張方璐，陳和焰

(1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，云南昆明 650000；2.新疆華維地礦工程技術(shù)有限公司，新疆烏魯木齊 830001)

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薩熱克礦區(qū)可飲用水質(zhì)分析與評(píng)價(jià)

張方璐1，陳和焰2

(1.昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，云南昆明 650000；2.新疆華維地礦工程技術(shù)有限公司，新疆烏魯木齊 830001)

概述了薩熱克銅礦區(qū)的概況，介紹了該礦區(qū)含水層的分布特征，對(duì)東部豎井、卓尤勒蘇河、明哲勒赫溪、ZK010等鉆孔水質(zhì)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：ZK413的地下水氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度超標(biāo)，ZK3601的氯化物和ZK502的總硬度和硫酸鹽超標(biāo)，不符合生活用水的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是不可飲用的地下水資源，其余地下水和地表水基本符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，屬于可飲用水資源范圍。

薩熱克銅礦區(qū)；飲用水資源；卓尤勒蘇河；明哲勒赫溪；地下水

礦區(qū)是指開發(fā)利用礦產(chǎn)資源形成的產(chǎn)業(yè)、作業(yè)而形成的經(jīng)濟(jì)與行政社區(qū)，它可以帶動(dòng)和支持該區(qū)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展[1]。礦區(qū)水資源對(duì)礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起著關(guān)鍵作用。礦區(qū)可飲用水資源來源于地下水和地表水，前人對(duì)礦區(qū)地下水進(jìn)行了較多研究。林曼利等[2]對(duì)安徽北部礦區(qū)深層地下水的研究表明，地下水中重金屬質(zhì)量濃度從高到低依次為Ni、Pb、Cu、Cd、Cr，重金屬質(zhì)量濃度顯示地下水資源已經(jīng)遭受破壞；楊靜等[3]對(duì)鶴壁礦區(qū)礦井水的研究表明，礦井水需要經(jīng)過處理才能作為生活用水提供給礦區(qū)；吳志紅等[4-5]研究表明，礦區(qū)水經(jīng)過處理后可以作為生活飲用水或工業(yè)用水。薩熱克銅礦是一個(gè)大型礦床，然而，目前對(duì)薩熱克銅礦區(qū)周緣可飲用水資源的研究較少。筆者對(duì)薩熱克礦區(qū)可飲用的鉆孔水、坑道水和地表河流水中的離子濃度、pH、硬度等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析，旨在為保護(hù)和利用地下水資源提供科學(xué)依據(jù)。1 礦區(qū)概況

薩熱克礦區(qū)位于西南天山西段，礦區(qū)北部地勢(shì)較高，南東地勢(shì)較低，屬侵蝕低中山地貌，海拔最高3 116 m，最低2 813 m。按地貌形態(tài)分類為低中山區(qū)。局部山坡陡峭，山脊呈鋸齒狀，最大相對(duì)高差303 m，河谷切深100～200 m，屬風(fēng)蝕地貌(風(fēng)蝕谷)干旱地區(qū)荒漠類型(石質(zhì)荒漠)。山體表面植被稀少，河谷低洼地段發(fā)育有抗寒耐旱的植被。礦區(qū)中部為卓尤勒蘇河支流明哲勒赫勃勒河(溪)，長(zhǎng)年流水，水量充沛。河谷侵蝕切割強(qiáng)烈，溝底偶有泉水溢出。卓尤勒蘇河在礦區(qū)以南，卓尤勒蘇河上游洪水位標(biāo)高為2 820 m。平水位標(biāo)高2 800 m為最低侵蝕基準(zhǔn)面。礦區(qū)位于中溫帶大陸氣候區(qū)，氣候干燥，降水量少而蒸發(fā)量大，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季溫涼短促，風(fēng)沙大而多，四季不分明，晝夜溫差大，平均無霜期164 d，屬典型的中溫帶大陸性氣候。年平均氣溫7.3 ℃以下，1、2月份最冷，月平均氣溫-8～-9 ℃，最低氣溫-20～-25 ℃；無霜期160～180 d，積雪厚度最大可達(dá)1 m，凍土深度為170 cm；年平均降水量172.8 mm，年最大降水量258.3 mm，多集中于5—8月，月最大降水量72.6 mm；年平均蒸發(fā)量為2 674.0 mm。

