新疆焉耆盆地農村地區(qū)地下水水質安全評價

陸志明

（新疆地礦局第十一地質大隊，新疆昌吉831199）

新疆焉耆盆地農村地區(qū)地下水水質安全評價

陸志明*

（新疆地礦局第十一地質大隊，新疆昌吉831199）

依據《農村飲用水安全衛(wèi)生評價指標體系》，采用單因子評價法，對新疆焉耆盆地農村地區(qū)地下水水質安全進行評價。評價結果表明：焉耆盆地3組潛水水質良好，適宜作為當地生活飲用水的來源；承壓水部分受到污染，12組淺層承壓水中，水質安全類別為安全、基本安全及不安全的分別占總檢測井的50.0%、16.7%及33.3%，基本安全水質的影響因素主要為Mn、NO3-和Fe，不安全水質的影響因素主要為TH、SO42-、Fe、TDS、Cl-、NO3-和Mn；10組深層承壓水中，水質安全類別為安全、基本安全及不安全的分別占總檢測井的60.0%、10.0%及30.0%，基本安全水質的影響因素主要為Fe，不安全水質的影響因素主要為SO42-和F-。研究區(qū)地下水水質較差主要與干旱的氣候條件、原生地質環(huán)境、地下水開采、生活和農業(yè)污染源以及農業(yè)活動等的影響有關。提出應控制地下水開采量以及防止地下水受農業(yè)污染等合理開發(fā)利用該區(qū)地下水的建議。

水質安全評價；單因子評價法；農村地區(qū)；焉耆盆地

地下水作為新疆農村的主要飲用水源，地下水質量的優(yōu)劣已成為制約新疆農村經濟社會發(fā)展的主要因素。根據有關研究成果，新疆城市現已基本普及水質安全的自來水，農村地區(qū)飲用水源得到有效治理。但部分農村地區(qū)地下水仍存在溶解性總固體、硫酸鹽、總硬度等常規(guī)化學指標超標、微生物指標超標以及氟、砷等毒理指標超標等問題［1］。這些水質問題若不得到妥善治理，長期飲用會導致較為嚴重的地方病，影響農村居民的健康［2］。因此，新疆農村地區(qū)的地下水水質問題要引起我們的高度重視。

先前已對所研究區(qū)域整體進行地下水質量評價，分析評價結果表明，研究區(qū)地下水質量較差且有惡化趨勢。城市和農村環(huán)境對地下水水質的影響是不同的，城市和農村對飲用水的質量要求也有一定的區(qū)別。前人并未將研究區(qū)的城市和農村分別進行地下水質量評價，以此為切入點，對焉耆盆地農村地區(qū)進行地下水水質安全評價，其目的在于掌握研究區(qū)地下水水質狀況，找出影響地下水水質安全的主要影響因素，為當地保護地下水資源、防治地下水污染和水質管理提供重要依據。同時，對于其他內陸干旱農村地區(qū)開展地下水水質安全評價和保護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個縣和8個新疆生產建設兵團的團場。焉耆盆地四周環(huán)山，呈菱形，地勢從西北向東南傾斜，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、粘土以及粉質粘土互層，其中埋藏有潛水及承壓水，依據水利部《全國水資源綜合規(guī)劃細則》，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接受側向徑流、河流入滲、降水入滲、渠系水滲漏和田間灌溉水入滲補給。地下水以蒸散發(fā)、農田排渠排泄、河流排泄、匯入博斯騰湖、人工開采等方式進行排泄。

1.2水樣采集與測試

地下水采樣點分布于新疆焉耆盆地農村平原區(qū)，采樣點控制面積為0.81×104km2。采樣時間為2014年7月，共采集農村地下水水樣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），地下水采集點井深為10～200m，取樣點分布見圖1。水樣嚴格按《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范（HL/T164-2004）》進行采集、保存、送樣。

水樣測試由中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所礦泉水檢測中心完成，檢測項目包括pH、水溫、溶解氧、氧化還原電位、電導率等5項現場必測指標，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項無機指標，檢測儀器為iCAP6300等離子體發(fā)射光譜儀。

1.3評價方法

本文依據《農村飲用水安全衛(wèi)生評價指標體系》，從地下水水質的角度對焉耆盆地農村地區(qū)地下水安全進行評價，評價結果可分為安全、基本安全及不安全3類。若地下水水質符合《生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006）》要求的為安全；符合由全國愛衛(wèi)會/衛(wèi)生部頒布的《農村實施（生活飲用水衛(wèi)生標準）準則》要求的為基本安全，否則為不安全。

評價方法采用單因子評價法，即根據因子的限值區(qū)間確定地下水水質安全類別，不同地下水水質安全類別的指標限值相同時，從優(yōu)不從劣，地下水水質安全類別按單因子最高類別確定。

2　結果與分析

2.1地下水水質安全評價

2.1.1潛水水質安全評價

通過單因子評價法進行評價，焉耆盆地3組潛水水樣的水質安全類別均為安全，表明研究區(qū)潛水水質良好，適宜作為當地生活飲用水的來源。

2.1.2淺層承壓水水質安全評價

研究區(qū)12組淺層承壓水水樣的水質安全類別為安全、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)生標準（GB5749-2006）》中限值的項目主要為Mn、NO3-和Fe，類別為不安全的地下水水樣超過《農村實施（生活飲用水衛(wèi)生標準）準則》中二級標準的項目主要為TH、SO42-、Fe、TDS、Cl-、NO3-、和Mn等（表1）。

