【摘要】：由于燕山運動及第四紀北東向斷裂帶的先后作用,直接導致了長白山地區(qū)山脈、盆地、河谷相間分布的格局,在這些山間盆地內(nèi),由于降水充足,地勢低洼,“箱型”地貌發(fā)育及“隔板”效應(yīng)顯著,加之季凍區(qū)內(nèi)漫長的冬季,沼澤植被的遺體不能被完全分解,歷經(jīng)萬年,在這些山間盆地內(nèi)形成了一種特殊土即草炭土,這些沼澤濕地即為季凍區(qū)草炭土濕地。長期以來,由于人類線路工程的不斷擴展,不可避免的穿越草炭土濕地,對草炭土濕地造成了一系列環(huán)境問題。如線路工程的修建導致濕地破碎化,濕地面積減小;路基的隔水處理對公路兩側(cè)濕地的水系連通性造成嚴重干擾,更嚴重的將導致一側(cè)濕地的干涸;線路施工及運營期間各種污染物的排放對濕地水質(zhì)造成的嚴重影響等。然而,目前對季凍區(qū)草炭土濕地的研究大都集中在工程特性及路基處理措施方面,對草炭土濕地的環(huán)境效應(yīng)研究甚少,對草炭土濕地水環(huán)境的研究更是鮮有耳聞,而線路工程對濕地水環(huán)境的影響是深遠而不容忽視的。因此,很有必要對線路工程造成的一系列環(huán)境問題進行研究,實現(xiàn)人類線路工程安全與濕地生態(tài)環(huán)境的和諧共處。。基于以上原因,本文選取四處典型的受線路工程影響的草炭土濕地,結(jié)合國家自然科學基金項目“線路工程對季凍區(qū)草炭土濕地的環(huán)境效應(yīng)研究”,系統(tǒng)的研究了草炭土濕地水環(huán)境效應(yīng),主要包括:水文地質(zhì)調(diào)查、水系連通性研究、水化學分析、重金屬檢測分析、地下水模擬等,對公路兩側(cè)及距公路遠近不同,分區(qū)域取樣,進行相關(guān)分析實驗,得出如下結(jié)論:1.草炭土濕地地下水主要類型為:盆地松散層潛水-微承壓水、玄武巖孔洞裂隙水及花崗巖風化裂隙水;其主要補給來源為:大氣降水直接入滲、側(cè)向山體滲透、地表水滲漏補給;主要排泄途徑為:人工開采、泄流、蒸發(fā)、泉水排泄。2.線路工程的不同路基處理措施對草炭土濕地水系連通性影響差異較大。通過線路工程兩側(cè)水位監(jiān)測及水位水系連通性評價方法得出,水位差影響大小順序為:換填砂礫試驗段復合土工布+砂樁試驗段反壓護道試驗段土工格柵+EPS板試驗段,水位水系連通性指標_?大小順序為:土工格柵+EPS板試驗段反壓護道試驗段復合土工布+砂樁試驗段換填砂礫試驗段。3.草炭土濕地地下水化學類型為HCO_3-Ca型和HCO_3-Ca+Mg型,其成因主要是由巖石風化所致。線路工程對草炭土濕地的水化學類型影響較小,但對水中重金屬的含量影響較大,含量大小關(guān)系為:ZnCuPbNiAsCrCdHg。Zn的含量為70~130μg/L,Hg的含量為0.05~2.8μg/L;其中Pb的含量已經(jīng)超出《地下水環(huán)境質(zhì)量標準GB/T 14848-2017》Ⅲ類水質(zhì)標準,但還未超過IV類標準,其它重金屬含量未超過Ⅲ類水質(zhì)標準。其中Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、Ni及As的含量與采樣點距線路工程的距離呈負相關(guān),尤其,Cu、Pb的含量與距離呈顯著的負相關(guān),即線路工程導致濕地地下水中靠近公路側(cè)重金屬含量的增加;重金屬間Cr與As、Hg與Ni呈顯著的正相關(guān),可認為這幾種重金屬的來源相同。4.利用PHREEQC對草炭土濕地地下水進行模擬得出:鈉長石、鈣長石、方解石、綠泥石、白云石、螢石、石膏、黑錳礦、水錳礦、水綠礬、滑石的礦物飽和指數(shù)均遠小于0,即這些礦物在草炭土地下水中有繼續(xù)溶解的趨勢;鉀長石、石英、菱錳礦、菱鐵礦這四種礦物的飽和指數(shù)在±0.8之間,即這四種礦物在水中處于基本反應(yīng)平衡狀態(tài);氧氣O_2的飽和指數(shù)為-46.6~-47.9,即草炭土濕地地下水中嚴重缺氧,與草炭土中大量有機質(zhì)的分解相關(guān)。草炭土濕地地下水中有機質(zhì)的大量分解,也導致濕地水環(huán)境的氧化還原電位及pH降低,其致使地下水中富含鐵、錳,且主要以Fe~(2+)、Mn~(2+)為形態(tài)存在。
【圖文】：

a.線路工程左側(cè) b.線路工程右側(cè)圖 1.1 線路工程兩側(cè)差異基于以上所述，本文依托國家自然科學基金項目“線路工程對季凍區(qū)草炭土濕地的環(huán)境效應(yīng)研究”，選取吉林省東部地區(qū) 4 處典型的受線路工程影響的草炭土濕地，以水環(huán)境為研究對象，系統(tǒng)的研究了草炭土濕地水環(huán)境效應(yīng)，主要包括：水文地質(zhì)調(diào)查、水系連通性研究、水化學分析、重金屬檢測分析、地下水模擬等，，對公路兩側(cè)及距公路遠近不同，分區(qū)域取樣，進行相關(guān)分析實驗。為今后更深一步研究草炭土濕地環(huán)境效應(yīng)及建立環(huán)境評價模型提供依據(jù)。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 草炭土濕地研究現(xiàn)狀筆者翻閱文獻資料得知，早在 1951 年有關(guān)于東北草炭土的記錄，當時人們將其做為重要的有機肥料，運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上來，對當時的東北農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了巨大

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