣，樣品送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行碘化物（？籽）測(cè)試分析，各樣品理化指標(biāo)見表1，樣品中碘化物濃度低于0.1 mg/L時(shí)用催化比色法測(cè)定，高于0.1 mg/L時(shí)用淀粉比色法測(cè)定。

3 典型剖面地下水中碘含量分布特征

根據(jù)衛(wèi)生部提出的《水源性高碘地區(qū)和地方性高碘甲狀腺腫病區(qū)的劃定》（GB/T 19380-2003）標(biāo)準(zhǔn)，居民飲用水碘含量超過0.15 mg/L為高碘地區(qū)，超過0.30 mg/L為高碘病區(qū)，超過1.00 mg/L為超高碘區(qū)域[8]。通過對(duì)17組淺層地下水中碘化物測(cè)試分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出，該剖面碘化物的平均含量為0.22 mg/L，已經(jīng)接近了0.30 mg/L的高碘病區(qū)劃分界限值。碘化物濃度分布見表2。淺層地下水高于0.15 mg/L的樣品數(shù)量為4組，占到了該剖面淺層地下水樣品數(shù)量的24.0%，即有約1/4的淺層地下水樣品為高碘地下水。

由淺層地下水碘化物濃度散點(diǎn)圖（圖2）可知，整個(gè)剖面上淺層地下水碘化物的濃度分布呈現(xiàn)較好的規(guī)律性，自西向東，自南向北碘化物濃度逐漸升高，即邯鄲地區(qū)西部淺層地下水含碘量低，隨著水流方向往東進(jìn)入高碘地下水區(qū)域。從調(diào)查的磁縣-臨漳-成安-肥鄉(xiāng)-曲周這一典型剖面來看，磁縣岳城水庫至臨漳縣狄邱鎮(zhèn)雙廟村淺層地下水碘化物濃度整體位于0.15 mg/L以下，自狄邱鎮(zhèn)雙廟村以北則進(jìn)入了高碘地區(qū)，高碘地區(qū)淺層地下水樣品數(shù)量占到了整個(gè)剖面樣品數(shù)量的24%，且剖面上的成安縣北鄉(xiāng)義鄉(xiāng)北渚二村和肥鄉(xiāng)縣東漳堡鎮(zhèn)東呂營(yíng)村兩組樣品顯示碘化物濃度高于0.30 mg/L，已經(jīng)進(jìn)入了高碘病區(qū)的范圍[9]，野外調(diào)查中亦發(fā)現(xiàn)該地區(qū)存在多例甲狀腺腫患者。

4 高碘地下水成因分析

從淺層地下水碘化物濃度散點(diǎn)圖可看出，該典型剖面淺層地下水碘化物含量呈西低東高的趨勢(shì)。高碘地下水的成因包括以下幾個(gè)方面。

4.1 物質(zhì)來源

研究區(qū)西部被第四紀(jì)冰川覆蓋后，由于冰川消融，將該區(qū)地殼表層富含碘和有機(jī)質(zhì)的熟土壤沖刷殆盡致使巖石大面積裸露。巖石含碘量低，碘來源不足，使地下水碘缺乏；從西往東過渡為第四系松散沉積物，土壤顆粒細(xì)并含有機(jī)質(zhì)，對(duì)碘有較強(qiáng)的吸附能力，所以土壤中含碘較高[8]，又因?yàn)橥寥澜Y(jié)構(gòu)松散，易于風(fēng)化和淋溶，故淺層地下水碘含量高。此外，沿海地區(qū)咸潮帶入的含碘化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入地下水體，也成為地下水中碘離子的物質(zhì)來源[10]。

