民豐縣綠洲帶地下水質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)

梁伊 梁威 雅里坤江·雅克夫 崔航宇

摘 要：該研究以2014—2017年新疆和田地區(qū)民豐縣地下水采樣數(shù)據(jù)為對象，采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、單因子污染指數(shù)法等方法，結(jié)合民豐縣的水文地質(zhì)條件，分析了研究區(qū)地下水水化學(xué)特征，評價(jià)了地下水水質(zhì)，確定了地下水化學(xué)類型;通過對地下水化學(xué)特征的分析，明確了區(qū)域地下水環(huán)境質(zhì)量的影響因素，并提出地下水開發(fā)利用與保護(hù)的對策。

關(guān)鍵詞：地下水;土壤;環(huán)境質(zhì)量.

中圖分類號 TV211.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2021）16-0172-03

Evaluation of Groundwater Quality in Oasis Belt of Minfeng County

LIANG Yi1 et al.

（1Xinjiang Water Resources Planning Institute， Urumqi 830000， China）

Abstract： Taking the groundwater sampling data of Minfeng County in Hotan area of Xinjiang from 2014 to 2017 as the research object， this paper analyzes the characteristics of groundwater chemistry in the study area， evaluates the groundwater quality， obtains the groundwater chemical type， obtains the influence factors of regional groundwater environmental quality through the analysis of groundwater chemical characteristics， and finally puts forward the countermeasures of groundwater development， utilization and protection in this area.

Key words： Groundwater; Soil; Environmental quality

人類社會(huì)生活離不開水資源，水資源是人類社會(huì)生存的必要條件，同時(shí)水資源也直接關(guān)系到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1-3]。地下水的自我凈化能力較差，而且地下水污染比較難以發(fā)現(xiàn)，不容易治理，只能通過對地下水的污染情況進(jìn)行分析污染源，找到地下水的污染源進(jìn)行控制，防止地下水的進(jìn)一步惡化[4-5]。本研究通過對民豐縣地下水的評價(jià)，初步確定地下水的污染程度，分析地下水被污染的原因，最終進(jìn)行綠洲帶水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況 研究區(qū)位于新疆民豐縣，地理坐標(biāo)為E80°22′～84°55′、N35°22′～39°29′，海拔在1000～6368m。該區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，同時(shí)發(fā)展畜牧業(yè)，以農(nóng)牧結(jié)合的方式發(fā)展。氣候?yàn)榈湫偷拇箨懶愿珊岛桶敫珊禋夂?，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，溫差大，風(fēng)力強(qiáng)。同時(shí)，民豐縣綠洲帶具有獨(dú)特的地形條件，該地區(qū)地下水的形成、埋藏、分布和運(yùn)動(dòng)規(guī)律亦具有其獨(dú)有的特征。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與取樣方法

1.2.1 地下水水樣采集 民豐縣綠洲帶采樣點(diǎn)47個(gè)，由于2個(gè)采樣點(diǎn)不滿足離子平衡要求，所以去除2個(gè)采樣點(diǎn)，一共有45個(gè)采樣點(diǎn)檢測數(shù)據(jù)，詳見圖1。采樣前均使用該取樣點(diǎn)地下水對潤洗取樣瓶3～5次，并用0.22μm濾膜過濾水樣中雜志后裝入聚乙烯塑料瓶中，在7d內(nèi)完成送檢，檢測分析各項(xiàng)無機(jī)組分。每個(gè)采樣的樣本均滿足《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HL/T164-2004）》規(guī)范，對樣本的采集、保存和送達(dá)完全符合標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 地下水水樣測試 采集的所有地下水水樣在中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所礦泉水檢測中心檢測，各項(xiàng)指標(biāo)的檢測依據(jù)均滿足《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法（GB5750-2006）》《飲用水天然礦泉水檢驗(yàn)方法（GB/T8538-2008）》2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，檢測項(xiàng)目包括pH酸堿度K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、碘化物（I-）、溶解性總固體（TDS）、總硬度（以CaCO3計(jì)）、氯化物（Cl-）、硫酸鹽（SO42-）、氨氮（NH4+）、硝酸鹽（NO3-）、亞硝酸鹽（NO2-）、氟化物（F-）、銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、總鐵（Fe）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、六價(jià)鉻（Cr6+）、鎘（Cd）、錳（Mn）、汞（Hg）、砷（As）、硒（Se）等27項(xiàng)無機(jī)必測指標(biāo)。

1.3 評價(jià)方法

1.3.1 單因子評價(jià) 通過《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14848-2017）》為根據(jù)分別對每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析評價(jià)，對地下水質(zhì)量的單指標(biāo)評價(jià)時(shí)，按照指標(biāo)值所在的限值范圍值來確定地下水質(zhì)量的類別，以其中分析出最差的指標(biāo)來表明水質(zhì)的整體情況。

陰陽離子平衡檢驗(yàn)（可靠性檢驗(yàn)）采用以下公式計(jì)算：

[E=Nc-NaNc+Na×100] （1）

式中：Nc表示陽離子當(dāng)量濃度，meq/L;Na表示陰離子當(dāng)量濃度，meq/L;E表示陰陽離子平衡誤差，%。[E]<5%時(shí)，陰陽離子平衡，表示水質(zhì)分析結(jié)果的合理性[13]。

