羅 珍,仁增拉姆,陳虎林,黃 香

西藏巴松措冷季水化學(xué)特征及其影響因素

羅 珍,仁增拉姆,陳虎林,黃 香*

(西藏大學(xué)理學(xué)院,西藏 拉薩 850000)

于2018年12月(冷季),結(jié)合水體現(xiàn)場理化參數(shù)和入湖河流,湖泊表層,湖泊垂直分層及出水口各樣點(diǎn)水樣分析結(jié)果對其水化學(xué)組成和分布特征以及影響因素進(jìn)行了研究.結(jié)果表明,冷季巴松措水體呈弱堿性.湖區(qū)TDS含量較低,平均值僅達(dá)107mg/L.湖區(qū)平均水溫為5.7℃,在水深45～60m范圍內(nèi)存在溫度躍變,但變化梯度較小.空間上,各現(xiàn)場理化參數(shù)值從入湖河流到湖泊表層且沿垂直方向至最深處均有一定的變化規(guī)律,但是這些變化并無顯著性差異(>0.05).巴松措湖泊水體溶解相中,Ca2+和HCO3-為主導(dǎo)離子,分別占陽離子和陰離子總量的80.35%和72.95%.各主要離子濃度在平面空間分布上表現(xiàn)為入湖河流高于湖泊表層,匯入湖泊后趨于平穩(wěn)的趨勢.在垂直空間分布上卻呈隨水深增加而輕微增大的趨勢.巴松措水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca型.流域內(nèi)受巖石風(fēng)化作用的影響,特別是碳酸鹽巖的風(fēng)化過程是影響巴松措水化學(xué)組成和分布特征的主要控制因素.

主要離子；水化學(xué)；控制因素；巴松措；藏東南外流湖區(qū)

西藏湖泊星羅棋布,總面積達(dá)24000km2以上,約占全國湖泊面積的30%[1].根據(jù)分布特點(diǎn),西藏湖泊可被分為三個(gè)湖區(qū),即藏東南外流湖區(qū),藏南外流內(nèi)陸湖區(qū)和藏北內(nèi)陸湖區(qū)[2].其中,藏東南外流湖區(qū)主要發(fā)育于山脈之間,河谷深切,區(qū)內(nèi)氣候溫潤,降水充足,是下游河流重要的補(bǔ)給源.巴松措(措或錯(cuò),藏語意為湖泊)位于西藏林芝市工布江達(dá)縣巴河上游的高深峽谷內(nèi),是西藏紅教的著名神湖和圣地,湖區(qū)自然風(fēng)貌保護(hù)相對完好[3].巴河是尼洋河(雅魯藏布江五大一級(jí)支流之一)上游重要的支流.巴松措湖面約27km2,位于E 93°53￠～94°01′和N 29°59￠～30°04￠之間.湖面海拔約3490m,集水面積1209.5km2,補(bǔ)給系數(shù)為47.4[4],是藏東南最大的冰川堰塞湖[5],也是尼洋河上游流域最大的補(bǔ)給水源.巴松措整體呈狹長的條狀,分為東,西兩個(gè)湖盆.區(qū)域年降水量為600～700mm,年平均氣溫為6.0℃左右[4].湖區(qū)四周被常年積雪的雪山環(huán)繞,境內(nèi)森林茂密,動(dòng)植物種類繁多,植被覆蓋率良好[6].湖泊主要靠湖區(qū)降水與冰川融水補(bǔ)給.其地表冰川(曲:藏語意為河流)及由東頭匯入的白朗曲和羅杰曲等三條河流.巴松措在1994年被評為國家風(fēng)景名勝區(qū),2017年被世界旅游組織提升為世界旅游5A級(jí)景區(qū).該景點(diǎn)是工布江達(dá)縣旅游產(chǎn)業(yè)的主要力量[7].越來越多的旅游輸入,無疑將增加湖區(qū)的環(huán)境壓力.然而,截止到目前,關(guān)于該湖泊水環(huán)境化學(xué)