工作區(qū)中南部高山區(qū)通行條件較差，只能靠牲畜馱運(yùn)到達(dá)工作地點(diǎn)。生活供應(yīng)依托于烏恰縣城、阿圖什市及喀什市。工作區(qū)屬于烏恰縣農(nóng)業(yè)不發(fā)達(dá)，但礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)，目前已開采有天然氣、煤、鐵、銅、鉛、硫、鹽、金等礦產(chǎn)。

2 礦區(qū)含水層分布

區(qū)域水文概況主要是描述薩熱克地區(qū)地表水和地下含水層分布情況。流經(jīng)礦區(qū)的河流為卓尤勒蘇河支流明哲勒赫勃勒河(溪)。卓尤勒蘇河發(fā)源于海拔4 562 m的喀拉阿依條日北山，全長(zhǎng)約60 km，最終匯入克孜勒蘇河；該河以冰雪融水和泉水補(bǔ)給為主，明哲勒赫勃勒溪水流量1.538×104m3/d，卓尤勒蘇河河水年徑流量約1.370×108m3/a。

中生界白堊系碎屑巖裂隙含水層(K1-2)：在礦區(qū)中部以條帶狀近東西向分布，早期陸相沉積以山麓洪積-河流相為主，晚期為海陸過渡相沉積。上統(tǒng)英吉沙群(K2yi)為紫紅色長(zhǎng)石石英砂巖、鈣質(zhì)雜砂巖夾粉細(xì)砂巖，下統(tǒng)克孜勒蘇群(K1kz)為灰綠色礫巖、砂巖、含礦鈣質(zhì)礫巖、砂礫巖、巖屑砂巖等。據(jù)鉆孔揭露資料，礦區(qū)內(nèi)出露地層總厚度超過910 m。巖石裂隙發(fā)育，含裂隙水，為礦區(qū)主要含水層。根據(jù)ZK502鉆孔、ZK011鉆孔、ZK413鉆孔抽水試驗(yàn)涌水量0.069～0.363 L/s，單位涌水量(q)為0.007 3～0.030 9 L/(s·m)。滲透系數(shù)0.001 5～0.018 5 m/d，屬于弱富水性的裂隙含水層。水化學(xué)類型主要為HCO3·SO4-Mg·Ca型及Cl·SO4-Na·Mg·Ca型，礦化度為0.435～4.350 g/L。

3 礦區(qū)水質(zhì)評(píng)價(jià)

筆者分析了卓尤勒蘇河的上下游、明哲勒赫溪中游以及礦坑水中陰離子和陽(yáng)離子，另外抽取部分鉆孔中的水樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，包括渾濁度、總固體、pH、總硬度、永久硬度、總堿度等(表1、2)。

礦山開采排水會(huì)改變地下水的徑流方向，使礦區(qū)地下水位下降，地下水向礦坑匯集，導(dǎo)致礦區(qū)地下水均衡受到破壞。由于卓尤勒蘇河鄰近礦體，明哲勒赫溪從礦體頂部地表流過，卓尤勒蘇河及明哲勒赫溪水通過巖石裂隙滲透進(jìn)入礦坑，從而使河水流量有所減少，礦區(qū)地表水資源均衡會(huì)受到一定影響。當(dāng)前薩熱克銅礦處于開拓階段，西部斜坡道礦坑水分析結(jié)果顯示,礦坑排放廢水和河水化學(xué)成分比較接近，雖然西部斜坡坑道水渾濁度高達(dá)1 300，但卓尤勒蘇河下游的水渾濁度仍<1，水質(zhì)未發(fā)生太大變化，表明當(dāng)前礦坑廢水排放量不大，尚未對(duì)地表水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

