揭秘非斯河（Oued Fez）流域水质：关乎饮水与灌溉安全的深度剖析

《Environmental Advances》：Hydro-chemical study and assessment of drinking and irrigation water quality in the Oued Fez watershed (Fez city and surrounding areas, Sa?s Basin, Morocco):

在摩洛哥非斯河（Oued Fez）流域，水质量关乎多方发展。研究人员开展该流域地表水的理化特性、水化学演化及饮用和灌溉适宜性研究。结果显示部分水适合饮用和灌溉，下游受污染不适合灌溉。此研究为水资源管理提供依据。

　　在摩洛哥的非斯河（Oued Fez）流域，水资源对于当地的农业、城市发展和居民生活至关重要。然而，随着城市的快速扩张、人口密度的增加以及工业和农业活动的日益频繁，该流域的地表水质量面临着严峻的挑战。一方面，水作为生命之源，其质量直接关系到居民的饮用水安全，关乎人们的身体健康；另一方面，对于农业灌溉来说，适宜的水质是保障农作物产量和土壤健康的关键因素。但目前，该流域的水质量状况并不明晰，受到自然因素和人为活动的双重影响，水中化学组成复杂多变，这使得对其进行科学评估和合理管理迫在眉睫。

为了解决这些问题，来自多个研究机构的研究人员针对非斯河（Oued Fez）流域的地表水开展了深入研究。他们通过一系列研究，得出了诸多重要结论。该流域地表水化学组成呈现出明显的变化规律，从上游到下游，水化学相从 Ca-HCO₃相逐渐演变为 Na-HCO₃相，最终变为 Na-Cl 相 。多数地表水符合国际饮用水标准，但位于城市区域的部分水样（S-MC 和 R-FS4）存在问题，不适合饮用。在灌溉适宜性方面，上游水质量较好，适合灌溉，而下游水因受到严重污染，钠和氯化物含量高，不适合灌溉。此外，研究还通过同位素分析确定了水的来源为大气降水，其补给高度在 1011 - 1577 米，对应于中阿特拉斯山脉的地形。

这些研究结论意义重大，为非斯河（Oued Fez）流域水资源的可持续管理提供了关键依据，有助于制定合理的水资源保护和管理策略，保障居民的饮用水安全，维持农业的可持续发展。该研究成果发表在《Environmental Advances》上。

研究人员开展研究时运用了多种关键技术方法。首先是采样分析技术，在 2023 年 2 月对研究区域内的多条河流及泉水进行采样，涵盖了从上游到下游的不同区域。接着对采集的水样进行现场理化参数测量，包括温度（T°）、电导率（EC）、总溶解固体（TDS）和 pH 值 。在实验室中，利用离子色谱法对水样中的溶解离子进行分析，通过特定的阳离子和阴离子标准溶液进行校准，以确保分析结果的准确性。同时，运用稳定同位素分析技术，对氢（δ2H）和氧（δ1?O）的稳定同位素进行检测，以此来追溯水的来源和补给区域。此外，还利用多种软件工具进行水岩相互作用和理化变化分析，通过计算多种水质指数，如钠离子吸附比（SAR）、钠百分比（Na%）、渗透率指数（PI）、凯利指数（KI）和灌溉水质指数（IWQI），来评估水的灌溉适宜性。

研究结果如下：

• 水化学特征：测量了研究区域内地表水的理化和分析参数，水温在 19.8°C - 27.1°C 之间，pH 值为 7.19 - 7.93，呈中性至弱碱性，盐度适中。阳离子中 Na?占主导，浓度变化大；阴离子中 HCO??含量最高。通过 Piper 图分析，多数泉水样本属于 Ca-HCO?相，河流样本则沿程发生变化，上游为 Ca-HCO?相，中游变为 Na-HCO?相，下游为 Na-Cl 相。利用 Gibbs 图评估自然过程对水化学的影响，结果表明水岩相互作用起决定性作用，但部分样本离子比值异常可能与外部污染源有关。通过相关性分析发现，温度、pH 值、电导率、总溶解固体与各离子之间存在不同程度的相关性，反映出它们对水化学组成的影响。
• 氢和氧的稳定同位素：δ1?O 和 δ2H 的组成范围分别为 - 7.09‰ - -5.68‰（V-SMOW）和 - 42.7‰ - -32.8‰（V-SMOW），这些值与全球大气降水线（GMWL）和摩洛哥大气降水线（MMWL）相符，证实了水的大气降水来源，且计算得出补给区域位于海拔 1011 - 1577 米的中阿特拉斯山脉。
• 研究区域内饮用水和灌溉水质量：依据世界卫生组织标准评估饮用水质量，多数水样符合标准，但城市区域的 S-MC 和下游的 R-FS4 水样存在问题，不适合饮用。在灌溉水质量评估方面，通过计算多种水质指数得出，上游水样多适合灌溉，下游水样由于受到污染，钠和氯化物含量高，不适合灌溉。例如，SAR 值显示多数上游水样质量好，下游部分水样则不适合；Na% 结果表明部分上游水样为 “好”，下游部分水样为 “不适合” ；PI 值反映出部分水样适合灌溉，部分则不适合；KI 值显示部分水样适合灌溉，部分水样因钠含量过高不适合；IWQI 值也显示上游部分水样适合灌溉，下游部分水样不适合。

研究结论和讨论部分指出，非斯河（Oued Fez）流域地表水化学组成和质量受水岩相互作用和人为活动的显著影响。上游水适合饮用和灌溉，下游水因污染不适合。通过同位素确定了水的来源和补给高度。研究还区分出流域内不同渗透率的区域，高渗透率的北部区域易受污染，可能导致土壤渗透率降低和农业生产能力下降。这些研究结果对于制定水资源管理策略、保护水资源和保障农业可持续发展具有重要意义，同时也为其他类似地区的水资源研究提供了参考范例，有助于推动全球范围内对水资源质量的研究和保护工作。