特征及其控制因素的研究相對匱乏.本文首次以巴松措湖泊水體溶解相為研究對象,采集入湖河流,湖泊表層,垂直分層和出水口各樣點(diǎn)水樣,結(jié)合現(xiàn)場理化參數(shù)與儀器分析數(shù)據(jù)對該湖泊冷季(12月)在旅游最淡季時(shí)的水化學(xué)特征及其主要控制因素開展研究,以此為巴松措水環(huán)境現(xiàn)狀背景,為下一步探明旅游開發(fā)對湖泊水環(huán)境的潛在影響提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 樣點(diǎn)布設(shè)與樣品采集

于2018年12月(冷季)在巴松措上共計(jì)設(shè)置了32個(gè)采樣點(diǎn)(圖1),包括:表層(水面以下0.5m處,A,B1-B3,C1-C3,D1-D3,E,=11),湖心(B2,C2,D2)垂直分層斷面(=15),湖泊補(bǔ)給水源河流(J1-J5,=5)和湖泊出水口(F,=1)等樣點(diǎn),覆蓋了湖泊深水區(qū),淺水區(qū),湖心區(qū)等不同區(qū)域.

圖1 巴松措水化學(xué)特征研究采樣點(diǎn)設(shè)置

巴松措深水區(qū)(如D2)冷季實(shí)測最大深度為100m左右[8],因此本研究在湖心三個(gè)樣點(diǎn)(B2,C2,D2)除設(shè)置了表層樣點(diǎn)外,按水面以下4m,30m,45m,60m和100m還分別設(shè)置分層樣點(diǎn)(圖1).水深小于40m的水樣采用卡蓋式采樣器(WB-PM型有機(jī)玻璃定深采水器/有機(jī)玻璃分層采水器,北京普利特儀器有限公司)采集,水深40m以上的水樣則使用深水采樣器(QCC15型卡蓋式深水采樣器,北京普利特儀器有限公司)采集.河流水樣直接使用4L聚丙烯(PP)材料的燒杯采集.采集水樣前,采樣器均用原水潤洗2～3次.采集到的水樣分兩部分執(zhí)行相關(guān)操作,一部分于2L燒杯(PP材料)內(nèi)用于現(xiàn)場理化參數(shù)的即時(shí)測定,另一部分則立即用0.45μm孔徑針頭式濾膜(聚醋酸纖維,美國密理博)過濾.濾液分別收集于酸洗過的PP樣品瓶中,于4℃便攜式冷藏箱保存.冷藏保存的樣品運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室,分別用于水樣溶解相中K+,Na+, Ca2+,Mg2+,SiO2和HCO3-,NO3-,Cl-,SO42-, PO43-,F-等11項(xiàng)水化學(xué)主要組成成分的測定.

1.2 樣品分析與質(zhì)量控制

現(xiàn)場理化參數(shù),如水溫,pH,總?cè)芙恹}(TDS),電導(dǎo)率(EC),礦化度(Sal.)的測定采用多參數(shù)測試筆(新加坡優(yōu)特PCTestr35,新加坡Eutech,精度:水溫:0.1℃, pH:0.01,TDS:0.01mg/L,EC:0.01μS/cm,Sal.:0.01mg/L)完成;溶解氧(DO),氧化還原電位(ROD)和濁度(Turb.)分別采用微電腦溶解氧-生化需氧量測定儀(HI98193,HANNA,精度:0.01mg/L),數(shù)字化pH/ORP型(ECO10,HACH,精度:1mV)分析儀和2100P ISO型濁度儀(2100P,HACH,精度:0.01NTU)完成測定.

水樣溶解相中的K+,Na+,Ca2+,Mg2+和SiO2采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(PerkinElmer,Optima 5300DV)分析測定;主要陰離子HCO3-通過容量法測定;F-,Cl-,SO42-,NO3-,PO43-則由離子色譜分析儀(DIONEX,ICS-1000)測定.天然水體的離子總量通?？捎砂舜箅x子的總和表示,即TDS計(jì)算值=[Ca2++ Mg2++Na++K+]+[HCO3-+SO42-+Cl-+NO3-][9].本研究TDS現(xiàn)場測量值與TDS計(jì)算值,EC測量值與EC計(jì)算值的線性關(guān)系均良好,R分別為0.992及0.994.水樣中主要陰離子(A-)與陽離子(A+)當(dāng)量濃度之間也具有良好的相關(guān)性(2=0.965),離子平衡相對偏差在10%以內(nèi).說明本研究相關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量滿足質(zhì)控要求.

