撫松縣翔鳳泉礦泉水開發(fā)利用評價

溫憲琴，韓志峰，劉 剛，方 巖

1.吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130103；2.吉林省地勘局物業(yè)管理中心，吉林 長春 130061

0 引言

長白山區(qū)域擁有豐富的天然礦泉水資源，是世界三大礦泉水水源地之一，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，具有巨大的開發(fā)價值。撫松縣翔鳳泉被列為長白山區(qū)域礦泉水重點勘查項目之一。

翔鳳泉位于撫松縣大頂子林場，中心泉點地理坐標為東經(jīng)127°24′46″，北緯42°24′14″。區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，河流均屬松花江水系，主要有大蒲春河、小蒲春河等河流分布，河流主要由西向東展布。翔鳳泉位于火山熔巖玄武巖高臺地上，礦泉水賦存在新生界第四系下更新統(tǒng)軍艦山組氣孔狀玄武巖孔洞裂隙中，泉點海拔標高為659 m，氣孔狀玄武巖孔洞間無充填物，相互間連通性好，為地下水賦存和運移提供了空間環(huán)境。該區(qū)植被發(fā)育，森林覆蓋率較高，泉群出露處無村民居住，生態(tài)環(huán)境良好。近年來撫松縣政府加大了對礦泉水產(chǎn)業(yè)的投資與開發(fā)，并對礦泉水水源進行合理保護，2012年撫松縣政府在撫松縣境內(nèi)設(shè)立礦泉水水源保護區(qū)，同年成立礦泉水保護局，對保護區(qū)及礦泉水水源進行監(jiān)管。區(qū)內(nèi)交通便利，有營（城）—松（江河）高速公路在縣城附近通過，長（白）—撫（松）等公路與鄰縣市相通，以縣城為中心的公路通往各鄉(xiāng)鎮(zhèn)村屯，鄰近縣城的長白山機場也已開通。便捷的交通網(wǎng)絡(luò)為礦泉水的開發(fā)創(chuàng)造了有利的交通條件。

1 地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

1.1 地層

礦泉水出露地層主要為新生界第四系下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖噴發(fā)旋回層面上，巖性為灰—灰黑色致密及氣孔狀玄武巖組成，杏仁氣孔狀構(gòu)造，厚度在250～300 m，與下伏地層為整合接觸。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

礦泉水地處中朝準地臺遼東臺隆，太子河－渾江陷褶斷束東部，區(qū)域上構(gòu)造發(fā)育，新構(gòu)造運動較為強烈，從而導(dǎo)致了基礎(chǔ)性巖漿的噴發(fā)，形成了著名的長白山火山群。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造控制了區(qū)域上各類型地下水的形成與分布，同時也為礦泉水的形成提供了空間環(huán)境。

1.3 地下水類型

玄武巖類孔洞裂隙水：地下水主要賦存于新生界第四系下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖孔洞裂隙中，氣孔狀玄武巖孔洞間連通性好，無充填物，節(jié)理裂隙發(fā)育，有利于降水滲入和地表水補給，地下水多以泉的形式排泄于地表，單泉流量在1～10 L/s，水量豐富。水化學類型以重碳酸鈣鈉型水為主，礦化度小于0.2 g/L。PH值一般在6.5～7.6，水質(zhì)良好。區(qū)內(nèi)玄武巖廣泛分布，溝谷深切裸露、植被發(fā)育，有利于降水滲入補給。地下水主要接受大氣降水滲入補給及地下水側(cè)向徑流補給，以泉的形式排泄于地表（見圖1）。

圖 1 翔鳳泉礦泉水水文地質(zhì)圖Fig.1 Hydrogeological map of Xiangfengquan mineral water

2 勘查區(qū)地質(zhì)特征及礦泉水形成條件

翔鳳泉為下降泉，于 2014年9月開始進行動態(tài)觀測工作， 2015年8月份結(jié)束。觀測方法采用矩形堰法進行觀測，觀測結(jié)果表明該泉水豐水期流量4 952.45 m3/d，枯水期流量4 359.74 m3/d。該泉位于火山熔巖玄武巖高臺地上，區(qū)域內(nèi)地形起伏較大，新構(gòu)造運動較為強烈，從而導(dǎo)致了基性巖漿的噴發(fā)，形成了著名的長白山火山群。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造控制了區(qū)域上各類型地下水的形成與分布，同時也為礦泉水的形成提供了空間環(huán)境。

翔鳳泉出露于新生界第四系下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖噴發(fā)旋回層面上，氣孔狀玄武巖孔洞間無充填物，相互間連通性好，有利地下水的運移。翔鳳泉礦泉水的形成與含水介質(zhì)密切相關(guān)，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，新生界第四系下更新統(tǒng)軍艦山組玄武巖中二氧化硅含量較大，為礦泉水中偏硅酸的富集提供了物質(zhì)來源。該泉主要接受地下水的側(cè)向徑流補給和大氣降水補給，地下水沿玄武巖孔洞裂隙徑流，在循環(huán)運移過程中，不斷溶解圍巖中的二氧化硅和微量元素，使地下水中的某些化學組分含量相對富集，其中偏硅酸含量30.35～31.16 mg/L，達到了《飲用天然礦泉水》（GB8537—2008）規(guī)范標準要求。形成偏硅酸型礦泉水，在適當?shù)牡刭|(zhì)、地貌條件下以下降泉的形式溢出地表。

