多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地下水水質(zhì)理化特征與水資源保護(hù)

劉學(xué)爽，孫玉成，張婧磊，李慧仁，韋昌雷，敖榮貴，王立中

(1.大興安嶺地區(qū)農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院，黑龍江嫩江源森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測(cè)研究站，大興安嶺森林濕地生態(tài)系統(tǒng)國家長(zhǎng)期科研基地，黑龍江 大興安嶺 165000；2.黑龍江多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，黑龍江 大興安嶺 165000)

黑龍江多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是我國高緯度地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)類型最齊全、分布最集中的自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)大小河流均屬嫩江水系。降水是地下水和地表水的主要補(bǔ)給來源。根據(jù)地下水貯存狀態(tài)、補(bǔ)給徑流、排泄方式及其與凍土層之間的關(guān)系，保護(hù)區(qū)地下水可分為季節(jié)融化層水，淺層融區(qū)水和深層凍結(jié)層水[1]。保護(hù)區(qū)處于高緯度地區(qū)，氣候嚴(yán)寒、濕潤(rùn)、凍結(jié)期長(zhǎng)，人煙稀少、開發(fā)較晚，并受凍土層保護(hù)，使深層地下水未受人為干擾和污染，水量穩(wěn)定，是不可多得的天然優(yōu)質(zhì)飲用水供水水源。本研究目的是通過對(duì)多布庫爾自然保護(hù)區(qū)地下水進(jìn)行采樣，應(yīng)用水化學(xué)組成分析，為區(qū)域地下水資源保護(hù)、合理利用、可持續(xù)開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

黑龍江多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于大興安嶺東部林區(qū)的東南部(圖1)，大興安嶺主要支脈伊勒呼里山南麓，地理坐標(biāo)50°19′56″—50°43′02″ N，124°17′09″—125°03′36″ E。保護(hù)區(qū)全境均屬高緯度寒溫帶多年凍土區(qū)(圖2)[2]，由于永凍層的存在，地表長(zhǎng)期凍結(jié)，區(qū)內(nèi)常年積水和季節(jié)性積水，同時(shí)有多布庫爾河、大古里河、小古里河、古里河等河流流經(jīng)此地，致使該地區(qū)大小泡沼密布。年平均降水量500 mm，雨量多集中在6—8月，加之該區(qū)域無霜期短，積雪時(shí)間長(zhǎng)，因而該區(qū)的河流基本上屬雨水、融水補(bǔ)給。

2 檢測(cè)項(xiàng)目和研究方法

2.1 檢測(cè)項(xiàng)目及依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)見表1

表1 地下水檢測(cè)項(xiàng)目及依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(方法)

2.2 采樣點(diǎn)設(shè)置

根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》( HJ495—2009)[10]，并結(jié)合本區(qū)域水系及特點(diǎn)共在流域內(nèi)設(shè)置11個(gè)地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：S1為黑那保護(hù)站，位于核心區(qū)；S2為翠峰保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S3為多古保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)； S4為達(dá)古保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S5為松古保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S6為卡達(dá)朗保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S7為叉子山保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S8為達(dá)金河頂保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S9為橋頭保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S10為古里湖保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)；S11為中心保護(hù)站，位于實(shí)驗(yàn)區(qū)。采樣點(diǎn)見圖3。夏季豐水期間采集樣品，監(jiān)測(cè)3 d，每天1次。

3 檢測(cè)結(jié)果與分析

經(jīng)對(duì)野外定點(diǎn)采樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，黑龍江多布庫爾自然保護(hù)區(qū)地下水理化指標(biāo)監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。

表2 黑龍江多布庫爾自然保護(hù)區(qū)地下水水質(zhì)理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果(平均值+標(biāo)準(zhǔn)偏差)

11個(gè)采集點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)平均值及《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)[11]標(biāo)準(zhǔn)限值，詳見表3。

表3 多布庫爾自然保護(hù)區(qū)水質(zhì)指標(biāo)與《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》限值

