争鸣与探索贵阳市小车河)白水*现象的初步分析刘霄 安艳玲 吕婕梅 金桃 侯 亮贵州大学 喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室 贵州!贵阳!,,$$$%摘!要!通过对小车河从阿哈水库大坝取水口至南明河入口段采集的水样进行<Y 值"温度及主要离子浓度测定分析!研究该段水体的水化学特征!并从溶解度方面初步分析!发现小车河(白水)现象是由于水中)1"q浓度过高!使水体形成过饱和的)17S T 和)1)S %水溶液!析出大量白色)17S T 和)1)S %颗粒!与河水形成溶胶导致#关键词!(白水)现象$溶解度$胶体$小车河$贵阳中图分类号!',"!!!文献标志码!J !!!文章编号!#$$&*"$$+%"$#,&$,*$$,,*$T=()*+)23-3'.+%8'.2%434,&+H(3")H.")+*()'&-)'&'&,J #3%.'9S 3.&/()B 31)+-.c'91@!45h 12P F 92D!-g/9=P C =9!/.5[1@!Y S ch 9P F 912D%G 4-Y -;A#>+*#.+*;+:@#*&.($)"*+$,-$.#$7B -+/+%"6#/=#O #*75*-)-$."+$+:B '"O 4+'5*+)"$6-!B '"O 4+'?$")-*&".;!B '";#$%!B '"O 4+',,$$$%!14"$#&8:4"+./"'.:;:0B9=B :8=?8=C 9?1F ?81>1?:=>9;:9?;@A E 1:=>NG C =1;0>92D E 1:=>;1C <F =e ;<Y !:=C <=>1:0>=12B C 1929@2;e ?@2?=2:>1:9@2A >@C :8=481F 1b=>=;=>M @9>@0:F =::@:8=512C 92D d 9M =>=2:>12?=!12B =K <F @>=B :8=?10P ;=;@A E 89:=E 1:=><8=2@C =2@2A >@C ;@F 0N9F 9:G1;<=?:I [8=>=;0F :;;8@E =B :81::8=E 89:=E 1:=><8=2@C =2@2E 1;B0=:@:8=;0<=>;1:0>1:=B ;@F 0:9@2@A )17S T 12B )1)S %A @>C =B 92:8=>9M =>!E 89?8<>=?9<9:1:=;C 12GE 89:=<1>:9P ?F =;@A )17S T 12B )1)S %!:81:A @>C 92D :8=;@F E 9:8:8=>9M =>I ;)%<&+$4'389:=E 1:=><8=2@C =2@2$7@F 0N9F 9:G $)@F F @9B $'91@?8=d 9M =>$609G 12D 收稿日期!"$#,*$#*"+"修订日期!"$#,*$(*"R基金项目!贵州省科技厅基金资助项目+黔科合计^字%"$#"&T$#",$贵州大学博士基金资助项目%^$T,$#,&作者简介!刘霄%#+(+*&!女!贵州贵阳人!在读研究生!研究方向为环境科学#通讯作者!安艳玲_P C 19F '>=I G F 12iD H 0I =B0I ?2!!贵州省超过R$U 的土地是典型喀斯特地貌!具有宝贵的研究和使用价值!现如今面临水土流失"土地沙漠化"水体污染等生态环境问题#喀斯特地貌生态环境极其脆弱!一旦遭到破坏恢复极其困难+#*",#贵阳市政府将原南郊公园"贵阳苗圃所一片地区整合!建成小车河城市湿地公园!而小车河仍存在水污染和枯水期(白水)现象等问题+%*T ,#近年来(白水)现象在全国不同地方出现!如湖南浏阳河"浙江瞿溪河等!主要是由于河流周边的工厂企业排放废弃物污染河水+,*&,#小车河阿哈水库大坝取水口至南明河入口一段%约,I +bC &会在冬季枯水期产生(白水)现象#研究分析小车河水化学特征及其(白水)现象成因!