貴州省興義地區(qū)1:5萬馬嶺幅地下水資源脆弱性評(píng)價(jià)

何群

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局111地質(zhì)大隊(duì) 貴州地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院 貴陽 550000）

1 前言

地下水易遭污染脆弱性，即地下水脆弱性，是指污染物到達(dá)含水層某特定位置的傾向性與可能性。地下水脆弱性研究開始于20世紀(jì)70年代，80年代以來，地下水脆弱性研究成為國際水文地質(zhì)研究的熱點(diǎn)問題，許多國家和地區(qū)開展了廣泛深入的研究和應(yīng)用工作[1]。根據(jù)地下水脆弱性的產(chǎn)生機(jī)制，可將影響地下水脆弱性的因素分為來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的因素，地下水脆弱性則可分為固有脆弱性和外界脅迫脆弱性[2]。地下水的固有脆弱性是指地下水水文地質(zhì)內(nèi)部因素的脆弱性，是天然狀態(tài)下地下水系統(tǒng)對(duì)污染和人類開發(fā)利用所表現(xiàn)的內(nèi)部固有的敏感屬性。貴州省巖溶石山地區(qū)由于巖石造壤能力差，地表土壤覆蓋層薄及分布不連續(xù)的原因，地下水的補(bǔ)給方式主要是降雨通過地表裂隙、孔隙等快速入滲補(bǔ)給或是地表水通過落水洞、溶洞等灌入式補(bǔ)給，因此巖溶地區(qū)地下水資源對(duì)外部污染物的敏感性高，地表污染物可通過裂隙、孔隙等入滲或落水洞灌入式補(bǔ)給等方式快速進(jìn)入地下水，造成地下水污染，從而不利于巖溶水資源的開發(fā)與保護(hù)。

馬嶺幅圖幅內(nèi)有著名的國家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)馬嶺河峽谷，并發(fā)育有木浪河、干橋河等支流，出露的巖溶大泉及地下河出口有二十多個(gè)，地表水水資源豐富，但地表水分布不均勻，多分布在地勢(shì)低洼、偏遠(yuǎn)的山溝、峽谷地區(qū)，使得馬嶺幅地區(qū)地表水水資源利用率低，呈現(xiàn)生產(chǎn)、生活用水貧乏的現(xiàn)象，地表水結(jié)合地下水的開發(fā)利用成為該區(qū)生產(chǎn)、生活用水的主要來源。但是近年來馬嶺幅隨著人類工程活動(dòng)的影響，人們對(duì)地下水資源的破壞作用也日益加劇，工廠生產(chǎn)建設(shè)排放的污水、農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)中的施肥、噴灑殺蟲劑等等活動(dòng)，給地下水資源提供了大量的污染物來源，脅迫著馬嶺幅地區(qū)的地下水資源遭受污染（圖1）。由此可見巖溶地區(qū)地下水對(duì)其賴以生存的環(huán)境極其敏感，極易受到外界的影響而改變，我們將這種敏感稱之為脆弱性。為實(shí)現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用，減少地下水水質(zhì)污染，本文作者對(duì)馬嶺幅地下水資源脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出地下水易遭受污染的原因，從而科學(xué)有效的保護(hù)地下水資源及其生存環(huán)境。

2 馬嶺幅水文地質(zhì)概況

馬嶺幅位于黔西南州興義市以北，屬于貴州典型的高原山地，地勢(shì)上受中部的馬嶺河深切割控制，區(qū)內(nèi)體地勢(shì)為四周高向中部馬嶺河逐漸降低。大地構(gòu)造單元隸屬江南復(fù)合造山帶興義穹盆構(gòu)造變形區(qū)，線性構(gòu)造優(yōu)選方向有北東向及北西向，構(gòu)造樣式以穹窿－構(gòu)造盆地為特征[3]。馬嶺幅圖幅內(nèi)線性構(gòu)造發(fā)育，影響并控制著地貌的發(fā)育。出露地層主要以三疊系碳酸鹽巖為主，出露面積占圖幅面積的81.9%，僅有少量的碎屑巖分布，地下水類型主要屬于碳酸巖巖溶水。