2 結(jié)果與討論

2.1 巴松措湖區(qū)水體現(xiàn)場理化參數(shù)特征

冷季,巴松措湖區(qū)入湖河流(J1-J5),湖泊表層(A-E)及出水口(F)各現(xiàn)場理化參數(shù)變化趨勢較一致(圖2).由圖2可以看出,入湖河流水溫較湖泊表層及出水口低. DO值在入湖河流樣點(diǎn)最高,而湖泊表層與出水口處的DO低,表明DO的變化除了受水溫的影響外,還與水流的速度相關(guān)[10].與DO空間變化不同,湖區(qū)ROD數(shù)值由河流到湖泊表層呈升高的趨勢.冷季湖水清澈,入湖河流與湖泊表層以及出水口的濁度均低于5NTU.入湖河流與湖泊表層以及出水口pH值整體變化差異較小(8.36～8.75,平均值為8.53),湖水整體呈弱堿性.巴松措為典型外流湖泊,其表層TDS,EC和礦化度與其出水口一致,整體較湖區(qū)入湖河流低.

圖2 入湖河流(J1-J5)與湖泊表層(A-E)以及出水口(F)樣點(diǎn)現(xiàn)場理化參數(shù)變化趨勢

受水深變化影響,這些現(xiàn)場理化參數(shù)在垂直剖面的變化差異較大(圖3).由圖3可以看出,湖水在垂直剖面的平均水溫先由湖泊表層的6.3℃降至4m處的6.0℃,在4m～45m水深范圍內(nèi)基本保持不變,再由45m處的6.1℃降至60m處的5.7℃后至100m水深處保持不變.與此相對應(yīng),DO由湖泊表層(均值:7.77mg/L)沿垂直剖面到湖深處逐漸降低,并在100m樣點(diǎn)處達(dá)到最低值(5.19mg/L).ROD但沿湖泊垂直方向緩慢降低至45m處(均值:170mV)后升高,并在100m處達(dá)最高值(均值:187mV).湖區(qū)內(nèi)濁度最高值出現(xiàn)在垂直剖面的水深100m樣點(diǎn)處,但其值僅為6.06NTU.TDS,EC和礦化度相應(yīng)數(shù)值在垂直剖面上均隨水深升高,在100m樣點(diǎn)處達(dá)到最高值.

總體而言,巴松措水體的pH值變化較小(pH: 7.90～8.75).與同是藏東南外流湖然烏湖[11](pH: 7.54～8.48),易貢錯(cuò)[2](pH=5.6)相比,巴松措pH值較高.而與藏南外流內(nèi)陸湖[12-13](pH:6.0～9.6,藏北內(nèi)陸湖[14-15](pH:9.2～10.1)相比,則相對較低.可見,高原上不同湖區(qū)湖泊根據(jù)地域分區(qū)不同,其pH值表現(xiàn)出由東南向西北逐漸遞增的趨勢.受降水補(bǔ)給減少和蒸發(fā)量增加的影響,通常湖泊水體在冷季的TDS和礦化度高于暖季相關(guān)數(shù)值[4].但是,藏南外流內(nèi)陸湖泊(瑪旁雍錯(cuò)和拉昂錯(cuò)[12],普莫雍錯(cuò)和羊卓雍措[13])和藏北內(nèi)陸湖泊(納木錯(cuò)[14],色林錯(cuò)和達(dá)則錯(cuò)[15])在暖季(6～9月)的TDS數(shù)值仍分別是巴松措在冷季的2～12倍和21～106倍.與同是藏東南外流湖區(qū)且位于東部的然烏湖[11]和易貢錯(cuò)[2]暖季時(shí)期相比,巴松措的TDS僅高出了1～2倍.即,藏東南湖泊整體具有礦化度較低的特點(diǎn)[2].整體來看,隨著湖區(qū)地理單元變化,湖泊水體中總的含鹽量也表現(xiàn)出由藏東南向藏南再向藏北逐漸增高的趨勢.