为治理和保护阿哈水库提供基础数据!对生态贵阳的建设也具有重要意义##!研究区概况和研究方法#I #!研究区概况小车河%_#$&j %+e !5"&j %"e &发源于贵阳市花溪区麦坪乡的红岩!全长"&I(bC !流域面积为"$%bC "!多年平均流量为%I T+C %Z ;!与金钟河在阿哈水库汇合!是南明河上游的一条主要支流!也是贵阳市重要的水源保护地+R *(,#阿哈水库是贵阳市饮用水保护区!出水口溢洪坝下面有"个白色水源出口!水底有大量白色物质!乳白色的水流从"个出水口流入小车河!经T bC 左右水流变清!流*,,*第"R 卷!第,期环境监测管理与技术"$#,年#$月经南郊公园!最后从太慈桥汇入南明河##I "!样品的采集与处理方法采样区域为小车河阿哈湖水库大坝取水口至南明河入口段%以下简称小车河监测段&!共布设#$个采样点位!见图##图#!小车河采样点分布f 9D I #!]9;:>9N0:9@2@A ;1C <F 92D ;9:=;92'91@?8=d 9M =>!!第一次采样时间为"$#%年#"月%冬季&!水温低!河水从阿哈湖出水口至下游T bC 左右呈现乳白色#第二次采样时间为"$#T 年&月%夏初&!水温较高!河水只有阿哈水库出水口附近有少许白色!总体澄清#水样经$I T, C 滤膜过滤后!装入聚乙烯瓶#用于阳离子%51q "o q ")1"q "O D "q&测定的水样采集后立即用浓盐酸%优级纯&酸化至<Y 值V "!避光密封保存$用于阴离子%)F *"5S *%"7S "*T "f *&测定的水样直接密封!避光保存#<Y 值"水温采用便携式多参数测试仪现场测定!Y )S *%采用盐酸法现场滴定!水样送至实验室用].S 5_'.)7*##$$型离子色谱仪测定51q "o q ")1"q "O D "q ")F *"5S *%"7S "*T "f *#"!结果与讨论"I #!河水中主要离子的浓度特征小车河监测段水样中主要离子测定结果见表#和表"#由表#和表"可知!水样中主要阳离子浓度依次为)1"q W O D "q W 51qW o q !#"月份和&月份的离子平均浓度')1"q 分别为"I %T C C @F Z -和"I T%C C @F Z -!O D "q 分别为$I &%C C @F Z -和$I &"C C @F Z -!51q 分别为$I%T C C @F Z -和$I %(C C @F Z -!o q 均为$I #$C C @F Z -$河水中的主要阴离子浓度#"月份依次为Y )S *%W 7S "*T W )F *W 5S *%!而&月份依次为Y )S *%W7S "*T W5S *%W )F *!其中#"月份和&月份的离子平均浓度'Y )S *%分别为%I %,C C @F Z -和%I ",C C @F Z -!7S "*T分别为#I ,%C C @F Z -和#I #%C C @F Z -!这"种主要阴离子浓度&月份较#"月份均有所下降#河水的<Y 值平均值分别为(I %和RI ,!&月份较#"月份低$水温平均值分别为TI R k 和#&k !&月比#"月份高#"k #对"批水样中阴阳离子电荷浓度的平衡关系分析显示'小车河#"月份主要阳离子的电荷浓度介于,I&+C C @F Z -X &I &#C C @F Z -之间!平均值为&I %(C C @F Z -$河水中主要阴离子的电荷浓度在,I R%C C @F Z -XRI "R C C @F Z -之间!平均值为&I RT C C @F Z -!表明河水中阴阳离子电荷浓度在合理误差范围内!处于平衡状态#&月份水中主要阳"阴离子的电荷浓度平均值为&I ,"C C @F Z -"&I #%C C @F Z -!也处于平衡状态!表明"批水样测定结果的准确度良好#表#!