陸志明

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊(duì)，新疆昌吉831199）

新疆焉耆盆地農(nóng)村地區(qū)地下水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)

陸志明*

（新疆地礦局第十一地質(zhì)大隊(duì)，新疆昌吉831199）

依據(jù)《農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》，采用單因子評(píng)價(jià)法，對(duì)新疆焉耆盆地農(nóng)村地區(qū)地下水水質(zhì)安全進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：焉耆盆地3組潛水水質(zhì)良好，適宜作為當(dāng)?shù)厣铒嬘盟膩碓?；承壓水部分受到污染?2組淺層承壓水中，水質(zhì)安全類別為安全、基本安全及不安全的分別占總檢測(cè)井的50.0%、16.7%及33.3%，基本安全水質(zhì)的影響因素主要為Mn、NO3-和Fe，不安全水質(zhì)的影響因素主要為TH、SO42-、Fe、TDS、Cl-、NO3-和Mn；10組深層承壓水中，水質(zhì)安全類別為安全、基本安全及不安全的分別占總檢測(cè)井的60.0%、10.0%及30.0%，基本安全水質(zhì)的影響因素主要為Fe，不安全水質(zhì)的影響因素主要為SO42-和F-。研究區(qū)地下水水質(zhì)較差主要與干旱的氣候條件、原生地質(zhì)環(huán)境、地下水開采、生活和農(nóng)業(yè)污染源以及農(nóng)業(yè)活動(dòng)等的影響有關(guān)。提出應(yīng)控制地下水開采量以及防止地下水受農(nóng)業(yè)污染等合理開發(fā)利用該區(qū)地下水的建議。

水質(zhì)安全評(píng)價(jià)；單因子評(píng)價(jià)法；農(nóng)村地區(qū)；焉耆盆地

地下水作為新疆農(nóng)村的主要飲用水源，地下水質(zhì)量的優(yōu)劣已成為制約新疆農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要因素。根據(jù)有關(guān)研究成果，新疆城市現(xiàn)已基本普及水質(zhì)安全的自來水，農(nóng)村地區(qū)飲用水源得到有效治理。但部分農(nóng)村地區(qū)地下水仍存在溶解性總固體、硫酸鹽、總硬度等常規(guī)化學(xué)指標(biāo)超標(biāo)、微生物指標(biāo)超標(biāo)以及氟、砷等毒理指標(biāo)超標(biāo)等問題［1］。這些水質(zhì)問題若不得到妥善治理，長(zhǎng)期飲用會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的地方病，影響農(nóng)村居民的健康［2］。因此，新疆農(nóng)村地區(qū)的地下水水質(zhì)問題要引起我們的高度重視。

先前已對(duì)所研究區(qū)域整體進(jìn)行地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)，分析評(píng)價(jià)結(jié)果表明，研究區(qū)地下水質(zhì)量較差且有惡化趨勢(shì)。城市和農(nóng)村環(huán)境對(duì)地下水水質(zhì)的影響是不同的，城市和農(nóng)村對(duì)飲用水的質(zhì)量要求也有一定的區(qū)別。前人并未將研究區(qū)的城市和農(nóng)村分別進(jìn)行地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)，以此為切入點(diǎn)，對(duì)焉耆盆地農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行地下水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)，其目的在于掌握研究區(qū)地下水水質(zhì)狀況，找出影響地下水水質(zhì)安全的主要影響因素，為當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)地下水資源、防治地下水污染和水質(zhì)管理提供重要依據(jù)。同時(shí)，對(duì)于其他內(nèi)陸干旱農(nóng)村地區(qū)開展地下水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)和保護(hù)措施的制定具有重要的參考意義。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

焉耆盆地位于新疆天山中段南麓，新疆巴音郭楞蒙古自治州北部，塔里木盆地東北部，包括和靜縣、和碩縣、焉耆縣、博湖縣等4個(gè)縣和8個(gè)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的團(tuán)場(chǎng)。焉耆盆地四周環(huán)山，呈菱形，地勢(shì)從西北向東南傾斜，從周邊山嶺向盆地中心（博斯騰湖）傾斜。盆地內(nèi)主要河流有開都河、黃水河、清水河等。

研究區(qū)山前帶為由巨厚的卵礫石、礫石和砂礫石組成的單一潛水含水層，潛水水位埋深5～33m；在沖—洪積扇下部至湖濱地區(qū)巖層為砂礫石、礫石、砂、粘土以及粉質(zhì)粘土互層，其中埋藏有潛水及承壓水，依據(jù)水利部《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃細(xì)則》，承壓水按井深劃分為淺層承壓水（井深小于100m）和深層承壓水（井深不小于100m），承壓水水位埋深3～93m［3］。