3 礦泉水水質(zhì)評價

經(jīng)豐、平、枯期的水質(zhì)檢驗，水質(zhì)檢測結(jié)果符合《飲用天然礦泉水》（GB8537—2008）及《地理標志產(chǎn)品吉林長白山飲用天然礦泉水》（GB20349—2006）標準要求，現(xiàn)對翔鳳泉礦泉水水質(zhì)進行綜合評價。

（1）感官特征

翔鳳泉礦泉水清澈透明，水溫常年保持為8℃，飲后清涼爽口，口感極好。多期水質(zhì)檢驗分析結(jié)果表明，色度＜5度、無異色，渾濁度0.64—3NTU；無異臭、異味；未檢出肉眼可見物（見表1）。

（2）一般水化學指標特征

翔鳳泉礦泉水中陰離子以重碳酸根為主，含量42.52～60.98 mg/L，陽離子以鈣離子為主，含量6.59～15.68 mg/L，次為鈉鎂離子，含量分別為4.32～6.28 mg/L、3.13～3.56 mg/L。溶解性總固體90～128.42 mg/L，PH值6.71～7.44，氯離子含量1.12～4.22 mg/L。水質(zhì)較穩(wěn)定，水化學類型為重碳酸鈣型水。

（3）界限指標評價

翔鳳泉礦泉水中偏硅酸含量30.35～31.16 mg/L，已達到《飲用天然礦泉水》（GB8537—2008）及《地理標志產(chǎn)品吉林長白山飲用天然礦泉水》（GB20349—2006）標準要求。因此，翔鳳泉為偏硅酸型礦泉水（見表2）。

（4）限量指標、六項污染物指標和四項微生物指標評價

翔鳳泉礦泉水十八項限量指標、六項污染物指標和四項微生物指標均符合《飲用天然礦泉水》（GB8537—2008）標準的要求。

4 礦泉水水量評價

為了解掌握翔鳳泉礦泉水動態(tài)特征，計算評價天然礦泉水資源量，評價天然礦泉水資源，于2014年9月開始進行動態(tài)觀測工作， 2015年8月份結(jié)束。觀測方法采用矩形堰法進行觀測，觀測結(jié)果表明該泉水豐水期流量4 952.45 m3/d，枯水期流量4 359.74 m3/d，豐水期最大值出現(xiàn)在7、8月份，枯水期穩(wěn)定流量出現(xiàn)在1月、2月和3月份，泉流量枯水期變化幅度較小。水溫動態(tài)穩(wěn)定為8℃。礦泉水水源地允許開采量的計算，采用泉水動態(tài)與降水頻率分析法，按等效原理計算，此數(shù)據(jù)是根據(jù)降水頻率95%的枯水年和長期觀測枯水期的流量基礎(chǔ)上，考慮預(yù)留生態(tài)流量情況下，確定翔鳳泉允許開采量為3 700 m3/d。因此該允許開采量的確定，保證程度較高，可作為飲用天然礦泉水開發(fā)利用的依據(jù)。

5 礦泉水開發(fā)利用建議

翔鳳泉為偏硅酸型礦泉水，并含有鋰、鍶、鋅等多種對人體有益的組分和微量元素，泉水出露地為次生林發(fā)育區(qū)，自然生態(tài)環(huán)境良好。礦泉水在開發(fā)利用過程中，應(yīng)注意以下問題：

（1）由于該泉偏硅酸含量剛滿足《飲用天然礦泉水》（GB8537—2008）標準的要求，因此，在今后的生產(chǎn)過程中開發(fā)單位應(yīng)經(jīng)常性、大密度檢測水質(zhì)，對水質(zhì)的變化及時進行了解。如發(fā)現(xiàn)水質(zhì)受季節(jié)影響水中偏硅酸含量下降，不滿足《飲用天然礦泉水》（GB8537—2008）標準的要求，應(yīng)及時停產(chǎn)。

表 1 翔鳳泉飲用天然礦泉水感官指標評價表Table 1 Sensor index evaluation table of Xiangfengquan natural mineral water

表 2 翔鳳泉飲用天然礦泉水界限指標評價表Table 2 Index evaluation table for the limits of natural mineral water of Xiangfengquan

（2）根據(jù)動態(tài)觀測資料，為確保翔鳳泉礦泉水資源永續(xù)利用，避免礦泉水水質(zhì)淡化，建議允許開采量限定在3 700 m3/d以內(nèi)。

（3）根據(jù)翔鳳泉礦泉水出露的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，結(jié)合礦泉水的形成和賦存條件，提出了衛(wèi)生防護區(qū)的劃分方案。開發(fā)單位應(yīng)按各級水源地衛(wèi)生防護區(qū)的要求，做好礦泉水資源保護工作。

（4）礦泉水開發(fā)利用后，建設(shè)單位應(yīng)進行礦泉水動態(tài)監(jiān)測，設(shè)專人長期觀測泉水流量及水溫，礦泉水流量及水溫每月觀測二次，水質(zhì)每年至少檢測一次，及時掌握礦泉水動態(tài)特征，并建立監(jiān)測檔案，為長期合理開發(fā)利用這一寶貴資源提供科學依據(jù)。

6 結(jié)論

翔鳳泉為偏硅酸型礦泉水，同時富含多種對人體健康有益的化學組分及微量元素，備受廣大消費者的歡迎，水質(zhì)優(yōu)良，泉水出露地為次生林發(fā)育區(qū)，生態(tài)環(huán)境良好，具有巨大的開發(fā)價值。

參考文獻：

[1] 吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所,吉林省撫松縣翔鳳泉飲用天然礦泉水勘查評價報告[R]，2016,3.

[2] GB8537-2008,飲用天然礦泉水[S].