表1 采樣點(diǎn)礦坑水與河水化學(xué)分析結(jié)果

表2 采樣點(diǎn)礦坑水與河水化學(xué)分析結(jié)果

根據(jù)勘查水化學(xué)分析資料，采用對(duì)比評(píng)價(jià)方法，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)測(cè)了鉆孔ZK010、ZK413、ZK3601、ZK502的水樣，分析對(duì)比結(jié)果見表3。

由表3可知，ZK413的氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度超標(biāo)，這是由于地下水滲透徑流速度較慢，溶解了白堊系地層中的易溶鹽成分，使得地下水中氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度等含量均較大，其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749—2006)，可作為礦區(qū)生活飲用水水源。

4 結(jié)論

通過對(duì)礦區(qū)坑道水、地表水和鉆孔中的水進(jìn)行分析，結(jié)果表明：①礦坑排放廢水和河水的化學(xué)成分比較接近，雖然礦坑廢水渾濁度高達(dá)1 300，但卓尤勒蘇河下游的水渾濁度仍<1，水質(zhì)未發(fā)生較大變化，表明礦坑廢水排放量不大，尚未對(duì)地表水資源造成嚴(yán)重污染。②除ZK413氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度超標(biāo)外，其余各項(xiàng)離子均符合國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)(GB 5749—2006)，可作為礦區(qū)生活飲用水水資源。另外，ZK3601的氯化物、ZK502的總硬度和硫酸鹽超標(biāo)。總體來說，卓尤勒蘇河河水與明哲勒赫溪水質(zhì)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，是礦區(qū)理想的飲水資源。

表3 生活用水評(píng)價(jià)結(jié)果

注：*為超標(biāo)項(xiàng)。

Note:* indicated exceed the standard.

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[1] 唐要安，劉芳芳，張海波.礦區(qū)水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].礦業(yè)工程，2007，5(2)：46-49.

[2] 林曼利，桂和榮，彭位華.安徽北部礦區(qū)深層地下水重金屬含量特征及水質(zhì)評(píng)價(jià)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，14(6)：266-271.

[3] 楊靜，李福勤，何緒文，等.鶴壁礦區(qū)礦井水水質(zhì)特征及其資源化技術(shù)[J].煤炭工程，2007(9)：69-71.

[4] 吳志紅.淮南礦區(qū)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)及保護(hù)措施[J].地下水，2010，32(2)：51-53.

[5] 高衛(wèi)東.基于主成分分析的礦區(qū)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)[J].節(jié)水灌溉，2009，(4)：58-60.

[6] 陳和焰，張志津，王華斌，等.新疆烏恰縣薩熱克銅礦勘探報(bào)告[R].新疆匯祥永金礦業(yè)有限公司，2012.

Analysis and Evaluation of the Quality of Drinking Water of Sareke Mining

ZHANG Fang-lu1，CHEN He-yan2

(1.Kunming University Institute of Land Resources Engineering Department of Earth Sciences, Kunming, Yunnan 650000; 2. Xinjiang Huawei Mineral Engineering Technology Co. Ltd., Urumqi,Xinjiang 830001)

The general situation of Sazike copper mine, introduces the distribution characteristics of the aquifer in this mine were summarized, the drilling water quality of east shaft, Zhuoyulesu River, Mingzilehe Creek and ZK010 were analyzed. The results showed that the chloride, sulfate, total solid and total hardness of ZK413 drilling hole exceeded the national standards, chloride of ZK3601 and chloride and total hadness of ZK502 also exceeded the national standards, and it was not drinking ground water resources, the rest of the groundwater and surface water in line with drinking water standards, are drinking water resources.

Sareke copper zone; Drinking water resource; Zhuoyoulesu River; Mingzhelehe Creek; Groundwater

張方璐(1992-)，女，陜西米脂人，碩士研究生，研究方向：地質(zhì)工程。

2016-08-22

S 181.3

A

0517-6611(2016)31-0074-03