焉者盆地地下水系統(tǒng)接受側(cè)向徑流、河流入滲、降水入滲、渠系水滲漏和田間灌溉水入滲補(bǔ)給。地下水以蒸散發(fā)、農(nóng)田排渠排泄、河流排泄、匯入博斯騰湖、人工開采等方式進(jìn)行排泄。

1.2水樣采集與測(cè)試

地下水采樣點(diǎn)分布于新疆焉耆盆地農(nóng)村平原區(qū)，采樣點(diǎn)控制面積為0.81×104km2。采樣時(shí)間為2014年7月，共采集農(nóng)村地下水水樣25組（其中潛水水樣3組，淺層承壓水水樣12組，深層承壓水10組），地下水采集點(diǎn)井深為10～200m，取樣點(diǎn)分布見圖1。水樣嚴(yán)格按《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（HL/T164-2004）》進(jìn)行采集、保存、送樣。

水樣測(cè)試由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所礦泉水檢測(cè)中心完成，檢測(cè)項(xiàng)目包括pH、水溫、溶解氧、氧化還原電位、電導(dǎo)率等5項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)必測(cè)指標(biāo)，K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-、F-、I-、NO2-、總硬度（TH）、溶解性總固體（TDS）、耗氧量、偏硅酸、Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Cr6+、Cd、Hg、As、Se等28項(xiàng)無機(jī)指標(biāo)，檢測(cè)儀器為iCAP6300等離子體發(fā)射光譜儀。

1.3評(píng)價(jià)方法

本文依據(jù)《農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》，從地下水水質(zhì)的角度對(duì)焉耆盆地農(nóng)村地區(qū)地下水安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果可分為安全、基本安全及不安全3類。若地下水水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）》要求的為安全；符合由全國(guó)愛衛(wèi)會(huì)/衛(wèi)生部頒布的《農(nóng)村實(shí)施（生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）準(zhǔn)則》要求的為基本安全，否則為不安全。

評(píng)價(jià)方法采用單因子評(píng)價(jià)法，即根據(jù)因子的限值區(qū)間確定地下水水質(zhì)安全類別，不同地下水水質(zhì)安全類別的指標(biāo)限值相同時(shí)，從優(yōu)不從劣，地下水水質(zhì)安全類別按單因子最高類別確定。

2　結(jié)果與分析

2.1地下水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)

2.1.1潛水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)

通過單因子評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，焉耆盆地3組潛水水樣的水質(zhì)安全類別均為安全，表明研究區(qū)潛水水質(zhì)良好，適宜作為當(dāng)?shù)厣铒嬘盟膩碓础?/p>

2.1.2淺層承壓水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)

研究區(qū)12組淺層承壓水水樣的水質(zhì)安全類別為安全、基本安全及不安全的分別有6組、2組及4組，分別占總檢測(cè)井的50.0%、16.7%及33.3%，表明研究區(qū)淺層承壓水部分受到污染。類別為基本安全的地下水水樣超過《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）》中限值的項(xiàng)目主要為Mn、NO3-和Fe，類別為不安全的地下水水樣超過《農(nóng)村實(shí)施（生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）準(zhǔn)則》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目主要為TH、SO42-、Fe、TDS、Cl-、NO3-、和Mn等（表1）。

2.1.3深層承壓水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)

研究區(qū)10組深層承壓水水樣的水質(zhì)安全類別為安全、基本安全及不安全的分別有6組、1組及3組，分別占總檢測(cè)井的60.0%、10.0%及30.0%，表明研究區(qū)深層承壓水部分受到污染。類別為基本安全的地下水水樣超過《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）》中限值的項(xiàng)目主要為Fe，類別為不安全的地下水水樣超過《農(nóng)村實(shí)施（生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）準(zhǔn)則》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目主要為SO42-和F-（表1）。

表1　焉耆盆地農(nóng)村地下水水質(zhì)安全類別及超標(biāo)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表

