印度喀什米尔-喜马拉雅地区古玛格高山冰川罕见泥质降雪的环境化学
F.A. leon.1*汗,硕士1:库雷希1，N.A. Kirmani2,萨达姆政权Sidiquee3.和r.a.邵3.
1喀什米的s.k农业科技大学环境科学系，印度斯利那加，191 121。
2喀什米尔大学土壤科学学院，印度斯利那加，191 121。
3.克什米尔大学农业科学和技术学院农业统计处，斯利那加，印度，191 121。
4.新德里·新德里的生物科学系，Jammia Millia Islamia，110 025印度。
http://dx.doi.org/10.12944/CWE.5.2.08
1991年初，克什米尔喜玛拉雅山谷出现了一些独特的环境污染现象，包括湖泊系统的黑雪和赤潮爆发。2002年5月，克什米尔地区Pir Panjal山脉的阿法沃特冰川(>4300 m.asl)发生了罕见的泥质降雪，表明该地区的环境情景正在发生变化。从冰川收集的雪样品的主要水化学显示相对较高的pH值(6.2-6.9)，而谷底(海拔1600米)雪样品的pH值较低(5.6)。冰川最上层的碳酸氢盐(36)和硅酸盐(19)，溶解氧和溶解有机物低于检测水平。相反，与谷底样品相比，冰川雪样品中硝酸盐(3.3 u eq L-1)和氨氮(2.8 u eq L-1)水平较低。通过与世界其他地区已发表的研究成果进行比较，发现克什米尔地区冰川雪中离子浓度较高。
化学环境;比较;喜马拉雅冰川;克什米尔;泥泞的雪;世界纪录
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印度喀什米尔-喜马拉雅地区古玛格高山冰川罕见泥质降雪的环境化学。Curr World environment 2010;5(2):271-278http://dx.doi.org/10.12944/CWE.5.2.08
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印度喀什米尔-喜马拉雅地区古玛格高山冰川罕见泥质降雪的环境化学。中国环境科学(英文版);5(2):271-278。可以从://www.a-i-l-s-a.com?p=284/
在中纬度、(亚热带)甚至高北极地区，季节性积雪和冰川上的大量风尘沉积事件是一种普遍现象。鉴于这些事件的冰川化学和冰川气象方面，它们正在成为重要的环境问题。大气是生物圈的一个重要组成部分，它从无数的人类活动中接受输入，包括扩大工业设施。不同的排放,除其他外在美国，有害气体和微粒污染物具有随气流或气流长距离移动的内在潜力，并根据该地区的小气候条件而稳定下来。雪化学研究是评估空气污染源的环境影响以及污染物的传输/沉积的有用工具。一些关于世界不同地区的雪的化学成分的著作已经发表，如威尔士中部的高地(Reynolds 1983)，偏远的苏格兰集水区(Tranter)et al .,1987)，加利福尼亚州(冈兹和霍夫曼1990)，珠穆朗玛峰地区(马里诺尼et al .,2004年），高北极（Toom-Sauntry和Barrie2002)，以及欧洲东北部的俄罗斯(沃克et al .,2003）。但是，稀少的调查（Naiket al .,1995年,一et al .,2001年和Lone汗2007年）已经在印度的雪化学上进行了特别是喜马拉雅山区的山区。最近在2002年5月在高海拔地区观察到的泥泞的雪落。Afarwat冰川（> 4300米ASL）通过Lone和Khan（2008）在Kashmir Himalaya的Pir Paljal系列上被认为是该地区的环境污染。