圖3 巴松措湖心垂直分層樣點(diǎn)(B2,C2,D2)現(xiàn)場理化參數(shù)隨水深變化

在冷季,巴松措湖區(qū)被測的8項(xiàng)現(xiàn)場理化參數(shù)值從入湖河流到湖泊表層且沿垂直方向至最深處均有一定的空間變化規(guī)律,但是這些變化并無顯著性差異(>0.05).通常,深水湖泊(水深>7m)可產(chǎn)生溫躍層[16].夏季,隨著太陽輻射的增強(qiáng),表層湖水溫度逐漸升高,湖水進(jìn)入分層期[17-18].而在冷季,受上下層湖水密度差異和風(fēng)力擾動(dòng)的影響,湖水進(jìn)入翻轉(zhuǎn)期[19-20].水體密度主要受控于溫度,鹽度及壓力[21].但由于壓力對淡水湖泊水體分層影響極小[22],且巴松措鹽度較低,因此溫度是影響其湖水密度的主要因素.研究表明,藏北湖區(qū)淡水湖班公錯(cuò)[17]在10～11月間隨著太陽輻射的季節(jié)性降低,氣溫和上層水溫較低,上層湖水密度逐漸增大,而深部湖水基本保持不變,因此湖水穩(wěn)定性降低,表層湖水逐漸與深層湖水發(fā)生交換;隨著氣溫和上層湖水溫度進(jìn)一步降低,上層湖水與深部湖水密度幾乎一致,因此產(chǎn)生對流或密度流有利于水體混合,伴隨風(fēng)力擾動(dòng),湖水發(fā)生翻轉(zhuǎn),進(jìn)入翻轉(zhuǎn)期[23-24].處于翻轉(zhuǎn)期的湖泊各理化參數(shù)數(shù)值沿垂直梯度無顯著差異[18,24].但是這種空間同質(zhì)效應(yīng)在有水溫分層的情況下將會(huì)發(fā)生改變[17].相比之下,在12月巴松措?yún)s仍在水深45～60m范圍內(nèi)存在溫度躍變.這是由于位于藏東南湖區(qū)的巴松措與位于藏北湖區(qū)的班公措在同期氣溫相差較大的原因所導(dǎo)致的.數(shù)據(jù)表明,位于高山峽谷間的巴松措所屬林芝區(qū)域內(nèi)12月多年平均氣溫為1.2℃.而位于高原開闊區(qū)的班公措所屬噶爾縣區(qū)域內(nèi)11月多年平均氣溫低至-7.1℃[26].相對氣溫較高和風(fēng)力擾動(dòng)較小的巴松措湖水在12月并未完全進(jìn)入翻轉(zhuǎn)期.然而,此時(shí)的巴松措水溫躍變梯度小,水深45～60m之間溫度變化強(qiáng)度僅為0.02～0.03℃/m.因此,雖然各理化參數(shù)在垂直剖面表現(xiàn)出一定的變化,但該變化并無顯著性差異.本研究只在表層以下0.5,4,30,45,60和100m處進(jìn)行了6個(gè)梯度的垂直剖面分層,但仍能在一定程度上反映水溫在垂直剖面的變化規(guī)律.

2.2 巴松措湖區(qū)水化學(xué)特征及其影響因素

巴松措湖泊水體溶解相中,Ca2+為主導(dǎo)陽離子,占陽離子總量的80.35%.其次為Mg2+,僅占陽離子總量的9.47%.Na+和K+分別只占陽離子總量的6.54%和3.64%.HCO3-為主要陰離子,占陰離子總量的72.95%,其次為SO42-,占離子總量的25.60%.Cl-含量極低,僅占陰離子總量的1.45%.這樣的離子分布特征也可從其陰陽離子三角圖(圖4,=32)中直觀地看出,并辨別其控制端元[27].根據(jù)舒卡列夫分類法可以得知,巴松措水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca型.