《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》共有39項(xiàng)基礎(chǔ)指標(biāo)。本研究所檢驗(yàn)的19項(xiàng)指標(biāo)89.5%在一級(jí)、二級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，其中，pH值、色、嗅和味、肉眼可見物、總硬度、細(xì)菌總數(shù)、砷、六價(jià)鉻、鎘、氟化物、硝態(tài)氮、硫酸鹽、氯化物符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)水質(zhì)限值。亞硝酸鹽氮符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)水質(zhì)限值。鐵指標(biāo)超過二級(jí)水質(zhì)限值。高錳酸鹽指數(shù)主要應(yīng)用于地表水分析，但本次研究作為一項(xiàng)地下水指標(biāo)去檢驗(yàn)，1.45 mgL-1值為地表水一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)已檢測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)，多布庫爾自然保護(hù)區(qū)地下水無污染或者極少污染，水質(zhì)優(yōu)良。

4 水資源保護(hù)措施

4.1 水質(zhì)保護(hù)

黑龍江多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是嫩江源頭重要的保護(hù)區(qū)之一，嫩江水源供應(yīng)下游黑、吉、蒙40余個(gè)市、縣、旗，其水資源保護(hù)關(guān)鍵在于水質(zhì)保護(hù)。按照保護(hù)區(qū)條例，整個(gè)保護(hù)區(qū)應(yīng)當(dāng)按照水源地標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格保護(hù)。區(qū)內(nèi)不能有工業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。不能修建露天廁所、污水坑、垃圾填埋場(chǎng)等破壞自然環(huán)境的設(shè)施。嚴(yán)格控制旅游，對(duì)游客加強(qiáng)宣傳，不隨地扔垃圾、大小便、不往河流、濕地等水體傾倒垃圾。自然保護(hù)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的垃圾、廢物、污水應(yīng)通過處理，達(dá)標(biāo)后才能排放。

4.2 凍土層保護(hù)

地下水部分來源于凍土層的消融，保護(hù)凍土層就是保護(hù)了地下水，砍伐、火燒等行為均能引起凍土層溫度變化，減少人為活動(dòng)能最大程度保護(hù)凍土層穩(wěn)定性，為地下水不受干擾創(chuàng)造良好條件。

4.3 水資源利用

在保護(hù)的同時(shí)，如何合理開發(fā)保護(hù)區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)地下水是當(dāng)前需要解決的難題，既不能破壞水源地生態(tài)環(huán)境，又要合理利用優(yōu)質(zhì)水源，創(chuàng)造價(jià)值。在對(duì)資源進(jìn)行有效保護(hù)的同時(shí)，利用資源優(yōu)勢(shì)，適當(dāng)開展綠色產(chǎn)業(yè)活動(dòng)，提高自身發(fā)展能力，促進(jìn)保護(hù)工作的更好開展。

4.3.1 完善保護(hù)管理體系和保護(hù)措施 保護(hù)區(qū)的管理部門應(yīng)統(tǒng)籌保護(hù)區(qū)的自然保護(hù)與管理，建立覆蓋保護(hù)區(qū)的資源保護(hù)網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)施對(duì)水資源的有效保護(hù)。編制保護(hù)管理規(guī)劃，提出科學(xué)、合理、規(guī)范的管理實(shí)施方案，加快保護(hù)區(qū)“一區(qū)一法”建設(shè)，制定并貫徹實(shí)施《多布庫爾國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理?xiàng)l例》。

4.3.2 建立健全規(guī)章制度，實(shí)行目標(biāo)責(zé)任制 實(shí)行目標(biāo)責(zé)任制，按不同的保護(hù)管理面積、資源狀況、管護(hù)難易程度確定管護(hù)任務(wù)，把保護(hù)管理的各項(xiàng)任務(wù)分解到崗，落實(shí)到人。組織強(qiáng)有力的保護(hù)隊(duì)伍，加強(qiáng)保護(hù)區(qū)的巡邏與管理。

4.3.3 加強(qiáng)生境管理，擴(kuò)大資源總量 在開展生態(tài)旅游時(shí)，要根據(jù)環(huán)境容量嚴(yán)格控制旅游人數(shù)，搞好生態(tài)旅游區(qū)的“三廢”處理，避免環(huán)境污染，尤其是水體污染。杜絕興建帶有污染和破壞水資源或景觀的工程項(xiàng)目。

由于受條件限制，本研究未對(duì)地下水所有指標(biāo)進(jìn)行取樣，只對(duì)基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行分析，連續(xù)多年全指標(biāo)分析將作為下一階段研究重點(diǎn)，同時(shí)地下水和凍土之間的關(guān)系也將作為研究重點(diǎn)。