#"月份小车河监测段主要离子测定结果[1NF =#!O 1`@>9@29??@C <@;9:9@2;92:8=C @29:@>92D <=>9@B @A '91@?8=d 9M =>92]=?=C N=>样品编号<Y 值 Z k 离子浓度6Z %C C @F /-*#&51qo q )1"qO D "q)F *5S *%7S "*T Y )S *%)7*#(I #,I T $I %+$I #"#I +"$I &R $I "($I $R #I %,"I &()7*"(I ",I #$I %T $I #$"I %#$I &"$I "T $I $&#I TT %I #R )7*%(I $%I +$I %%$I #$"I T#$I &#$I ",$I $,#I &$%I "&)7*T (I #%I ($I %%$I $+"I T"$I &#$I "%$I $T #I &#%I %%)7*,(I +TI ,$I %"$I $+"I T"$I &"$I "%$I $%#I T+%I TR )7*&(I +,I "$I %%$I #$"I T$$I &"$I "T $I #R #I &#%I %()7*R (I $TI +$I %"$I $+"I %&$I &%$I "%$I $"#I ,T %I T$)7*((I #,I +$I %"$I $+"I ,#$I ,+$I "%$I #T #I TR %I R$)7*+(I +%I R $I %&$I #$"I %&$I &+$I ",$I #,#I &$%I &R )7*#$(I $TI R $I %,$I #$"I %T $I &R $I "T $I #T #I ,+%I T,平均值(I %TI R$I %T$I #$"I %T$I &%$I "T$I $+#I ,%%I %,*&,*表"!&月份小车河监测段主要离子测定结果[1NF="!O1`@>9@29??@C<@;9:9@2;92:8=C@29:@>92D<=>9@B@A'91@?8=d9M=>92/02=样品编号<Y值 Z k离子浓度6Z%C C@F/-*#&51q o q)1"q O D"q)F*5S*%7S"*TY)S*%)7*#RI&#,I&$I&($I#T"I#+$I(T$I T,$I(+#I#T%I#T )7*"RI"#&I T$I T+$I#%"I$%$I RR$I%#$I,T#I"&"I R$ )7*%RI,#,I,$I,$$I#%#I++$I RT$I%#$I T(#I##"I RR )7*T RI T#,I T$I%T$I$+"I,R$I,($I""$I TT#I#R%I%% )7*,(I$#,I&$I T#$I##"I&,$I&%$I"#$I%$#I#T%I%# )7*&RI,#,I$$I%&$I$+"I R$$I,+$I"#$I%%#I"$%I%% )7*R RI%#,I#$I%"$I$+"I%($I&$$I"#$I"T#I#&%I"+ )7*((I$#&I($I%"$I$+"I%R$I&$$I"#$I#+#I$+%I$T )7*+RI,#(I($I$,$I$%"I($$I""$I$T$I$"$I R%TI#$ )7*#$RI%#,I T$I%T$I$("I,($I&%$I"#$I%(#I%T%I,#平均值RI,#&I$$I%($I#$"I T%$I&"$I"T$I%(#I#%%I",!!由表#和表"可知!"批水样中主要离子)1"q和Y)S*%分别约占阳离子和阴离子总量的&+U和&TU!O D"q和7S"*T分别约占阳离子和阴离子总量的#+U和"+U#河水的硬度%以)1"q和O D"q计&平均值为#,R C D Z-!属低度矿化中硬水#小车河的水化学特征与同处喀斯特地区的贵州乌江水系等的水化学组成大体相同!属于典型的碳酸盐岩地区河流++*#$,#"I"! 白水 现象原因分析"I"I#!)1)S%的影响由表#可知!