广西刁江流域岩溶水水质变化特征及其成因分析

朱贤明　韦健强

摘要:文章在“广西刁江流域地下水调查与环境地质综合整治示范”项目的基础上,总结了不同时期刁江流域岩溶水水质的变化特征,并结合实际分析了相关成因,旨在为长期防治刁江流域岩溶水水质受污染提出建议。

关键词:刁江流域;岩溶水;水质变化;水污染防治

中图分类号:X143

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)19-0130-02

刁江流域是广西典型的岩溶区,流域内岩溶水丰富,岩溶水是流域居民主要生活用水水源之一,其水质的好坏直接影响到沿岸人民群众的民生问题。

刁江上游、中游工矿企业较多,矿区“三废”是流域的主要污染源头。通过实地调查、取样分析,并与前人资料进行对比发现,在不同时期流域内不同地段的岩溶水水质由于受到不同类型、不同程度的污染,其特征也就有所变化。

一、不同时期刁江流域岩溶水水质特征

根据大调查取样分析结果和前人资料,选取色度、嗅和味、浑浊度、肉眼可见物、pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、碘化物、汞、砷、镉、铬、铅等23项反映刁江流域地下水质状况的组份作为评价因子, 采用国家《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类水标准,对各组份进行单项评估,然后进行综合评价,结果如下:

(一)1975～1982年岩溶水水质状况

根据1975～1982年1:20万区域水文地质普查的161个水样分析结果,超标的水点7个,占总点数的4.3%,呈散点状分散分布于刁江流域的中、下游,主要是生活污水污染。水质等级评定结果,水质良好～优良占90.1%,较好占5.6%,较差占4.3%。超标项目主要是亚硝酸盐,超标率为3.7%,浓度间值0.001～0.122mg/l,最大值0.122mg/l,超标6.1倍,平均值0.018mg/l。其次,氨氮浓度稍偏高,其它项目基本不超标,总体上流域内岩溶水水质较好,基本达到Ⅲ类水标准。

(二)2003～2004年岩溶水污染状况

大调查共采取193件水样进行分析评价,评价结果见表1,从表中可看出,刁江流域内岩溶水以良好和优良级为主,其次为较差级,没有极差级。

其中超标的水点24个,占总点数12.4%,主要分布于刁江流域的上游和下游地区。超标项目主要是铁、锰、pH值,其次是硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、总硬度等,其余项目基本上不超标。详见图1。1.污染较严重的流域是上游大厂至车河地区,大致呈片状分布于车河小河、平村小河及其支流,如污染较严重的29、50、62、81、S1153等水点均分布于该地区,这些水点水质等级均为较差,水质超过Ⅲ类水标准。根据该地区岩溶水污染程度和分布情况分为两个区:

(1)水质等级较差的重污染区。分布于拉么河支流的拉么至鱼龙一带。拉么29号充水溶井和鱼龙50号下降泉分别分布于拉么河支流中上游和下游的河谷地带,由于上游拉么矿开采,河水被污染 ,地下水也受到了污染。其中:1)拉么29号充水溶井位于车河镇拉么矿附近,1970～1990年期间是车河镇及拉么矿1万多人的饮用水源,由于上游拉么矿开矿排放尾矿砂和废水,地下水水质被污染,车河镇于1990年已停止使用,但目前拉么矿及拉么屯仍有4000多人饮用该水源。该点地下水超标项目主要有硫酸盐、亚硝酸、氨氮、总硬度等,浓度分别为360 mg/l、0.274mg/l、0.6mg/、478.63mg/l,分别超标1.44、13.7、3.0和1.1倍。水质类型已变为SO42+-Ca2+型水。2)50号下降泉位于大厂镇龙长村鱼龙屯,该屯90年代前饮用河水,因河水被污染,于1996年开发该泉水饮用,供10多户人家饮用。该泉水pH值和硝酸盐严重超标,pH值为2.36,硝酸盐浓度为31.6mg/l,超标1.5倍。水质类型已变为NO3--Ca2+型水。

(2)水质等级较好至较差的轻污染区。分布于大厂至车河地区车河小河、平村小河支流,据调查访问和在下游的62地下河出口和81地下河出口取水样分析结果,沿河两侧的地下水点均受不同程度的污染。如:1)62号地下河出口位于金洞屯车河河边,上世纪六十年代前为金洞屯饮用水源,因上游采矿地下水被污染而停止使用,本次取样分析结果,主要超标项目为锰,浓度为0.2mg/l,超标2.0倍,氨氮浓度也稍偏高。2)81号地下河出口,铁、锰浓度超标,浓度分别为0.6、0.15mg/l,分别超标2.0、1.5倍,氨氮浓度也稍偏高。