2.1.3深層承壓水水質安全評價

研究區(qū)10組深層承壓水水樣的水質安全類別為安全、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)生標準（GB5749-2006）》中限值的項目主要為Fe，類別為不安全的地下水水樣超過《農村實施（生活飲用水衛(wèi)生標準）準則》中二級標準的項目主要為SO42-和F-（表1）。

表1　焉耆盆地農村地下水水質安全類別及超標項目統計表

2.2地下水水質安全類別分布特征

2.2.1水平分布特征

由圖1和表1可以看出，地下水水質安全類別為安全的檢測井有15個，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%；地下水水質安全類別為基本安全的檢測井有3個，分別位于焉耆縣、博湖縣和和碩縣；地下水水質安全類別為不安全的檢測井有7個，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組檢測井中有3組潛水、6組淺層承壓水和5組深層承壓水；水質安全類別為基本安全的3組檢測井中有2組淺層承壓水和1組深層承壓水；水質安全類別為不安全的7組檢測井中有4組淺層承壓水和3組深層承壓水。

2.3地下水質量較差原因分析

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

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)內干旱少雨，蒸發(fā)強烈，蒸降比超過30，地下水因蒸發(fā)排泄而減少，水去鹽留，最終導致地下水中TDS升高。同時，溶解于地下水中的鹽分沿毛管上升水流在表土積聚，導致土壤鹽堿化。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耗失，潛水中TDS較低，水質較好。而承壓水相對封閉，水交替循環(huán)緩慢，TDS隨著各離子的不斷累積而逐漸升高，水質變差。

研究區(qū)地下水中Fe和Mn含量的超標是由原生地質環(huán)境造成的，據新疆維吾爾自治區(qū)國土資源廳2004年8月編制的《新疆維吾爾自治區(qū)礦產開發(fā)簡明圖集》，焉耆盆地西北部山區(qū)分布有13個鐵礦和4個錳礦，在自然還原環(huán)境下，高價鐵和錳的氧化物還原成低價鐵和錳的易溶鹽，并離解出大量的鐵元素和錳元素，進入地下水中［4］。且Fe和Mn超標的地下水取樣點均分布于承壓水區(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，同時也擔當著向塔里木河下游生態(tài)輸水的任務，隨著我國內陸河灌區(qū)節(jié)水改造工程的實施，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，將會導致綠洲灌區(qū)地下水位下降，改變原有的地下水動力條件，加深了不同含水層之間的聯系，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，造成生態(tài)可耗水量減少，將會影響該區(qū)植被生長，導致生態(tài)環(huán)境惡化［5］。

（2）生活和工業(yè)活動的影響。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-含量超過標準值，同時表現為TH超標；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。其所產生的污水雖然都有一定的防滲措施，但由于設施簡陋而出現滲漏，部分無機污染物及有機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，使承壓水水質變差。

（3）農業(yè)活動的影響。焉耆盆地是新疆重要的綠洲農業(yè)區(qū)，農業(yè)區(qū)大量使用的化肥農藥等含有大量的NO3-和Cl-等，這些組分隨灌溉水入滲進入地下水，發(fā)生離子置換作用，使淺層承壓水中NO3-和Cl-等超過標準值，將進一步加劇區(qū)域淺層承壓水水質惡化的趨勢［6］。同時，研究區(qū)農業(yè)機井管理混亂，當地農戶為獲得更大的出水量，對上部易受污染的潛水或淺層承壓水未進行止水或不完全止水，造成多層混合取水，水質較差潛水或淺層承壓水不斷向深層流動，使地下水污染向更深層發(fā)展。

3　建議

針對焉耆盆地農村地區(qū)地下水質量較差的現狀，提出以下建議。

3.1控制地下水開采量

以節(jié)水灌溉和產業(yè)結構調整為核心，重新評價、規(guī)劃地下水資源，嚴格控制和減少地下水開采，使地下水實際開采量逐步調減到其允許開采量的范圍內，防止淺層污水向深層流動，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造成地下水污染，需加以處理后再排出，因此需要加強城鎮(zhèn)垃圾填埋場防滲設施的治理，并提高城鎮(zhèn)生活污水的處理率。

3.3控制工業(yè)污染源

對研究區(qū)工業(yè)企業(yè)進行排查，要求有污水排放的企業(yè)必須建立污水處理系統，建立嚴格的檢查監(jiān)督機制，并對任意排放污水的企業(yè)追查其法律責任［7］。

3.4防止地下水受農業(yè)污染

改進灌溉方式，推廣滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術，引導農民科學施肥，大力推廣測土配方施肥技術和復合肥顆?；┓誓Ｊ?，提高肥料的利用率，開展植業(yè)結構調整與布局規(guī)劃，有限種植需肥量低，環(huán)境效益高的農業(yè)經濟作物。

3.5建立健全地下水統一管理機構

對地方和兵團團場的地下水開發(fā)利用統一規(guī)劃，同時從農村地區(qū)地下水污染嚴重的實際出發(fā)，制定相應的地方性法律法規(guī)，為當地農村地下水污染防治提供法律保障與政策支撐。

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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，現從事水工環(huán)境地質研究工作。