#"月份河水<Y平均值为(I%!即河水中Y q浓度为#$*(I%C@F Z-#根据Y)S*%的电离平衡常数@"\,I&r#$*##%Y)S*%Y q q)S"*%&!计算得)S"*%浓度为#I((r#$*TI&C@F Z-!进一步计算得到)1)S%的溶度积@;<为TI%+r#$*RI&!再根据溶解度公式9\@槡;<!计算得到)1)S%的溶解度为$I$"T D Z-#由溶解度手册知!当水温为,k%#"月份&时!)1)S%无对应的溶解度值!水温达到#,k时溶解度才为$I$$R D Z-##"月份,k的河水中)1)S%达到过饱和状态!会析出大量)1)S%白色固体#结合表"!用同样的方法计算得到&月份河水样品中)1)S%的溶解度为$I$$$"D Z-!此时河水温度比#"月份高出#"k!导致)1)S%的溶解度增大!且河水<Y值比#"月份低!河水中Y q增大!导致Y)S*%的电离平衡向左+##*#T,!)S"*%浓度减小#即温度升高和<Y值的减小共同抑制)1)S%的析出!使河水在&月份无(白水)现象#"I"I"!)17ST 的影响图"为根据溶解度手册绘制的)17ST溶解度曲线!由于)17ST为微溶物质!因此从$k X%$k溶解度变化不大!仅增加$I$T D#由)17ST的溶解平衡计算得到其#"月份的溶度积@;<为%I,(r#$*&!根据溶解度公式计算得到)17ST的溶解度约为$I""DZ-#图"!)17ST的溶解度曲线f9D I"![8=;@F0N9F9:G?0>M=@A)17ST!!#"月份水温为,k!可知此时)17ST已经达到过饱和状态!河水会析出白色)17ST固体#同理可得!&月份河水中)17ST的溶解度为$I"%D Z-#由图"可知在&月份水温约为#&k时!)17ST的溶解度约为$I",D Z-!表明河水未达到饱和状态!不会析出)17ST白色固体颗粒#这是由于&月份的水温比#"月份高出#"k!导致)17ST的溶解度增大#"I%!数据比对人类社会生产带来的污染物主要是5S*%"7S"*T和)F*#一般7S"*T主要反映工业活动影响!其主要来源为石膏的溶解"硫化物的氧化"燃煤以*R,*及人类活动等+#,*#R,#流域主要离子质量浓度对比结果见表%#表%!流域主要离子质量浓度对比C D Z-[1NF=%!)@C<1>9;@2@A C1`@>9@2?@2?=2:>1:9@2;1C@2D'91@?8=d9M=>12B:8=@:8=>>9M=>;C D Z-河流离子质量浓度51q o q)1"q O D"q)F*5S*%7S"*TY)S*%51q[]7小车河RI R+%I(T+%I R#,I"(I R&#I""#T&"$T RI R+T(#长江流域(I%$*%TI#RI&$"I+$*&I"$*!(I%$"$&世界河流平均值&I%$"I%$#,I$TI#$RI($#I$$##I",(I T&I%$*!!由表%可知!小车河中的7S"*T质量浓度为#T&C D Z-!是世界河流平均值的#%倍!且远高于长江流域的&I"$C D Z-+#(,!表明小车河水质受到附近人类活动和工业生产的影响!这与阿哈水库上游有多家煤矿有关#经调查这些煤资源含硫量高!致使所排废水呈酸性!多年来煤矿均采用投放石灰中和的方式处理矿坑废水!致使石灰渣"泥沙")17ST ")17等排入阿哈水库!造成大量)17ST和)1)S%等沉积在水库底!由阿哈湖进入下游支流#综上所述!小车河#"月份出现(白水)现象是由于阿哈水库出水口沉积的大量)17ST 和)1)S%底泥!发生上下水体对流交换导致底泥翻涌!随河水流入小车河!此时河水温度低!<Y值偏高!且底泥中)17ST ")1)S%"种物质含量高!产生过饱和)17ST ")1)S%水溶液!析出大量白色)17ST和)1)S%颗粒!与河水形成溶胶!从而产生(白水)现象#&月份在出水口有少量白水!