克什米尔（33.O.-34年O.N;73O.-75O.E)是一个深椭圆形碗状的山谷，边界是在南部和西南部的Pir -Panjal山脉和大喜马拉雅山脉的高山。分布在北部和东部。冰川的优势和雪原的斑块，高原的特征(更新世冰川冰碛的厚堆积，当地称为卡尔瓦斯)构成了该地区的一些突出的自然地理元素。最近，克什米尔山谷出现了一些环境问题。1991年3月观察到索纳玛格(克什米尔)冈德(Gund)山峰上出现“黑雪”的一份报告(Kawosa, 1991)被归因于海湾战争期间油田的燃烧。2002年4月，克什米尔谷地的一些地区也出现了偶尔的泥雨阵雨。2002年5月，克什米尔高山地区的阿法瓦特冰川罕见地发生了泥状降雪，这引起了相当大的环境问题，因为它直接关系到饮用水供应和无数天然雪源河流的生态。本研究涉及喀什米尔-喜马拉雅高山地区阿法瓦特冰川泥质降雪罕见环境现象的环境方面，并将研究结果与世界其他地区报告的数据进行了比较。
物理环境和学习区
克什米尔喜马拉雅山谷的物理环境与印度其他北部地区共同，在春季（5月）期间，西方干扰显着影响。这些扰动可以观察到表面的低压区域，或作为较低的对流层中的旋风循环，或作为上部的槽，以及来自地中海的散发物，Caspian和Black Sea.such障碍跨越伊朗和土耳其斯坦影响了30岁的次大陆O.在冬季影响印度最北部的冬季和7-8期间，他们的发生频率在于春季和7-8期间的平均值不同。这些干扰伴随着大雨和迅速下降的温度;在Naik报道的这些地区中诱惑雪地形成和冰et al .,(1995)。有时，西南风也从印度平原在春夏污染物和天然气溶胶传播。克什米尔地区在印度边境占据着战略位置(图1)。西北部是阿富汗，西部是巴基斯坦，北部和东部是中国和西藏。研究区为喜马拉雅Pir Panjal山脉高寒带的阿法瓦特冰川，海拔约4307 m。在冰川脚下坐落着世界著名的滑雪旅游胜地古玛格，以其令人惊叹的美丽环境而闻名。这个地方位于斯利那加市(查谟和克什米尔邦的夏季首府)西北约55公里处。冰川的一些排水溪流包括Buniyar Nallah和Ferozpore Nallah，后者与Jehlum河汇合，后者与亚洲最大的水体之一——乌拉湖汇合。
材料与方法
摘要2002年5月在阿法瓦特冰川进行了实地调查。从选定的地点收集积雪样本;最上面的一层 1 )和30厘米深(T 2 ）.雪融水的样品也从水通道(T 3. ）在冰川的下斜坡上。从水流中收集其他样品（T 4. )，在山脚下流淌，接收来自山上的全部融雪(径流)。位于斯利那加谷底(海拔1600米)的沙利玛校园被选为对照地点(C)进行比较。一个玻璃圆筒(长40厘米;直径5cm)。雪样本装在经过仔细清洗的聚乙烯瓶中，用去离子水冲洗。然后将雪融水通过Whatman(42号)滤纸过滤，分离出泥状悬浮颗粒物，滤液储存于其中聚乙烯瓶用去离子水清洗和漂洗。标准方法(APHA 1992)用于各种物理和化学变量。利用电子数字pH计(Systronics 327)对雪融水的pH值进行实时测量。碱度形成(CO3.和HCO3.）针对H的标准溶液测定2所以4;氯化物含量估计靶向反对Agno3.．苯酚-二磺酸法用于获取硝酸盐水平，而氨氮分析使用Nesseler试剂。用酸钼酸盐溶液测定了硅酸盐的含量。在分光光度计(Systronics)上进行估计。以KMnO为原料消耗氧气，获得溶解性有机物(DOM)4.滴定法。阳离子分析(Ca２＋和毫克2+）使用na滴定滴定完成2EDTA（二氢乙烯二胺四乙酸二乙酯）。AAS（原子吸收分光光度计，GEC 902，澳大利亚）估计铜含量。
结果与讨论
雪的化学组成
