个旧市鸡街水源地侠鱼塘泉分析及水质评价

宋海波，许 模，杨艳娜，高 扬

(成都理工大学 环境与土木工程学院，四川 成都 610059)

云南省干旱缺水问题在整个西南地区较为严重[1]，保障当前地下水水质，解决本地区水资源短缺问题具有十分重要的现实意义。尤其对于滇东南地区，岩溶发育程度很高，地下水资源丰富，岩溶泉水为本地区重要的用水来源方式，泉水对岩溶区工农业生产、生活十分重要[2－3]。侠鱼塘泉位于个旧市鸡街镇小石岩村附近，为当地的一个重要水源地。通过对地下水水质调查发现，该泉点亚硝酸盐氮超标，不符合《地下水环境质量标准》Ⅲ类地下水质量标准，影响当地居民的正常用水。本文通过对其形成机理进行分析以及地下水水质的分析评价，指出泉水水质当前现状，并提出相应的保护措施建议，对今后岩溶泉点的合理开发利用、解决当地的缺水问题以及今后该地区进行工程建设具有一定的参考价值。

1 区域地质概况

个旧市鸡街镇地区为亚热带气候，受地理位置、地形等条件影响，气候和垂直分布差异明显。一般山区较平原区降雨量大，温度较低，自山顶至谷底，全年和昼夜温差变化比较显著。据气象站多年观测资料:历年平均气温16.4℃左右，年平均降水量890 mm。

研究区地势上呈南高北低，最低排泄区鸡街盆地面积约156 km2，上覆厚约5～15 m的第四系(Q)地层，在盆地周边下覆层延伸个旧组(T2g)、法郎组(T2f)岩溶地层。鸡街盆地南面分布大面积的个旧组(T2g)、法郎组(T2f)岩溶山区，在高处接受大气降水入渗补给，补给区到盆地高程变化很大，地下水流动水力梯度较大，地下水运移途径较短。个旧组(T2g)为灰白色厚层白云岩，厚度巨大，局部具角砾状结构;法郎组(T2f)为灰色薄 －中层状灰岩夹粉砂质页岩，整体上岩溶区呈块状、片状分布。许多学者、专家对滇东南岩溶区进行了研究，如康彦仁(1993)，冯崇武(2008)，张果、许模(2011)等[4－6]对滇东南岩溶特征进行研究指出，岩溶发育演化过程较长，岩溶发育程度很高，地表岩溶形态多样化，岩溶垂向发育明显，地下水径流强烈，水资源总量丰富。根据区域地质调查报告资料，朋普 －开远－个旧断裂(小江断裂东支)穿越研究区，断裂带宽达10～20 km，次生断层发育，挤压破碎强烈，地层产状混乱发育。

2 侠鱼塘泉泉形成成因

受侵蚀基准面、地层岩性、地质构造及地形地貌因素的控制，地下水由南向北径流，由补给、径流区向排泄区运移，侠鱼塘泉在鸡街盆地覆盖层的阻隔作用下以水平排泄方式出露，为覆盖层与基岩接触带排泄型泉，见图1。

图1 侠鱼塘泉形成条件示意图

侠鱼塘泉水流量13.2 L/s(估测)，高程1 308 m，水温常年在 18℃ ～21℃ 之间，pH 值 7.21，矿化度约 392.11 mg/L，属于中性低矿化水，水化学类型为 HCO3－SO4－Ca－Mg型

3 泉水质量评价

3.1 评价标准与方法

1)评价方法

地下水水质监测分析方法按照《生活饮用水卫生标准检验方法》(GB/T5750－2006)[7]和《水和废水监测分析方法》(第四版)有关规定进行，地下水执行《地下水质量标准》(GB/T14848－93)Ⅲ类标准[8]，评价采用标准指数法(HJ610－2011 8.4.2)和地下水质量综合评价法(GB/T14848 －93 6.3)。

2)地下水水质监测因子

根据泉点特点，选取pH、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、氟化物、氯化物、硝酸盐氮、硫酸盐、亚硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、大肠杆菌等共20项反映本地区主要水质问题的监测因子。

3)监测结果

侠鱼塘泉水质现状监测委托成都市华测检测技术有限公司进行枯水期水质现状检测，检测结果见表1。

3.2 单指标质量评价

采用单因子标准指数法进行水环境质量现状评价，主要有pH值评价模式和单指标评价模式。

pH值评价模式:

式中:pHi为第i取样点的pH值;pHsi为取样点评价标准值。

单指标评价模式:

式中:Pi为第i取样点的检测指标值;Ci为第 i取样点的实测值;Si为第i取样点的评价标准值。

地下水水质标准指数法评价结果见表2。

表1 地下水水质监测结果表

表2 标准指数法评价结果表

3.3 综合质量评价

综合评分法步骤首先根据《地下水质量标准》的分类指标。

对各类别按下列规定(见表3)分别确定单项组分评价分值Fi。

表3 确定单项组分评价分值Fi

按表3确定的单项组分评价分值 Fi，然后，据下列公式计算水质综合分值F，按式(4)和式(5)计算综合评价分值F。

式中:F为各单项组分评分值Fi的平均值;Fmax为单项组分评价分值Fi中的最大值;n为项数。

根据F值，按以下规定(见表4)划分地下水质量级别，再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后，如“优良(Ⅱ类)”、“较好(Ⅲ类)”。