是由于含)17ST 和)1)S%底泥随河水流出!溶解在河水中!因此只有出水口有少许白水#%!结语阿哈水库上游有多家煤矿!在煤矿开采和处理废水的过程中致使大量)1"q和Y)S*%流入水中!排水口沉积的大量)17ST 和)1)S%底泥排入小车河!产生过饱和的)17ST 和)1)S%水溶液##"月份河水温度低!导致大量白色)17ST 和)1)S%颗粒析出!与河水形成溶胶!出现(白水)现象#为确保贵阳市饮用水源的安全及保护小车河的良好生态环境!建议相关部门对上游的煤矿开采企业开采量予以限制!并对排放的(三废)污染物处理!检验合格才能排放!同时建议清理阿哈水库出水口的沉积淤泥!确保(白水)现象不再出现#参考文献+#,!何守阳!朱立军!董志芬!等I典型岩溶地下水系统地球化学敏感性研究+/,I环境科学!"$#$!%#%,&'##R&*##("I+",!韩贵琳!刘丛强I贵州喀斯特地区河流的研究***碳酸盐岩溶解控制的水文地球化学特征+/,I地球科学进展!"$$,!"$%T&'%+T*T$&I+%,!雷阵I贵阳市城市水环境规划与污水资源化研究+],I天津'天津大学!"$$&I+T,!陆光兰!王乾!张德门!等I环境立市!加强湿地生态保护***贵阳市水体沿岸绿化及湿地资源保护初步研究+),Z Z贵州省科学技术协会I贵州发展生态农业研讨会论文集I贵阳'贵州省科学技术协会!"$$+I+,,!杨丽莉!徐荣!杨正标I不明水质污染事故排查案例分析+/,I 环境监测管理与技术!"$#"!"T%&&'R%*R,I+&,!潘磊!尹学健I浏阳河中上游流域生态建设与水污染治理+/,I湖南林业科技!"$$T!%#%"&'&%*&TI+R,!白薇扬!冯新斌!金志升!等I河流对阿哈水库汞迁移转化过程的影响+/,I矿物学报!"$$R!"R%"&'"#(*""TI+(,!王菊!陈凡!雷阵!等I南明河水环境综合治理状况及处理措施研究+/,I贵州水力发电!#+++!#%%#&',,*&$I++,!韩贵琳!刘丛强I贵州乌江水系的水文地球化学研究+/,I中国岩溶!"$$$!#+%#&'%,*T"I+#$,Y c Y h![7S.O h!^4.[7_g4!=:1F I[8=A F0M91F D=@?8=C9;:>G @A:8=>9M=>;@A_1;:=>279N=>91'.I[>9N0:1>9=;@A:8=-=21d9M=>B>19292D:8=;=B9C=2:1>G<F1:A@>C@A:8=79N=>912)>1:@2+/,I6=@?89C I)@;C@?89C I4?:1I!#++(!&"%#$&'#&,R*#&R&I+##,由庆!赵福麟!王业飞!等I钙镁硅酸盐溶度积常数的测定+/,I应用化学!"$$R!"T%#"&'#T&T*#T&&I+#",李瑞陆!李莉I难溶电解质的溶度积与溶解度之间的精确计算+/,I淮南师范学院学报!"$$#!%%#$&'"&*"(I+#%,贾建业!兰斌明!谢先德!等I硫化物矿物溶解度与溶液<Y值的关系+/,I长春科技大学学报!"$$#!%#%%&'"T#*"T&I+#T,傅献彩!沈文霞!姚天扬!等I物理化学%上&+O,I T版I北京'高等教育出版社!#++$I+#,,李晶莹!张经I黄河流域化学风化作用与大气)S"的消耗+/,I海洋地质与第四纪地质!"$$%!"%%"&'T%*T+I+#&,叶宏萌!袁旭音!葛敏霞!等I太湖北部流域水化学特征及其控制因素+/,I生态环境学报!"$#$!#+%#&'"%*"RI+#R,李甜甜!季宏兵!江用彬!等I赣江上游河流水化学的影响因素及].)来源+/,I地理学报!"$$R!&"%R&'R&T*RR,I+#(,Y cO Y!7[4--4d]df!_]O S5]/O I O1`@>9@2?8=C9;:>G@A ;@C=F1>D=)892=;=>9M=>;+/,I51:0>=!#+("!"+(',%+*,,RI*(,*。