巴松措水化學(xué)類型與高原上其他湖區(qū)湖泊不同(表1).由表1可見,巴松措湖水水化學(xué)類型與同是藏東南外流湖區(qū),且區(qū)域年平均氣溫及降水量差異不大[4]的然烏湖不同.對比這兩個(gè)湖區(qū)的巖性可見,巴松措流域以花崗巖類,閃長巖類為主,主要礦物成分以石英,長石和云母為主,也有較少的超基性橄欖巖類分布[28],而然烏湖流域巖性則以白云質(zhì)灰?guī)r,白云巖和花崗閃長巖為主[11].由此可見,相同湖區(qū)內(nèi)巖性分布種類及巖石風(fēng)化作用的不同是導(dǎo)致水體水化學(xué)類型差異的主要因素.屬于藏南外流內(nèi)陸湖泊的普莫雍錯(cuò)流域,巖性主要以硅質(zhì)砂巖和深灰色板巖為主,其水化學(xué)類型為HCO3?SO4-Mg?Ca型.雖然該湖泊屬于藏南山地灌叢草原半干旱氣候,年平均氣溫在2～4℃之間,年降水量300mm左右[4],但由于其屬于半封閉湖泊,蒸發(fā)強(qiáng)烈,再加上湖泊本身的沉積作用,使得Mg2+成為了湖水中的主要陽離子[29].屬于藏北內(nèi)陸湖泊的納木錯(cuò),由于地處高寒半濕潤向高寒半干旱氣候的過渡地帶,年平均氣溫為-2～0℃,年降水量在300～410mm之間.作為完全封閉性質(zhì)的湖泊,蒸發(fā)效應(yīng)更強(qiáng)烈.湖水主要受蒸發(fā)濃縮作用控制[4,14].其水化學(xué)類型轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO3?SO4-Mg?Na.由表1也可以看出,藏東南湖區(qū)湖泊的補(bǔ)給系數(shù)遠(yuǎn)高于其他兩個(gè)湖區(qū).湖泊補(bǔ)給系數(shù)在不同地區(qū)上的變化規(guī)律,大致上和區(qū)域氣候變化趨勢相吻合[30].隨著區(qū)域氣候的逐漸干燥,湖區(qū)蒸發(fā)量加大,補(bǔ)給系數(shù)的大小也呈東南向西北逐漸遞減的趨勢.總體而言,不同湖區(qū)除流域內(nèi)地質(zhì)條件的影響之外,流域內(nèi)氣候變化及湖泊本身的構(gòu)造特點(diǎn)也是造成水體水化學(xué)類型差異的重要因素.

本研究在分析測定常量離子的基礎(chǔ)上對水體溶解相中的SiO2,F-和PO43-進(jìn)行了測定.結(jié)果顯示,F-和PO43-均未在巴松措湖水中檢出,而NO3-含量除了J3樣點(diǎn)有檢出外,其余樣點(diǎn)均低于檢出限.SiO2的平均含量為3.96mg/L(3.47～7.06mg/L),只占離子總量的3%～4%,對水體溶解性鹽的貢獻(xiàn)較小.

表1 青藏高原不同湖區(qū)湖泊水化學(xué)類型比較

注:“*”表示水化學(xué)類型是按舒卡列夫分類法進(jìn)行分類的.

巴松措湖泊的水化學(xué)特征與其入湖河流差別小.這是由于巴松措湖區(qū)內(nèi)山體切割,地形破碎,湖泊成了外流水系組成部分的緣由[2].然而,在平面空間分布上,入湖河流樣點(diǎn)的主要陰陽離子含量與現(xiàn)場測定的TDS,EC和礦化度含量普遍較湖泊表層樣點(diǎn)高,且整體呈匯入后趨于平穩(wěn)的趨勢(圖5和圖2).入湖河流J4樣點(diǎn)各相關(guān)參數(shù)含量整體最低,致使其下游與J3匯合后的J5樣點(diǎn)的相關(guān)含量也較低,但并未對下游湖泊(D斷面)產(chǎn)生顯著影響.水量差異及其湖泊本身的作用使得整個(gè)湖泊的水化學(xué)條件趨于一致[28].巴松措湖水主要陰陽離子含量在湖泊垂直剖面變幅較小,且均表現(xiàn)出隨深度小幅升高的趨勢(圖6).12月巴松措流域降水量和入湖河流徑流均明顯減少,深部湖水受擾動(dòng)較小,再者受湖泊本身的沉積作用影響[4,29],使巴松措湖水化學(xué)離子在垂直剖面上呈現(xiàn)從水深45m開始隨水深小幅遞增的趨勢.但整體上,入湖河流,湖泊表層和湖泊垂直分層各樣點(diǎn)(=32)主要離子含量間無顯著性差異(>0.05).