2.2地下水水質(zhì)安全類別分布特征

2.2.1水平分布特征

由圖1和表1可以看出，地下水水質(zhì)安全類別為安全的檢測(cè)井有15個(gè)，其中和靜縣、和碩縣、焉耆縣和博湖縣分別占20.0%、6.7%、40.0%及33.3%；地下水水質(zhì)安全類別為基本安全的檢測(cè)井有3個(gè)，分別位于焉耆縣、博湖縣和和碩縣；地下水水質(zhì)安全類別為不安全的檢測(cè)井有7個(gè)，其中和碩縣、和靜縣和博湖縣分別占14.3%、71.4%及14.3%。

2.2.2垂向分布特征

在垂向分布上，水質(zhì)安全類別由高到低依次為潛水＞深層承壓水＞淺層承壓水。安全類別為安全的15組檢測(cè)井中有3組潛水、6組淺層承壓水和5組深層承壓水；水質(zhì)安全類別為基本安全的3組檢測(cè)井中有2組淺層承壓水和1組深層承壓水；水質(zhì)安全類別為不安全的7組檢測(cè)井中有4組淺層承壓水和3組深層承壓水。

2.3地下水質(zhì)量較差原因分析

研究區(qū)潛水水質(zhì)安全類別均為安全，而部分承壓水水質(zhì)安全類別為基本安全或不安全，表明承壓水水質(zhì)較差，因此，本節(jié)地下水質(zhì)量較差原因分析僅針對(duì)承壓水。

2.3.1自然因素

焉耆盆地屬于典型的中溫帶大陸性氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈，蒸降比超過30，地下水因蒸發(fā)排泄而減少，水去鹽留，最終導(dǎo)致地下水中TDS升高。同時(shí)，溶解于地下水中的鹽分沿毛管上升水流在表土積聚，導(dǎo)致土壤鹽堿化。在研究區(qū)灌溉作用下，土壤中的鹽分隨水分入滲到潛水中，導(dǎo)致潛水中TDS較高，潛水交替循環(huán)迅速，隨著徑流排泄，潛水水量及鹽分同時(shí)耗失，潛水中TDS較低，水質(zhì)較好。而承壓水相對(duì)封閉，水交替循環(huán)緩慢，TDS隨著各離子的不斷累積而逐漸升高，水質(zhì)變差。

研究區(qū)地下水中Fe和Mn含量的超標(biāo)是由原生地質(zhì)環(huán)境造成的，據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)國(guó)土資源廳2004年8月編制的《新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)開發(fā)簡(jiǎn)明圖集》，焉耆盆地西北部山區(qū)分布有13個(gè)鐵礦和4個(gè)錳礦，在自然還原環(huán)境下，高價(jià)鐵和錳的氧化物還原成低價(jià)鐵和錳的易溶鹽，并離解出大量的鐵元素和錳元素，進(jìn)入地下水中［4］。且Fe和Mn超標(biāo)的地下水取樣點(diǎn)均分布于承壓水區(qū)，這是由于承壓水區(qū)地下水徑流條件較差，利于地下水中Fe和Mn的遷移和富集。

2.3.2人為因素

（1）地下水開采。焉耆盆地是塔里木河流域重要的組成部分，同時(shí)也擔(dān)當(dāng)著向塔里木河下游生態(tài)輸水的任務(wù)，隨著我國(guó)內(nèi)陸河灌區(qū)節(jié)水改造工程的實(shí)施，塔里木河流域綜合治理，灌區(qū)的引水量逐步減少，而地下水開采量逐年增加，將會(huì)導(dǎo)致綠洲灌區(qū)地下水位下降，改變?cè)械牡叵滤畡?dòng)力條件，加深了不同含水層之間的聯(lián)系，地下水污染向更深層發(fā)展，加劇了承壓水的污染程度。同時(shí)，造成生態(tài)可耗水量減少，將會(huì)影響該區(qū)植被生長(zhǎng)，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化［5］。

（2）生活和工業(yè)活動(dòng)的影響。焉耆盆地生活污染源和工業(yè)污染源分布見圖1，生活污染源包括垃圾填埋場(chǎng)和污水處理廠，工業(yè)污染源包括造紙廠、礦業(yè)、鋼鐵廠、化工廠等。其中，生活污染源分解的最終生成物NO3-含量超過標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)表現(xiàn)為TH超標(biāo)；工業(yè)污染源的排解使各類重金屬（如Fe、Mn等）以及SO42-等含量超標(biāo)。其所產(chǎn)生的污水雖然都有一定的防滲措施，但由于設(shè)施簡(jiǎn)陋而出現(xiàn)滲漏，部分無機(jī)污染物及有機(jī)污染物由上游遷至下游，由潛水徑流至承壓水，并在承壓水中積聚，使承壓水水質(zhì)變差。