4.2 氣候

邯鄲地區(qū)屬典型的暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，日照充足，雨熱同期，干冷同季，隨著四季的明顯交替，依次呈現(xiàn)春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季溫和涼爽，冬季寒冷干燥。多年平均氣溫為13.5 ℃，多年平均降雨量528 mm，且76%的降水量集中在6～9月，多年平均蒸發(fā)量1 806 mm，約為降水量的3.4倍，蒸發(fā)作用比較強(qiáng)。當(dāng)含碘的毛細(xì)水上升至地表時(shí)，水即蒸發(fā)，碘不斷的在地表附近富集，造成了氣滯高碘，再加上碘來自海洋，附著在懸浮的微塵粒子上，下降到土壤，經(jīng)過降雨或灌溉，使土壤中的碘進(jìn)入地下水中形成淺層地下水中碘的高含量[8]。

4.3 地質(zhì)

邯鄲地跨太行山隆起帶和華北沉降帶，地貌大體以太行山前斷裂（邯鄲大斷裂）為界，西部丘陵（中夾涉縣、陽邑、武安及和村4個(gè)小型斷陷盆地），最高標(biāo)高為1 899 m；東部為平原，最低標(biāo)高為34 m，地形自西向東呈階梯狀下降。水系呈扇形由西向東收攏，地表物質(zhì)的遷移與沉積形成淋溶、過渡和累積3個(gè)生物地球化學(xué)單元。西部隆起區(qū)不斷上升，遭受剝蝕。含水巖組的巖性顆粒大，吸附力小且弱，徑流較快；東部拗陷區(qū)持續(xù)下降，接受沉積，巖性顆粒小，吸附力相當(dāng)強(qiáng)，徑流較慢，導(dǎo)致東部碘的富集。

4.4 水文地質(zhì)

邯鄲地區(qū)位于中國(guó)地勢(shì)分區(qū)中的第二階梯與第三階梯的過渡帶，太行山與黃淮海平原的結(jié)合部位。地貌組成自西向東依次為中低山、低山丘陵和平原，海拔高度分別為1 899～500、500～200、80～30 m，總坡降為21.4‰。

階梯狀逐級(jí)下降的地形與集中降水相結(jié)合，為在山區(qū)形成的地表徑流，沿一定方向流出山口進(jìn)入山前傾斜平原，從而形成由山區(qū)到平原以降水-地表徑流-入滲補(bǔ)給地下水為主的轉(zhuǎn)換型式，創(chuàng)造了極為有利的條件。

淺層地下水含碘量分區(qū)與宏觀地貌相吻合，高碘區(qū)中的高值域受微地貌的明顯控制。西部山區(qū)地形高峻，坡降大，切割強(qiáng)烈，地下水交替強(qiáng)烈，伴隨半干旱的氣候條件，有利于碘元素淋溶和遷移，形成低碘區(qū)，東部平原區(qū)地勢(shì)低平或低洼，由于地下水交替微弱，阻礙了碘元素的遷移，使其富集形成高碘區(qū)[4]。

5 小結(jié)

碘缺乏與碘過多都會(huì)對(duì)人體健康造成危害，在中國(guó)北方絕大多數(shù)地區(qū)以地下水作為主要供水水源，地下水的碘已經(jīng)成為人體攝入碘的一個(gè)主要來源。通過在邯鄲地區(qū)選擇典型剖面采集和測(cè)試地下水樣品，得出邯鄲地區(qū)淺層地下水碘化物含量呈西低東高的趨勢(shì)。本研究在野外調(diào)查及取樣過程中，詳細(xì)調(diào)查了該剖面上各地區(qū)的食用碘鹽情況，發(fā)現(xiàn)絕大部分地區(qū)以食用碘鹽為主，沿途在高碘區(qū)亦發(fā)現(xiàn)多例甲亢患者。結(jié)合剖面碘化物濃度分析，在地下水高碘區(qū)（狄邱鎮(zhèn)雙廟村以北和以東地區(qū)）以及以異常點(diǎn)地下水作為飲用水源的區(qū)域，應(yīng)停止食用加碘鹽，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)水情信息網(wǎng)絡(luò)體系，隨時(shí)相互通報(bào)水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況[11]，因地制宜，合理使用食鹽，對(duì)于保護(hù)居民身體健康，防止甲狀腺類疾病的發(fā)生有著重要的意義。

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