Gibbs將水體化學(xué)成分的主控因子分為巖石風(fēng)化,大氣降水和蒸發(fā)結(jié)晶3個(gè)因素[31].數(shù)據(jù)表明巴松措湖區(qū)水體水化學(xué)組成受流域內(nèi)巖石風(fēng)化作用的影響顯著(圖7).這與藏東南外流湖區(qū)其他兩個(gè)湖泊[11]一致,與藏北內(nèi)陸湖區(qū)納木錯(cuò)的主導(dǎo)因素不同.納木錯(cuò)為全封閉型湖泊[32].雖有多條河流注入納木錯(cuò),但湖水蒸發(fā)量大(935～1015mm).受入湖河水化學(xué)組成和湖面蒸發(fā)的影響,蒸發(fā)結(jié)晶是納木錯(cuò)水化學(xué)的主要控制因素[33].

圖5 入湖河流(J1-J5)與湖泊表層(A-E)以及出水口(F)樣點(diǎn)主要離子空間變化

圖6 巴松措湖心垂直分層樣點(diǎn)(B2,C2,D2)主要離子平均含量空間變化

巖性端元圖[34](圖8)可進(jìn)一步探明不同的巖石風(fēng)化,包括碳酸鹽巖,硅酸鹽巖和蒸發(fā)巖鹽3種作用對巴松錯(cuò)水體主要離子來源的貢獻(xiàn)大小.由圖8可見,巴松措及其入湖河流水體的所有樣點(diǎn)均落在碳酸鹽巖控制端元,表明湖區(qū)內(nèi)離子組分主要來源于流域內(nèi)碳酸鹽巖風(fēng)化的產(chǎn)物溶解.其中,入湖河流3個(gè)樣點(diǎn)(圖8)受碳酸鹽巖風(fēng)化作用影響相對顯著.計(jì)算結(jié)果表明,入湖河流與湖泊水中鈉吸附比(SAR= Na+/[Ca2++ Mg2+/2]0.5)[28]平均值分別為0.318,0.357.即,入湖河流水中鈉吸附比稍低于湖水的鈉吸附比,說明入湖河流發(fā)生離子交換吸附程度比湖水小.

圖7 冷季巴松措水體Gibbs分布

圖8 冷季巴松措水體巖性端元

在天然條件下,碳酸鹽(方解石,白云石等)的溶解風(fēng)化是提供Ca2+和HCO3-的最主要來源,同時(shí)含鎂的碳酸鹽風(fēng)化則會(huì)使Mg2+進(jìn)入水體中[35].根據(jù)巖石風(fēng)化的主要化學(xué)反應(yīng)式,方解石等碳酸鹽巖風(fēng)化過程所產(chǎn)生的Ca2+和Mg2+的當(dāng)量濃度值應(yīng)與HCO3-大體一致[36].因此,[Ca2+和Mg2+]的當(dāng)量濃度之和與HCO3-當(dāng)量濃度的比值也常被用來判斷區(qū)域內(nèi)化學(xué)風(fēng)化的類型[34,37].由[Ca2++Mg2+]與HCO3-濃度關(guān)系圖(圖9a)中可見,湖區(qū)所有樣點(diǎn)均位于等值線1:1上方,平均值為1.23,相關(guān)性系數(shù)達(dá)0.96.說明湖區(qū)碳酸鹽巖風(fēng)化程度高.而陽離子當(dāng)量濃度關(guān)系(圖9b)表明,Ca2+和Mg2+即為湖區(qū)主要陽離子(相關(guān)性系數(shù)為0.99),Na+和K+占陽離子總量的比值極低(圖9c),相關(guān)性系數(shù)僅為0.41.由此可見,湖區(qū)主導(dǎo)離子Ca2+和HCO3-的來源即為流域內(nèi)碳酸鹽巖的風(fēng)化過程.