对受影响冰川区域的实地观察显示，积雪的上层(16-12厘米)覆盖着灰色的泥质颗粒物质。表1给出了从阿法瓦特冰川和谷底(斯利那加沙利玛校区作为对照地点)采集的雪样本的水化学数据。冰雪的pH值接近碱性范围，在6.2 ~ 6.9之间变化。这表明，来自印度平原或西部干旱地区的碱性沙尘可能受到了强烈的影响，并被西南风输送到该地区。阴离子(Cl - CO. 3. 2 - 和HCO 3. - )在所有雪样中均以相当的浓度存在(表1);最高积雪层(T 1 )， 30cm深度样品(T 2 ），雪熔融沟道水（T 3. ）在山的底部流水水（t 4. ）.雪样总硬度与阴离子浓度有关，冰川雪样中溶解氧(DO)和溶解有机物(DOM)的缺乏可能分别是由于高海拔地区缺氧和有机废弃物的缺乏造成的。NO浓度 3. - 和nh. －4 - 与山谷普通雪样品（控制部位）相比，从河口冰川收集的雪样中较低。较高的不 X 源自源自汽车的浓度山谷是雪样本中氮含量增加的原因。在正常大气条件下，HNO3.最初能形成艾特肯核，然后迅速增长到亚微米大小，并与NH反应4. +形成NH4.没有3.．该反应被陈述（Khemaniet al .,a, b)是可逆的和温度相关的。NH的形成4.没有3.在热带国家由于持续的高温而罕见。然而,HNO3.可以与土壤衍生或一些工业颗粒的反应反应，并作为粗糙气溶胶（Wolff 1984）结合在雪中。数据还表明阳离子的浓度（CA２＋、镁２＋，CU２＋）在克什米尔喜马拉雅山的泥泞颗粒层覆盖的冰川样品中较高。
残留物/颗粒沉积的化学成分
雪熔融滤液的干燥残余物出现灰色水泥，如灰尘，当与砂混合时显示出强烈的结合和设定能力（比率1：2）。24小时后，硬度明显明显明显，表明颗粒物质可能含有大部分的波特兰水泥。这对我们的观察结果提供了支持，即CA的显着更高内容２＋、镁２＋和SiO3. 2 -出现在最顶层的雪层(T1)，因为所有这些元素都是硅酸盐水泥的重要成分。化学组成表明，渣油/颗粒沉淀物约含石灰石78%、粘土20.5%、石膏5%、铁矿1.5%，主要成分为CaO = 61.53%、SiO3.= 22.75%， MgO = 4.2% (courtesy: JK cement, Srinagar)。这种典型的Por tland水泥的化学成分表明，这些颗粒/气溶胶可能来自工业/一些水泥制造单位或采石活动的排放。
表1阿法瓦特冰川泥质雪离子组成(平均)数据(T1- t4.山谷平原的雪样本(C)
多变的 |
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
C |
pH值 |
6.9 |
6.4 |
6.32 |
6.2 |
5.66 |
CL.-(u L情商1） |
12 |
9.5 |
8.8 |
6.3 |
1．3 |
二氧化碳2 -(u L情商1） |
20. |
18 |
16 |
14 |
9. |
HCO3－(u L情商1） |
36 |
34 |
35 |
30. |
10 |
做（U eq l1） |
BDL. |
BDL. |
BDL. |
BDL. |
5.2 |
2 . n . (pl .1） |
BDL. |
BDL. |
BDL. |
BDL. |
5.4 |
没有-(u L情商1） |
3．3 |
3．6 |
3．8 |
4. |
6.7 |
NH4.+- N (u1） |
2．8 |
3. |
4.5 |
4.8 |
15. |
总硬度（U eq l1） |
125 |
120 |
118 |
95 |
68 |
SiO.2 - |
19. |
7. |
6.5 |
6. |
2 |
加利福尼亚州２＋(u情商1） |
42.6 |
24 |
22 |
22 |
13.6 |
毫克２＋(u L情商1） |
10.83 |
8.78 |
7.5 |
7. |
4.8 |
铜２＋（UG L.1） |
51.7 |
17．1 |
10.8 |
8.9 |
6.6 |