3 馬嶺幅地下水資源脆弱性評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

巖溶地區(qū)地下水脆弱性評(píng)價(jià)的方法，目前常用的是DRASTIC 評(píng)價(jià)方法，它是最早的基于參數(shù)系統(tǒng)的地下水脆弱性評(píng)價(jià)模型，已被用于美國的哥倫比亞、懷俄明等地區(qū)的40 個(gè)縣區(qū)。1991 年，歐共體國家開始采用DRASTIC 方法，并將其作為地下水脆弱性評(píng)價(jià)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。DRASTIC方法是根據(jù)研究區(qū)的水文地質(zhì)條件選定后7 個(gè)水文地質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)每個(gè)指標(biāo)劃分不同的區(qū)間并對(duì)其評(píng)分，并按照各個(gè)指標(biāo)相對(duì)重要程度賦予一定的權(quán)重，最后將每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)疊加得到綜合指標(biāo)，根據(jù)綜合指數(shù)來確定地下水的脆弱程度。但是對(duì)于巖溶水系統(tǒng)，DARSTIC 方法未考慮其特殊性和復(fù)雜性，巖溶水系統(tǒng)地表污染物向地下水遷移的通道主要是以裂隙、溶洞等形式，另外落水洞、天窗、漏斗等巖溶形態(tài)對(duì)地下水脆弱性影響也極其重要，因此本文中將選擇適合的評(píng)價(jià)指標(biāo)建立巖溶地區(qū)地下水脆弱性評(píng)價(jià)體系。

迄今為止對(duì)地下水脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，每個(gè)學(xué)者各執(zhí)自己的觀點(diǎn)，這是因?yàn)橛绊懙叵滤纬傻脑驑O其復(fù)雜，是最不容易掌握和控制的。地下水脆弱性評(píng)價(jià)主要是基于一種起源-路徑-目標(biāo)模型，起源用來描述潛在污染物質(zhì)釋放的位置，路徑是指從起源到目標(biāo)的污染物運(yùn)移通道[4]。這一理論模型和地下水的補(bǔ)給-徑流-儲(chǔ)存方式緊密聯(lián)系，即污染物隨降雨等入滲補(bǔ)給地下水，并隨地下水徑流，到達(dá)儲(chǔ)存水面或是排泄出地表。由此可以看出，地下水脆弱性的影響因子雖然眾多，但是和它的補(bǔ)給-徑流-儲(chǔ)存方式是息息相關(guān)的。本文根據(jù)巖溶石山地區(qū)地下水資源的補(bǔ)給、徑流、存儲(chǔ)、排泄或開發(fā)利用的特點(diǎn)，結(jié)合馬嶺幅巖溶地下水系統(tǒng)的具體情況，利用DRAKTIC 方法的理論依據(jù)，選取地下水水位埋深（D）、含水層巖組（R）、含水層介質(zhì)（A）、巖溶發(fā)育程度(K)、地形地貌組合形態(tài)（T）5個(gè)指標(biāo)建立DRAKT 模型的馬嶺幅地下水資源脆弱性評(píng)價(jià)體系。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的論述及分值的確定

他在老溝林場(chǎng)省吃儉用，存了五千塊錢，加上這兩年的積蓄，他的財(cái)富到了七千元。平時(shí)，一分錢想掰開做兩分錢用，要積累一筆錢，找到歐陽橘紅后，和她結(jié)婚用，沒有錢，怎么能保證讓橘紅過上幸福生活呢？距星期一只有兩天了，老鉗工手里只籌了一萬。一萬還是工廠預(yù)付的。這些年工廠在生死線上掙扎，職工有三個(gè)月沒發(fā)工資，能預(yù)付一萬元醫(yī)藥費(fèi)也夠人道了。前幾次預(yù)交醫(yī)藥費(fèi)，他家里的電視、冰箱，凡是值百元以上的家具，都進(jìn)了當(dāng)鋪，余下五千，老鉗工就算把自己押上也無法抵來五千元錢。

巖溶發(fā)育程度是指地表落水洞、溶槽、溶洞、豎井、洼地、落水洞及張開較大的裂隙等地表巖溶的發(fā)育程度，巖溶發(fā)育程度高的地區(qū)大氣降水及地表水迅速垂直下滲補(bǔ)給地下水，地表水與地下水交替活躍。因此，巖溶發(fā)育程度高的地區(qū)地下水受到污染的可能性越大，反之，則受污染的可能性越小。馬嶺幅根據(jù)收集的資料及野外調(diào)查資料的整理劃分出巖溶化程度分區(qū)圖。對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值如表4。