圖9 冷季巴松措水體離子當(dāng)量濃度關(guān)系

3 結(jié)論

3.1 冷季,巴松措湖區(qū)pH值整體差異較小(7.90～ 8.75),平均值為8.41,湖水整體呈弱堿性.湖區(qū)平均水溫為5.7℃.湖泊本身水溫沿表層小幅降至水深4m處,在4m～45m水深范圍內(nèi)基本保持不變,再小幅由45m處降至60m處后至湖底保持不變.受水溫及水深的影響,DO值由湖泊表層沿垂直梯度到湖底逐漸降低,并在100m樣點(diǎn)處達(dá)到最低值.與DO空間變化不同,湖區(qū)ROD數(shù)值沿湖泊垂直方向緩慢降至45m處后升高,并在100m處達(dá)最高值.雖然在冷季巴松措于水深45m～60m范圍內(nèi)仍存在溫度躍變,湖水并未完全進(jìn)入翻轉(zhuǎn)期,但因其水溫躍變梯度較小,各理化參數(shù)在入湖河流、湖泊表層、湖泊垂直分層以及出水口各樣點(diǎn)的變化并無顯著性差異(>0.05).

3.2 巴松措湖區(qū),Ca2+和HCO3-為主導(dǎo)離子,分別占陽、陰離子總量的80.35%和72.95%.在平面空間分布上,入湖河流的主要離子含量整體較湖泊表層高,且呈匯入湖泊后趨于平穩(wěn)的趨勢.冷季深部湖水受擾動(dòng)較小和湖泊本身沉積作用的影響,主要離子含量在垂直分布上卻呈隨水深增加而輕微增大的趨勢.但整體上,入湖河流,湖泊表層和湖泊垂直分層各樣點(diǎn)(=32)主要離子含量間無顯著性差異(>0.05).

3.3 巴松措水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca型.流域內(nèi)的巖石風(fēng)化,特別是碳酸鹽巖的風(fēng)化過程是影響巴松措湖區(qū)水化學(xué)組成和分布特征的主要控制因素.

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Hydrochemical characteristics and its controlling factors of Basong Lake in cold season in Tibet.

LUO Zhen, RENZENG LaMu, CHEN Hu-lin, HUANG Xiang*

(School of Sciences, Tibet University, Lhasa 850000, China)., 2021,41(9)：4263～4270

In Dec. 2018, study on hydrochemical characteristics and its controlling factors of Basong Lake was carried out. Water samples were collected from the lake surface, vertical layers, inlets and outlets river and, on-site measurement were performed for various physicochemical parameters. The results showed that the Basong Lake overall was slightly alkaline. The measured TDS were relatively low, with an average value of 107mg/L. The average water temperature in the lake area was 5.7℃, with a thermocline appeared at the depth of 45～60m. However, since the temperature variation was minor, there was no significant difference between these measured physicochemical parameters at each sampling sites (>0.05). Among major ions,Ca2+and HCO3-were the two dominants,account for 80.35% and 72.95% of the total cations and anions, respectively. Spatially, contents of the major ions in the inlet rivers were generally higher than that of lake surface, then after showed a homogeneous feature over the lake surface. In contrast, vertically, the contents of the major ions were slightly increased with an increasing water depth. The water chemistry type of the Basong lake was HCO3?SO4-Ca type. Weathering of rocks in the lake catchments, especially carbonate weathering was the major controlling factor that determined the composition and distribution of ionic contents in the lake area.

major ions；water chemistry；controlling factors；Basong Lake；the outflow lake area of Southeast Tibet

X524

A

1000-6923(2001)09-4263-08

羅 珍(1995-),女,藏族,西藏曲水人,西藏大學(xué)碩士研究生,研究方向?yàn)楦咴h(huán)境監(jiān)測與生態(tài)安全.發(fā)表論文2篇.

2021-02-13

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(21667027,31660620);中央支持地方高校改革發(fā)展資金[藏財(cái)科教指(2021)1號(hào)]

* 責(zé)任作者, 教授, xiang.huang@utibet.edu.cn