T.1=顶部积雪层;T.2=积雪层下面30厘米处，T3.=冰川排水部位4.=水流; C =从Shalimar Campus收集的样品，Skuast-K BDL =低于检测水平
与世界上其他雪样的比较
表2提供了克什米尔喜马拉雅地区阿法瓦特冰川雪的水化学特征与已发表的世界记录的比较，可以看出很大的差异。阿法沃特冰川雪的pH值几乎是中性的(6.9)，相比之下，其他地区的雪的pH值较低(4.5-6.2)。沉淀酸被假定主要来源于硫酸和硝酸。大气中的碱性离子(如nhh)-4.和加利福尼亚州２＋)主要来源于NH的生物源4.和其他人类学活动，倾向于中和雪样中的酸度。在评估酸和碱性物种对雪化学的影响时，重要的是要在北印度古尔马尔格的雪离子组成与离子组成相比，重要的是了解他们的相对浓度。珠穆朗玛峰，在喜马拉雅地区的西藏南部以及东荣宾冰川的冰川;提醒Nunavut Canada;农村高地站点在中间威尔士，英国和中央和南加州，美国（表2）。
表2：与世界其他地区在靠近冰雹冰川上的泥泞顶级雪层离子组成的比较。（U eq l中的所有值- 1除pH]外
位置 |
CI.- |
没有－3 |
加利福尼亚州２＋ |
毫克２＋ |
pH值 |
参考 |
Afarwat冰川 |
12 |
3．3 |
42.6 |
10.83 |
6.9 |
本研究 |
谷平原，克什米尔 |
1．30 |
6.7 |
13.6 |
4.8 |
5.66 |
本研究 |
Gulmarg,克什米尔 |
9.4 |
3．4 |
10.5 |
1．8 |
6.2 |
奈克等(1995) |
东方荣布冰川 |
1.02 |
1.14 |
1.71 |
0.23 |
- |
康等（2004） |
警惕,努 |
21.81 |
6.13 |
37.87 |
8.43 |
- |
Tom-Sauntry和 |
珠穆朗玛峰 |
4. |
4. |
38 |
- |
6.2 |
Mariononi.等(2001) |
中间威尔士 |
21 |
11 |
4. |
- |
4.5 |
雷诺兹(1983) |
中央和南部 |
16.6 |
5.1 |
4. |
- |
5.2 |
Gung和Hoffmann（1990） |
在目前的研究中，钙的含量是10年前在Naik发表的记录的4倍，镁的6倍et al .,。（1995）克什米尔喜马拉雅地区的Gulmarg雪样。威尔士和加利福尼亚州的钙含量非常低（4 U eq L.1）.然而，珠穆朗玛峰和加拿大阿法沃特的新雪与阿法沃特冰川的钙值差异很小。由于硝酸盐主要来源于人为来源，其浓度在大多数积雪层(T1）与甘尔的克什米尔平原相比，冰川上的冰川较低et al .,（1995）为该地区。这证明了冰雹冰川的近的中性pH特性，这也可能是由于存在较高浓度的碱性材料。这些数据还表明了船身冰川的雪。Kashmir Himalaya，珠穆朗玛峰大CA２＋威尔士雪的内容和几乎中性pH值，而威尔士雪更酸性，其特点是低CA２＋内容。在Khemani，碱性成分对印度雨、云和雾水pH值的影响有充分的记录et al .,(1987 a, b)。高浓度的碱性组分(Ca２＋和米格２＋)是导致印度降水pH值高的原因，而阿法沃特冰川雪样中的碱性pH值与这些观测结果一致。存在浓度相当高的钙２＋据Morinoniet al .,(2001)在珠穆朗玛峰的雪样本已归因于维克et al .,（1993）亚洲粉尘的长期运输。贴花顿的其他研究et al .,(1983)和果阿et al .,（1992）还显示了CA的高离子浓度２＋雪在前季风时期。这种情况被认为是在亚洲主要在4月和5月的沙尘暴活动高峰期间的沙尘沉积造成的。重金属含量(Cu２＋）在本研究期间在不同的雪样中令人惊叹更高（51.7 UG L.1）与谷地板样品相比（6.6 UG1）.