1.3.2 內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法 以水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值為參考，先計(jì)算水樣的單項(xiàng)指標(biāo)的污染指數(shù)，然后再計(jì)算該地區(qū)水樣的綜合污染指數(shù)，最后得到結(jié)論多項(xiàng)指標(biāo)的綜合污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)來確定出該地區(qū)水樣的污染等級。進(jìn)行單項(xiàng)指標(biāo)的污染指數(shù)Ii分級和多項(xiàng)指標(biāo)的綜合污染指數(shù)Pi分級計(jì)算：

[Ii=Ci/C0] （2）

[Pi=I2+I2MAX2] （3）

式中：Ii—單項(xiàng)指標(biāo)的污染指數(shù)，Ci—單項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測含量（mg/L）;C0—單項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值（mg/L）;Pi—多項(xiàng)指標(biāo)的綜合污染指數(shù);[I]—單項(xiàng)指標(biāo)評分值Ii的算術(shù)平均值;IMAX—單項(xiàng)指標(biāo)評分值的最大值[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 民豐縣地下水各無機(jī)組分含量檢出率與超標(biāo)率 在進(jìn)行單因子評價(jià)法對民豐縣2014—2017年45組水樣進(jìn)行地下水質(zhì)量的評價(jià)，通過水質(zhì)評價(jià)指標(biāo)和限值，進(jìn)行26個(gè)水質(zhì)指標(biāo)的評價(jià)，得到民豐縣地下水無機(jī)組分的檢出率和超標(biāo)率（表1）。

2.2 民豐縣地下水各井的污染指數(shù)評價(jià) 針對民豐縣地下水中的45組數(shù)據(jù)分別對24項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了內(nèi)梅羅污染評價(jià)法，分別進(jìn)行單項(xiàng)指標(biāo)的污染指數(shù)Ii分級和多項(xiàng)指標(biāo)的綜合污染指數(shù)Pi分級，其結(jié)果見表2。

3 地下水質(zhì)量影響因素分析

民豐縣區(qū)域地下水的檢測井一共有47個(gè)，其中2井的陰陽離子不平衡，所以得到數(shù)據(jù)的井的數(shù)量為45個(gè)。在45個(gè)井中進(jìn)行污染指數(shù)評價(jià)，其中未污染的井有9個(gè)，分別為MF3、MF4、MF5、MF11、MF18、MF20、MF26、MF28、MF30;輕微污染的井有13個(gè)，分別為MF2、MF9、MF14、MF15、MF33、MF35、MF37、MF38、MF42、MF43、MF44、MF45、MF46;中度污染的井為3個(gè)，分別為MF1、MF10、MF13;重度污染的井為20個(gè)，分別為MF6、MF7、MF8、MF12、MF16、MF17、MF19、MF21、MF22、MF23、MF24、MF25、MF27、MF29、MF31、MF32、MF34、MF40、MF41、MF47。可見，民豐縣地區(qū)存在嚴(yán)重的水污染。

民豐縣流域地下水主要水化學(xué)類型為33-B型、40-A型和41-A型水，主要水化學(xué)類型中的離子成分為33-B：Na、Ca、Mg-SO4礦化度在1.5～10g/L、40-A：Na、Ca、Mg-SO4、Cl礦化度小于1.5g/L、41-A：Na、Mg-SO4、Cl礦化度小于1.5g/L。在水化學(xué)類型中可以分析得出，影響地下水主要的為Na+、Mg2+、SO42-、Cl-。

地下水受污染的可能是由于含水層介質(zhì)的影響，含水層介質(zhì)的顆粒越大，滲透性越好，污染物的消減能力越低[6-8]。降雨的影響，污染物受水文循環(huán)的影響，由大氣降雨到地面，入滲到地下水，導(dǎo)致地下水的一些離子含量標(biāo)高，導(dǎo)致水質(zhì)的污染[9]。化肥的使用，生活垃圾的污染，工業(yè)廢水、廢料的排放，污染已成為全球問題，地殼中有毒有害元素大量進(jìn)入環(huán)境，農(nóng)藥、化肥、除草劑、農(nóng)膜等農(nóng)用化學(xué)品的使用，工業(yè)“三廢”排放量增加導(dǎo)致地下水的污染[10]。

4 結(jié)論與建議

民豐縣綠洲區(qū)地下水水質(zhì)較差，存在大量的污染，大多數(shù)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)表明該地區(qū)污染相對嚴(yán)重，以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水較多。其中，Cl-超標(biāo)率為59.6%，F(xiàn)-超標(biāo)率為55.2%，溶解性固體（TDS）超標(biāo)率為72.3%，總硬度（以CaCO3計(jì)）超標(biāo)率為53.2%，高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo)率為92.3%，I-超標(biāo)率為73.9%，Na+超標(biāo)率為60.9%，SO42-超標(biāo)率為76.9%。因此，為了防止地下水化學(xué)污染物的加劇，要加強(qiáng)地下水質(zhì)量管理，控制污染源排放量。民豐縣綠洲帶地下水的水質(zhì)極差，建議根據(jù)本次調(diào)查評價(jià)結(jié)果，進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)村飲水安全。

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（責(zé)編：張宏民）