地下水水质综合评价法评价结果见表5。

表4 地下水质量级别划分

表5 地下水质量综合评价法评价结果表

3.4 评价结果分析

采用标准指数法和地下水质量综合评价法结果可知，通过综合评价法监测点的地下水质量级别均为良好(Ⅰ类);通过标准指数法监测点的pH、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮等19项监测因子均小于1，达到《地下水质量标准》(GB/T14848－93)Ⅲ类标准要求，但监测因子亚硝酸盐氮含量不符合要求。据调查，该泉点在当地被称为“瞎鱼塘”，生活在水中鱼眼睛发育不正常，推测与地下水中亚硝酸盐氮超标有关。

4 水质成因及危害性分析

在调查过程中发现，在泉点的补给径流区为大片的农业生产区，农家肥、废弃的蔬菜、腐烂的食物以及农作物秸秆遍布，且大都存放过久或存放位置不当。由于本地区气候干旱，泉水主要来源包气带滞留水补给，这些废弃物的堆放造成了细菌大量繁殖。受微生物作用使得水中的氨氮分解成亚硝酸盐氮，地表水的下渗运移过程溶滤了含水介质中的化学成分而矿化，并在在鸡街盆地边缘涌出地表而形成泉点，造成泉水中的亚硝酸盐氮过量。

当泉水中的亚硝酸盐氮过高，摄入大剂量的亚硝酸盐氮将和蛋白质结合形成亚硝胺，使血液中正常携氧的低铁血红蛋白(Fe2+)氧化成高铁血红蛋白(Fe3+)，失去携氧能力[9－11]，造成组织缺氧，是导致侠鱼塘中的鱼类不能正常发育的主要原因。亚硝酸盐氮是急性毒性较强的物质，长期饮用对人类身体极为不利，甚至导致死亡，因此必须对泉点进行长期监测，并提出防治措施与建议进行治理，只有在各项检测指标达到标准使用指标后方可正常饮用。

5 地下水资源防治建议措施

依据当地的环境地质状况和岩溶水污染特点和成因，以及地下水资源的利用价值和经济效益，提出如下建议:

(1)严格控制地表污染源，加强资源循环利用，减少污染物排放量。对污染源的堆放量和堆放位置进行合理安排，宜选择不渗透区域或者利用工程措施集中控制，使污染源和水源隔离，保护当地环境。

(2)生活、生产污水的排放易造成泉点污染，应在排放前进行地面处理，严格控制生活、生产用水下渗污染岩溶地下水，防止污染物进入地下水体污染岩溶地下水。

(3)对已经受影响的通过一定措施改善水质:进行定期清淤;撒沸石粉与麦饭石粉，吸附池底部分有害气体及有毒物质;加施消杀剂进行杀菌，以防止病菌感染;提供水体充足的溶氧等措施，保证当地人的用水安全。

(4)加强侠鱼塘泉水源地保护区管理和建设，对水源地和上游岩溶水的径流带和邻近水源地的裸露岩溶区和岩溶沟谷，作为重点保护区域，进行定期监测，及时解决可能导致泉水污染的问题。

[1]谯乾峰.滇东南特长隧洞涌突水预测研究—以滇中引水工程大坡子隧洞为例[D].成都:成都理工大学硕士学位论文.2014.

[2]王丽丽.山西岩溶大泉水质演化趋势与成因分析—以柳林泉和娘子关泉为[D].重庆:西南师范大学硕士学位论文.2005.

[3]GB/T5750－2006.生活饮用水卫生标准检验方法[S].中国标准出版社(2007－04)，2006.

[4]GB/T14848－93.地下水环境质量标准[S].中国标准出版社(1994 －04)，1993.

[5]冯崇武.岩溶地区地下水的开发利用[J].云南水力发电.2008，24(2):1－6.

[6]康彦仁.云南南洞地下河系统及水资源开发利用[J].中国岩溶.1993，12(2):307 －318.

[7]王迪，许模.滇东南丘北区峰丛 －洼地地貌形态特征分析[J].中国岩溶.2010，29(3):239 －245.

[8]魏泰莉，余瑞兰，聂湘平，等.养殖水环境中亚硝酸盐对鱼类的危害及防治的研究[J].水产学报.1999，(3):15 －17.

[9]黄翔鹄，李长玲，郑莲，等.亚硝酸盐氮对凡纳滨对虾毒性和抗病相关因子影响[J].水生生物学报.2006，30(4):466－470.

[10]王鸿泰，胡德高.池塘中亚硝酸盐对草鱼种的毒害及防洽[J].水产学报.1989，13(3):207 －213.

[11]王凡，刘海芳，杨利.亚硝酸盐氮对金鱼鱼种的急性毒性效应[J].水产学报.2010，29(6):369 －371.