新疆玛纳斯河流域地下水化学及盐碱化与污染协同风险OA

落实“流域生态保护”国家战略,针对中国西北干旱区绿洲地下水系统面临的盐碱化与地源污染协同威胁问题,以玛纳斯河流域为对象,整合多学科方法揭示盐碱化与污染协同致险机制及健康风险传导路径。研究结合野外采样与室内分析,采用熵权水质指数(EWQI)、健康风险评估模型解析地下水质量与暴露风险,通过水化学演化分析识别自然与人为驱动的水文地球化学过程,并借鉴生态分区评价思路构建“盐度污染风险”三元耦合模型,实现多要素协同风险的定量表征与空间分区。结果表明:流域地下水呈弱碱性,水化学类型由南向北从HCO_(3)·SO_(4)-Ca型演变为SO_(4)·Cl^(-)Na型,北部绿洲荒漠过渡带水质劣化显著,As、F^(-)、NO_(3)^(-)超标率分别达70.40%、48.00%和31.20%,其中As对儿童和成人的致癌风险(CR)分别超国际阈值11.4倍和5.3倍;流域由南向北从岩石风化主导过渡为蒸发浓缩主导,盐碱化通过蒸发浓缩与阳离子交换作用加剧污染物富集,叠加农业面源与工业排放形成复合污染;流域水质整体良好,但绿洲荒漠过渡带Ⅲ类水超标率达27.58%,水质劣化受农业污染与蒸发浓缩双重驱动,非致癌风险以Cl^(-)为主要贡献因子,而As致癌风险需优先防控儿童暴露;溶解性总固体浓度与Cl^(-)、Na+浓度呈极显著正相关,As浓度与儿童CR高度关联,形成“盐度污染风险”链式协同效应。基于三元耦合模型,流域被划分为高风险区(18.40%,紧急治理)、中风险区(27.20%,动态监控)、低风险区(21.60%,预防管理)及安全区(32.80%,长效保护),并提出差异化管控策略。研究揭示了干旱区地下水系统中自然地质过程与人类活动的协同致险规律,为“一带一路”沿线绿洲水资源多要素协同管理提供了融合生态分区思想与定量评估方法的科学范式。