与Kitanomine山、后黑尤和格陵兰未污染地区积雪样品对比(表3)可知，Afarwat冰川最顶层积雪层(T1)中Cu2+含量要高得多，这可能是人为活动对Cu2+污染颗粒物的输送所致。Sakai etal .(1988)对城市积雪中重金属浓度作为空气污染指标的研究表明，铜含量在0.6-9.7(丰平河流域)之间变化，7.2-27.8(倾倒雪站)和17.7-75.4 ug L-1(札幌市市区)，归因于工业化过程中各种污染物混合积累。Weiss et al.，(1975)报道格陵兰冰川的铜含量极低(0.15 ug -1)。
阿法瓦特冰川对喀什米尔喜马拉雅地区的河流和湖泊水质有相当大的影响。很可能钙的浓度越高２＋在到达湖泊后泥泞的雪融化中可能导致Caco3.沉淀（Marl形成）。此类现象也被报道（Khan和Zutshi 1980，Khan 2000）在克什米尔山谷湖泊。根据
表3：铜含量的比较（UG L.1)和世界上其他未受污染的地区在阿法瓦特冰川的泥质雪层样本中
位置 |
铜２＋参考 |
||
Afarwat冰川，Kashmir Himalaya |
51.7 |
本研究 |
|
谷地，克什米尔 |
6.6 |
本研究 |
|
Houheikyou. |
0.6 |
Sakai.et al .,(1988) |
|
格陵兰岛冰川 |
0.15 |
维斯et al .,(1975) |
|
苔藓（1980）钙和碳酸氢盐富含水有厚厚的CA沉积物２＋和米格２＋（Marl）覆盖宏观物质和藻类社区。这种沉淀可能干扰水生物生物社区的水
生态系统。
 |
图1：印度地图（左）和J＆K（右）所示的位置Afarwat冰川在Pripanjal系列和抽样网站的位置 |
喀什米尔喜马拉雅地区阿法瓦特冰川上罕见的泥状降雪的合理原因可能是(i)携带颗粒物质的云可能是随着西南季风从印度北部的某个邦或来自西北国家(包括巴基斯坦、伊朗、伊拉克和阿富汗等)，这是西方在地中海动乱的结果。然而，考虑到Pir Panjal山脉作为西南风吹过印度平原的天然屏障，前一种解释似乎更有效。在到达更高的山峰(这里是阿法沃特冰川)后，受污染的云滴(晶体)由于在高海拔通常普遍存在的低温而凝结(ii)，在山谷不同地区作业的水泥厂排放的灰尘可能是这种泥沉积的另一个来源。由于克什米尔山谷被群山环绕，悬浮颗粒物扩散到远处的可能性很小。这种独特的地形特征使得克什米尔喜马拉雅山谷更容易受到不断变化的环境情景的破坏，包括最近罕见的泥泞降雪现象。
结论
综上所示，研究结果清楚地表明，克什米尔喜马拉雅地区高寒带Afarwat冰川的泥质雪样中离子成分含量高于克什米尔谷底和世界其他地区的雪样。这项研究呼吁迫切需要进行跨学科的环境调查，以评估山地生态系统的变化生态，特别是作为喜马拉雅地区水资源重要组成部分的巨大冰川。
确认
作者对SKUAST-K的研究设施表示感谢。T.he assistance rendered during field trip to Afarwat glaciers by colleagues(M.Y. Zargar博士和a.h. Zargar先生)谨此致谢。感谢JK水泥，斯利那加，提供了一些有用的信息。Tahira女士帮助用电脑打印手稿。
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