地下水埋深是指地下水水位到地表面的距離，地下水的埋深越淺，地面污染物到達(dá)地下水的途徑和時(shí)間越短，污染物被稀釋和降解的可能性越小，因此，地下水受到污染的可能性越大，反之，則受污染的可能性越小。通過調(diào)查收集馬嶺幅的水文地質(zhì)鉆孔、天然水點(diǎn)出露位置，以水文地質(zhì)鉆孔的靜止水位標(biāo)高、流量較大的排泄點(diǎn)標(biāo)高作為地下水水位埋深的零點(diǎn)，結(jié)合圖幅區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖出露情況、地形起伏程度、地形地貌組合類型、河流切割程度等因素，綜合劃分出地下水水位埋藏深度分區(qū)圖。對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值如表1。

表1 地下水水位埋深評(píng)價(jià)分值

3.2.4 巖溶發(fā)育程度(K)

3.2.3 含水層介質(zhì)（A）

表2 地下水含水層巖組評(píng)價(jià)分值

含水層巖組是指地表水進(jìn)入地下以后與周圍接觸圍巖的巖性組合，不同的巖性組合巖石的溶蝕度、滲透率和滲透系數(shù)均不同。巖溶地區(qū)純碳酸鹽巖巖石溶蝕度高、滲透率和滲透系數(shù)大，因此，地下水受到污染的可能性大；非碳酸鹽巖巖石溶蝕度低、滲透率和滲透系數(shù)小，則受污染的可能性小。根據(jù)馬嶺幅的地層巖性的分布，將圖幅內(nèi)含水層巖組分為純碳酸鹽巖含水巖組、碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖互層含水巖組、基巖裂隙水含水巖組、松散巖類孔隙水的分布情況劃分出地下水含水層巖組分區(qū)圖。對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值如表2。

根據(jù)各個(gè)指標(biāo)對(duì)地下水脆弱性的影響程度的不同劃分為不同的區(qū)域，并由弱到強(qiáng)給予1～5 分評(píng)分值。

含水層介質(zhì)是指地下賦存和運(yùn)移的巖石的空間組合，巖溶地區(qū)地下水含水層介質(zhì)是以巖石裂隙、溶隙、溶洞等及其組合形式而展現(xiàn)的，它在一定程度上決定地下水的賦存、運(yùn)移以及水動(dòng)力條件。含水介質(zhì)以巖溶溶洞管道為主的地下水集中徑流，污染物分解途徑少，地下水受到污染的可能性大；含水介質(zhì)以裂隙為主的地下水分散徑流，污染物分解途徑較多，地下水受到污染的可能性小。根據(jù)馬嶺幅的地下河溶洞管道集中徑流為主；巖溶大泉裂隙、溶洞集中、分散徑流為主；一般巖溶泉分散徑流為主的分布情況劃分出地下水含水層介質(zhì)分區(qū)圖。對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值如表3。

用無菌棉簽在患者陰道后穹窿處旋轉(zhuǎn)10 s～20 s，采集陰道分泌物標(biāo)本。按照愛必維試劑盒說明書：第1孔陰性，結(jié)合顯微鏡鏡檢每視野乳酸桿菌的菌數(shù)＞30個(gè)/高倍視野（400倍），提示陰道乳酸桿菌含量正常；第1孔陽性，結(jié)合鏡檢每視野乳酸桿菌的菌數(shù)≤30個(gè)/高倍視野（400倍），提示陰道乳酸桿菌含量少或無。

表3 地下水含水層介質(zhì)評(píng)價(jià)分值

3.2.2 含水層巖組（R）

3.2.1 地下水水位埋深（D）

表4 巖溶發(fā)育程度評(píng)價(jià)分值

3.2.5 地形坡度（T）

隨著遼寧、山西、湖北、四川出現(xiàn)新的疫情，使得北方市場(chǎng)和南方市場(chǎng)生豬流動(dòng)幾乎凍結(jié)。據(jù)國家生豬交易平臺(tái)數(shù)據(jù)，每天交易量下降到5萬頭左右，較疫情前降幅達(dá)到50%。國家生豬交易平臺(tái)（10月14～20日）出欄頭均重增加1.0千克/頭，其中華北和華東生豬均重均有不同程度增加。

“你誤會(huì)了?！蹦腥苏f，“他不是女人，他是男人。英俊，瀟灑，風(fēng)流倜儻。我把他甩了，我心如刀絞哇！你說我該怎么辦？”