（3）農(nóng)業(yè)活動(dòng)的影響。焉耆盆地是新疆重要的綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)業(yè)區(qū)大量使用的化肥農(nóng)藥等含有大量的NO3-和Cl-等，這些組分隨灌溉水入滲進(jìn)入地下水，發(fā)生離子置換作用，使淺層承壓水中NO3-和Cl-等超過標(biāo)準(zhǔn)值，將進(jìn)一步加劇區(qū)域淺層承壓水水質(zhì)惡化的趨勢(shì)［6］。同時(shí)，研究區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)井管理混亂，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶為獲得更大的出水量，對(duì)上部易受污染的潛水或淺層承壓水未進(jìn)行止水或不完全止水，造成多層混合取水，水質(zhì)較差潛水或淺層承壓水不斷向深層流動(dòng)，使地下水污染向更深層發(fā)展。

3　建議

針對(duì)焉耆盆地農(nóng)村地區(qū)地下水質(zhì)量較差的現(xiàn)狀，提出以下建議。

3.1控制地下水開采量

以節(jié)水灌溉和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心，重新評(píng)價(jià)、規(guī)劃地下水資源，嚴(yán)格控制和減少地下水開采，使地下水實(shí)際開采量逐步調(diào)減到其允許開采量的范圍內(nèi)，防止淺層污水向深層流動(dòng)，污染深層地下水。

3.2控制生活污染源

城鎮(zhèn)生活垃圾及生活污水會(huì)造成地下水污染，需加以處理后再排出，因此需要加強(qiáng)城鎮(zhèn)垃圾填埋場(chǎng)防滲設(shè)施的治理，并提高城鎮(zhèn)生活污水的處理率。

3.3控制工業(yè)污染源

對(duì)研究區(qū)工業(yè)企業(yè)進(jìn)行排查，要求有污水排放的企業(yè)必須建立污水處理系統(tǒng)，建立嚴(yán)格的檢查監(jiān)督機(jī)制，并對(duì)任意排放污水的企業(yè)追查其法律責(zé)任［7］。

3.4防止地下水受農(nóng)業(yè)污染

改進(jìn)灌溉方式，推廣滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥，大力推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)和復(fù)合肥顆粒化施肥模式，提高肥料的利用率，開展植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與布局規(guī)劃，有限種植需肥量低，環(huán)境效益高的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物。

3.5建立健全地下水統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)

對(duì)地方和兵團(tuán)團(tuán)場(chǎng)的地下水開發(fā)利用統(tǒng)一規(guī)劃，同時(shí)從農(nóng)村地區(qū)地下水污染嚴(yán)重的實(shí)際出發(fā)，制定相應(yīng)的地方性法律法規(guī)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地下水污染防治提供法律保障與政策支撐。

［1］王志明.新疆農(nóng)村飲用水安全存在問題的對(duì)策與建議［J］.東北水利水電，2013，31（9）：35-36，43.

［2］石彤，孫予新.新疆地方病分布與飲用水安全衛(wèi)生供水的緊迫性分析［J］.西部探礦工程，2008，20（5）：82-84.

［3］Wang Shuixian.Groundwater Quality and its Suitability for Drinking and Agricultural use in the Yanqi Basin of Xinjiang Province，Northwest China［J］.Environmental Monitoring and Assessment，2013，185（9）：7469-7484.

［4］曾昭華.地下水中鐵元素的形成及其控制因素［J］.地質(zhì)學(xué)刊，2003，27（4）：220-224.

［5］王水獻(xiàn)，吳彬，楊鵬年，等.焉耆盆地綠洲灌區(qū)生態(tài)安全下的地下水埋深合理界定［J］.資源科學(xué)，2011，33（3）：422-430.

［6］謝輝，古麗尼莎，孫振海，等.昌吉市淺層地下水現(xiàn)狀及開發(fā)潛力分析［J］.西部探礦工程，2013，25（9）：137-139.

［7］嚴(yán)紅，蔡瑞慶.2006-2010年庫(kù)爾勒地下水現(xiàn)狀及未來保護(hù)措施［J］.西部探礦工程，2013（2）：129-131.

D641.5

A

1004-5716（2016）10-0161-05

2015-12-17

2015-12-18

陸志明（1990-），男（漢族），新疆昌吉人，助理工程師，現(xiàn)從事水工環(huán)境地質(zhì)研究工作。