上述污染水点均与矿山开采有关,水点均位于矿区的下游近河地带,补给区为矿山开采区,由于矿山开采排放矿渣、废水,污染物渗入地下补给地下水,致使岩溶水污染。

2.刁江流域中、下游的岩溶水污染水点主要以星点状分布为主,超标项目主要以铁、锰原生污染为主,铁浓度值一般为0.44～2.5mg/l,超标1.5～8.3mg/l;锰浓度值一般为0.15～0.45mg/l,超标1.5～4.5倍。其次是生活污水污染,超标项目主要是亚硝酸盐、氨氮和pH值。在超标水点中共有3个水点亚硝酸盐浓度超标,浓度值一般为0.04～0.365mg/l,超标2.0～18.2倍,有4～5个点亚硝酸盐、氨氮浓度稍偏高;有2个水点氨氮浓度超标,浓度值为0.6mg/l,超标3.0倍,其余水点氨氮浓度均稍偏高;有5个水点pH值略超标,其值为6.33～6.48,这些水点主要分布于下坳一带的充水溶洞和下降泉。

二、刁江流域岩溶水污染原因

(一)矿山开采污染

刁江流域上游的大厂、车河矿区由于长期排放尾矿砂和废水,尤其上世纪80至90年代期间,矿山管理不严,乱采、乱排严重,甚至废水、矿砂直接排入河中,使刁江水严重污染,地下水也有不同程度的污染。通过对刁江水质污治理后的几年来,刁江水质已明显好转。刁江流域岩溶水污染主要在流域的上游大厂～车河一带,而刁江中、下游地下水一般不受刁江水污染,这是因为刁江中、下游河水标高一般均低于地下水位标高,刁江河床是地下水的排泄基准面,一般不出现河水倒灌污染地下水的现象。而上游车河、平村河等支流河水位与地下水位相差甚小,调查时发现,大厂、车河下游地区的谷地、洼地中大部分有尾矿砂沉积,河水与地下水呈交潜补给、径流,地下水受到不同程度的污染。如29、50、62、81等水点实地调查及访问资料表明,90年代前均受到严重污染。这些水点均处在采矿区的下游,由于矿山开采排放废水、矿渣,污染物渗入地下补给地下水,致使岩溶水污染。这些水点原为当地居民的饮用水源,因地下水受污染而停止使用。目前这些水点地下水仍受不同程度的污染。

(二)原生污染

大调查采取的193个水样分析结果,有24个水点受到不同程度的污染,其中有15个水点铁、锰浓度超标,主要分布于中、下游地区,由于地层中铁、锰元素含量较高,有的水点就处在锰矿区附近,如387下降泉就出露在龙头乡锰矿区。以原生污染为主的水点有81、351、1062、674、689、864、970、485、632、583等。

(三)生活污水污染

有的水点周围卫生条件差,如在其附近拦坝养鱼、养家畜、洗衣物等,致使岩溶水污染。如642下降泉,位于宜州市岩村北牙中学旁,供岩村、北牙中学2500多人饮用,该点南面补给区是面积较宽大的岩溶谷地区,也是主要农田分布区,谷地中溶井、消水洞较发育,有利于灌溉水或生活污水的入渗。该泉水亚硝酸盐浓度0.365mg/l,超标18.2倍,硝酸盐、氨氮浓度也稍偏高。主要受生活污水污染的水点有414、604、642、674、29、989等。

(四)其他污染

从水质分析结果表明,流域内地下水pH值普遍有所偏低,这可能是由于区内以裸露型岩溶为主,其地表岩溶较发育,降雨补给迅速,雨水酸性高之缘故。如下坳一带有4个水点pH值稍偏低,其值在6.44～6.48。

三、岩溶水污染防治措施及建议

1.加强环境保护宣传,提高环境保护意识。

2.各级部门领导思想上要重视刁江环境保护,切实加强对环境保护工作的领导,确保经济与环境保护的协调发展。

3.加强矿山科学管理,依法对矿山企业的环境保护监督与管理,使矿山开采有序化、规范化,防止矿山乱采现象出现。做好尾矿砂和废水的科学处理、排放,杜绝矿砂、废水直接排入河中。

4.加强农田灌溉用水、农药、化肥的科学使用与管理。做好水源地周围的卫生防护工作。

5.加强地下水监测,做好水质监控工作,防止因水质污染影响经济发展和危及人身健康及生命安全。

6.封山育林、函养水源,改善地下水水质。