Science of the Total Environment：青藏高原发源河流水化学特征研究——以尼泊尔甘达基河流域为例

　　青藏高原南部的喜马拉雅山脉发育有雅江、印度河、甘达基河及柯西河等多条河流，这些河流河源区的水资源对于维持区域人民生计和保持区域生态平衡至关重要，因而开展河源区河流水化学特征研究和水质评估十分必要。

　　中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、青藏高原研究所张凡研究员课题组尼泊尔籍博士生Ramesh Raj Pant及其合作者，分别于2016年季风前期、季风期和季风后期，在喜马拉雅山中部尼泊尔甘达基河流域的55个采样点采集了165份河水水样（图1）。现场测定了pH、EC和TDS浓度，在实验室分析了主要离子（Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, Cl^-, SO₄^2-, NO₃^-）和Si的浓度，并依据电荷平衡法计算了HCO₃^-的浓度。分析结果显示该流域河水呈弱碱性，主要离子平均浓度大小排序为：阳离子Ca²⁺>Mg²⁺> Na⁺> K⁺和阴离子HCO₃^->SO₄^2->Cl^->NO₃^-。流域岩性以碳酸盐为主，河水水化学类型以为主Ca_-HCO₃（>83%），碳酸盐风化对水化学特征具有主导作用（图1）。由于气候、地理和人为因素，特别是上下游径流量及其季节变化的的影响，河水地球化学性质表现出了明显的时空异质性（图1）。饮用水和灌溉用水的适用性分析表明大部分河段水质保持了自然状态，但在少数地方存在水安全隐患。硝酸根离子在下游的变化显示了人类聚居区对河水的污染。这项研究建立了喜马拉雅山地区独特气候和岩性条件下冰川补给河流水质数据库，为区域水资源可持续利用与水质管理提供了科学参考。

　　本研究得到了中国科学院国际合作计划（131C11KYSB20160061）及国家自然科学基金（41422101）项目的支持。该研究成果近期发表于期刊Science of the Total Environment。论文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717334824 。

　　引用：Pant, R. R., F. Zhang*, F.-R. Qaiser, G. Wang, M. Ye, Z. Chen, H. Tang. Spatiotemporal variations of hydrogeochemistry and its controlling factors in the Gandaki River Basin, Central Himalayas, Nepal. Science of Total Environment. 622-623: 770-782 (2018)

图1 甘达基河采样点分布、水化学主控因素Gibbs分析、水化学类型Piper分析、上下游径流-TDS-降水季节变化以及主成份分析结果图