地形坡度是指地形的高低起伏程度，根據(jù)地表坡度小的區(qū)域降雨或地表水容易淤積，污染物也容易隨降雨或地表水從坡度大的區(qū)域沖積至坡度小的區(qū)域，并隨之下滲進(jìn)入地下水。因此，地表坡度小的區(qū)域地下水污染的可能性越大；反之，則受污染的可能性越小。馬嶺幅根據(jù)等高線建立DEM 數(shù)據(jù)，利用ArcGIS軟件中坡度提取功能得到地形坡度評(píng)價(jià)分區(qū)圖。對(duì)其評(píng)價(jià)指標(biāo)賦值如表5。

數(shù)據(jù)通過SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件作統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，其中并發(fā)癥發(fā)生率、子宮肌瘤殘留率、復(fù)發(fā)率、成功妊娠率等計(jì)數(shù)資料[n（%）]通過χ2檢驗(yàn)，而空腹血糖水平等計(jì)量資料（±s）以t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表5 地形坡度評(píng)價(jià)分值

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

根據(jù)每個(gè)指標(biāo)對(duì)地下水脆弱性影響的大小賦予一定的權(quán)重，權(quán)重值的大小是相對(duì)的，其值在1～5 之間選取，影響最小的取1，影響最大取5。

導(dǎo)師與學(xué)生之間缺乏溝通交流 由于學(xué)生個(gè)體間存在性格差異，對(duì)于有些性格內(nèi)向的學(xué)生來講，雖然選擇了指導(dǎo)自己的教師，卻從不主動(dòng)與教師聯(lián)系，在學(xué)習(xí)或生活中遇到問題時(shí)也不愿找教師探討尋求幫助。而對(duì)于一些帶領(lǐng)學(xué)生人數(shù)較多的導(dǎo)師來講，平時(shí)已經(jīng)擔(dān)負(fù)繁重的教學(xué)任務(wù)和科研任務(wù)，實(shí)在無暇顧及每一位學(xué)生的情況，通常只對(duì)經(jīng)常來找自己溝通交流的學(xué)生比較了解，而忽視了其他學(xué)生的需要。這就使得導(dǎo)師制培養(yǎng)對(duì)一部分學(xué)生發(fā)揮了積極作用，而對(duì)于另外一部分學(xué)生則是名存實(shí)亡。

表6 DRATJL評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

3.4 評(píng)價(jià)計(jì)算方法

將各指標(biāo)評(píng)分按式（1）加權(quán)疊加得到DRAKT的綜合指數(shù)值，其值越大，表明地下水脆弱性等級(jí)越高，越容易受到污染；反之，地下水脆弱性等級(jí)越低，越不易污染。

DRAKT=DrDw+RrRw+ArAw+KrKw+TrTw（1）

根據(jù)DRAKT模型的計(jì)算分析，利用ArcGIS疊加分析功能對(duì)其求和疊加，計(jì)算得到馬嶺幅地下水資源脆弱性評(píng)價(jià)分區(qū)圖2，共分為5個(gè)區(qū)：低脆弱區(qū)、較低脆弱區(qū)、中等脆弱區(qū)、較高脆弱區(qū)和高脆弱區(qū)（圖2）。見表7：

圖2 馬嶺幅地下水資源脆弱性評(píng)價(jià)分區(qū)圖

表7 馬嶺幅地下水資源脆弱性評(píng)價(jià)分區(qū)圖

4 評(píng)價(jià)結(jié)果與建議

根據(jù)地下水脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果，馬嶺幅地下水脆弱性高、較高的地區(qū)主要集中清水河鎮(zhèn)、馬嶺鎮(zhèn)、古敢水鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)及周邊地區(qū)（圖2），這些地區(qū)地下水脆弱性高，地下水易受到污染。然而在這些地區(qū)由于城鎮(zhèn)人口集中和工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，人類活動(dòng)劇烈將加劇地下水的污染。建議在今后的城鎮(zhèn)發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)地下水環(huán)境的保護(hù)，并根據(jù)地下水脆弱性評(píng)價(jià)分區(qū)指導(dǎo)城鎮(zhèn)規(guī)劃發(fā)展布局，應(yīng)盡量避免在地下水脆弱性高、較高的區(qū)域建設(shè)污染性強(qiáng)的工農(nóng)業(yè)企業(yè)；應(yīng)實(shí)施企業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)污染物凈化設(shè)施經(jīng)費(fèi)的投入；在地下水資源的開采利用過程中，應(yīng)加強(qiáng)有效的防止地下水污染的預(yù)防措施。