邯鄲地區典型剖面淺層地下水碘分布特征及成因初探

張寶勻+簡明+張媛靜+等

摘要：邯鄲地區大多數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。在邯鄲地區選擇典型剖面開展了地下水碘分布及配碘情況調查，共采集了17組地下水樣品進行碘化物含量分析，基本掌握了該剖面地下水碘化物濃度分布狀況。分析發現地下水碘分布受地質條件、水文地質條件等內在因素，以及氣候條件等外在因素的控制，并結合配碘調查結果提出了合理配碘建議。

關鍵詞：邯鄲地區；地下水；碘；成因

中圖分類號：P641.69 文獻標識碼：A 文章編號：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病率逐年增高，有關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。研究結果表明，碘對機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，土壤中碘的數量級一般為10-6～10-8，是地殼中的痕量元素之一[3]。河北邯鄲地區，地方性甲狀腺疾病（簡稱地甲病）流行嚴重。據1986年8月調查一些地區地甲病患病率，占當地人口數的16.4%。經分析，地甲病與當地地下水中碘含量有關[4]。在邯鄲地區，地下水是主要的飲水水源和糧食蔬菜生產的灌溉水源，根據取樣調查，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，各地區碘攝入量的安全上限成為亟待解決的問題，尤其在高碘地區這一問題變得尤為重要[5]。本研究選擇邯鄲地區典型剖面，研究地下水中碘的分布特征及成因，其結果對保護人體健康和合理利用碘資源具有重要的指導意義。

1 研究區概況

邯鄲地區地形西高東低，地勢高差變化小，區內海拔高度為40～65 m，屬于溫帶半干旱大陸性氣候，具有春燥多風、夏熱多雨、秋高氣爽、冬寒少雪四季分明的氣候特點，邯鄲地區年平均降水量為528 mm。由于河流、湖泊、海潮和風等外力的作用，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，組成物質主要是近代河流沉積物。

邯鄲東部平原處于華北地臺的華北斷坳帶的臨清坳陷上，普遍被第四系沉積物所覆蓋，西部出露奧陶系灰巖、石炭系及二疊系砂巖頁巖，以及第三系松散層。根據區域地質資料和物探探測，測區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]。邯鄲地區自西向東可分為山前沖積平原和中部湖積沖積平原。本區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。全淡水區大致在雞澤-邯鄲-成安-魏縣以西，此線以東屬于咸水區，出現咸水夾層。大部分地區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 野外調查及樣品采集

為了解邯鄲地區地下水碘含量，揭示高碘地下水的成因，于2011年11月在該地區開展了野外調查，沿水流方向選擇磁縣-臨漳-成安-肥鄉-曲周這一典型剖面，進行食用碘鹽狀況調查，在此剖面內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，采樣點分布見圖1。取樣之前用原水將250 mL取樣瓶潤洗3遍后取樣，樣品送至實驗室進行碘化物（？籽）測試分析，各樣品理化指標見表1，樣品中碘化物濃度低于0.1 mg/L時用催化比色法測定，高于0.1 mg/L時用淀粉比色法測定。

3 典型剖面地下水中碘含量分布特征

根據衛生部提出的《水源性高碘地區和地方性高碘甲狀腺腫病區的劃定》（GB/T 19380-2003）標準，居民飲用水碘含量超過0.15 mg/L為高碘地區，超過0.30 mg/L為高碘病區，超過1.00 mg/L為超高碘區域[8]。通過對17組淺層地下水中碘化物測試分析結果進行統計得出，該剖面碘化物的平均含量為0.22 mg/L，已經接近了0.30 mg/L的高碘病區劃分界限值。碘化物濃度分布見表2。淺層地下水高于0.15 mg/L的樣品數量為4組，占到了該剖面淺層地下水樣品數量的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圖（圖2）可知，整個剖面上淺層地下水碘化物的濃度分布呈現較好的規律性，自西向東，自南向北碘化物濃度逐漸升高，即邯鄲地區西部淺層地下水含碘量低，隨著水流方向往東進入高碘地下水區域。從調查的磁縣-臨漳-成安-肥鄉-曲周這一典型剖面來看，磁縣岳城水庫至臨漳縣狄邱鎮雙廟村淺層地下水碘化物濃度整體位于0.15 mg/L以下，自狄邱鎮雙廟村以北則進入了高碘地區，高碘地區淺層地下水樣品數量占到了整個剖面樣品數量的24%，且剖面上的成安縣北鄉義鄉北渚二村和肥鄉縣東漳堡鎮東呂營村兩組樣品顯示碘化物濃度高于0.30 mg/L，已經進入了高碘病區的范圍[9]，野外調查中亦發現該地區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。高碘地下水的成因包括以下幾個方面。

4.1 物質來源

研究區西部被第四紀冰川覆蓋后，由于冰川消融，將該區地殼表層富含碘和有機質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，土壤顆粒細并含有機質，對碘有較強的吸附能力，所以土壤中含碘較高[8]，又因為土壤結構松散，易于風化和淋溶，故淺層地下水碘含量高。此外，沿海地區咸潮帶入的含碘化學物質進入地下水體，也成為地下水中碘離子的物質來源[10]。

4.2 氣候

邯鄲地區屬典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，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，多年平均蒸發量1 806 mm，約為降水量的3.4倍，蒸發作用比較強。當含碘的毛細水上升至地表時，水即蒸發，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，經過降雨或灌溉，使土壤中的碘進入地下水中形成淺層地下水中碘的高含量[8]。

4.3 地質

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個小型斷陷盆地），最高標高為1 899 m；東部為平原，最低標高為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，地表物質的遷移與沉積形成淋溶、過渡和累積3個生物地球化學單元。西部隆起區不斷上升，遭受剝蝕。含水巖組的巖性顆粒大，吸附力小且弱，徑流較快；東部拗陷區持續下降，接受沉積，巖性顆粒小，吸附力相當強，徑流較慢，導致東部碘的富集。

4.4 水文地質

邯鄲地區位于中國地勢分區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‰。

階梯狀逐級下降的地形與集中降水相結合，為在山區形成的地表徑流，沿一定方向流出山口進入山前傾斜平原，從而形成由山區到平原以降水-地表徑流-入滲補給地下水為主的轉換型式，創造了極為有利的條件。

淺層地下水含碘量分區與宏觀地貌相吻合，高碘區中的高值域受微地貌的明顯控制。西部山區地形高峻，坡降大，切割強烈，地下水交替強烈，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，東部平原區地勢低平或低洼，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[4]。

5 小結

碘缺乏與碘過多都會對人體健康造成危害，在中國北方絕大多數地區以地下水作為主要供水水源，地下水的碘已經成為人體攝入碘的一個主要來源。通過在邯鄲地區選擇典型剖面采集和測試地下水樣品，得出邯鄲地區淺層地下水碘化物含量呈西低東高的趨勢。本研究在野外調查及取樣過程中，詳細調查了該剖面上各地區的食用碘鹽情況，發現絕大部分地區以食用碘鹽為主，沿途在高碘區亦發現多例甲亢患者。結合剖面碘化物濃度分析，在地下水高碘區（狄邱鎮雙廟村以北和以東地區）以及以異常點地下水作為飲用水源的區域，應停止食用加碘鹽，相關部門應加強水情信息網絡體系，隨時相互通報水質監測情況[11]，因地制宜，合理使用食鹽，對于保護居民身體健康，防止甲狀腺類疾病的發生有著重要的意義。

參考文獻：

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