新疆焉耆盆地农村地区地下水水质安全评价

陆志明

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉831199）

新疆焉耆盆地农村地区地下水水质安全评价

陆志明*

（新疆地矿局第十一地质大队，新疆昌吉831199）

依据《农村饮用水安全卫生评价指标体系》，采用单因子评价法，对新疆焉耆盆地农村地区地下水水质安全进行评价。评价结果表明：焉耆盆地3组潜水水质良好，适宜作为当地生活饮用水的来源；承压水部分受到污染，12组浅层承压水中，水质安全类别为安全、基本安全及不安全的分别占总检测井的50.0%、16.7%及33.3%，基本安全水质的影响因素主要为Mn、NO3-和Fe，不安全水质的影响因素主要为TH、SO42-、Fe、TDS、Cl-、NO3-和Mn；10组深层承压水中，水质安全类别为安全、基本安全及不安全的分别占总检测井的60.0%、10.0%及30.0%，基本安全水质的影响因素主要为Fe，不安全水质的影响因素主要为SO42-和F-。研究区地下水水质较差主要与干旱的气候条件、原生地质环境、地下水开采、生活和农业污染源以及农业活动等的影响有关。提出应控制地下水开采量以及防止地下水受农业污染等合理开发利用该区地下水的建议。

水质安全评价；单因子评价法；农村地区；焉耆盆地

地下水作为新疆农村的主要饮用水源，地下水质量的优劣已成为制约新疆农村经济社会发展的主要因素。根据有关研究成果，新疆城市现已基本普及水质安全的自来水，农村地区饮用水源得到有效治理。但部分农村地区地下水仍存在溶解性总固体、硫酸盐、总硬度等常规化学指标超标、微生物指标超标以及氟、砷等毒理指标超标等问题［1］。这些水质问题若不得到妥善治理，长期饮用会导致较为严重的地方病，影响农村居民的健康［2］。因此，新疆农村地区的地下水水质问题要引起我们的高度重视。

先前已对所研究区域整体进行地下水质量评价，分析评价结果表明，研究区地下水质量较差且有恶化趋势。城市和农村环境对地下水水质的影响是不同的，城市和农村对饮用水的质量要求也有一定的区别。前人并未将研究区的城市和农村分别进行地下水质量评价，以此为切入点，对焉耆盆地农村地区进行地下水水质安全评价，其目的在于掌握研究区地下水水质状况，找出影响地下水水质安全的主要影响因素，为当地保护地下水资源、防治地下水污染和水质管理提供重要依据。同时，对于其他内陆干旱农村地区开展地下水水质安全评价和保护措施的制定具有重要的参考意义。

1　材料与方法

1.1研究区概况

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，塔里木盆地东北部，包括和静县、和硕县、焉耆县、博湖县等4个县和8个新疆生产建设兵团的团场。焉耆盆地四周环山，呈菱形，地势从西北向东南倾斜，从周边山岭向盆地中心（博斯腾湖）倾斜。盆地内主要河流有开都河、黄水河、清水河等。

研究区山前带为由巨厚的卵砾石、砾石和砂砾石组成的单一潜水含水层，潜水水位埋深5～33m；在冲—洪积扇下部至湖滨地区岩层为砂砾石、砾石、砂、粘土以及粉质粘土互层，其中埋藏有潜水及承压水，依据水利部《全国水资源综合规划细则》，承压水按井深划分为浅层承压水（井深小于100m）和深层承压水（井深不小于100m），承压水水位埋深3～93m［3］。

焉者盆地地下水系统接受侧向径流、河流入渗、降水入渗、渠系水渗漏和田间灌溉水入渗补给。地下水以蒸散发、农田排渠排泄、河流排泄、汇入博斯腾湖、人工开采等方式进行排泄。

1.2水样采集与测试

地下水采样点分布于新疆焉耆盆地农村平原区，采样点控制面积为0.81×104km2。采样时间为2014年7月，共采集农村地下水水样25组（其中潜水水样3组，浅层承压水水样12组，深层承压水10组），地下水采集点井深为10～200m，取样点分布见图1。水样严格按《地下水环境监测技术规范（HL/T164-2004）》进行采集、保存、送样。

水样测试由中国地质科学院水文地质环境地质研究所矿泉水检测中心完成，检测项目包括pH、水温、溶解氧、氧化还原电位、电导率等5项现场必测指标，K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-、F-、I-、NO2-、总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）、耗氧量、偏硅酸、Cu、Pb、Zn、Fe、Mn、Cr6+、Cd、Hg、As、Se等28项无机指标，检测仪器为iCAP6300等离子体发射光谱仪。

1.3评价方法

本文依据《农村饮用水安全卫生评价指标体系》，从地下水水质的角度对焉耆盆地农村地区地下水安全进行评价，评价结果可分为安全、基本安全及不安全3类。若地下水水质符合《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》要求的为安全；符合由全国爱卫会/卫生部颁布的《农村实施（生活饮用水卫生标准）准则》要求的为基本安全，否则为不安全。

评价方法采用单因子评价法，即根据因子的限值区间确定地下水水质安全类别，不同地下水水质安全类别的指标限值相同时，从优不从劣，地下水水质安全类别按单因子最高类别确定。

2　结果与分析

2.1地下水水质安全评价

2.1.1潜水水质安全评价

通过单因子评价法进行评价，焉耆盆地3组潜水水样的水质安全类别均为安全，表明研究区潜水水质良好，适宜作为当地生活饮用水的来源。

2.1.2浅层承压水水质安全评价

研究区12组浅层承压水水样的水质安全类别为安全、基本安全及不安全的分别有6组、2组及4组，分别占总检测井的50.0%、16.7%及33.3%，表明研究区浅层承压水部分受到污染。类别为基本安全的地下水水样超过《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》中限值的项目主要为Mn、NO3-和Fe，类别为不安全的地下水水样超过《农村实施（生活饮用水卫生标准）准则》中二级标准的项目主要为TH、SO42-、Fe、TDS、Cl-、NO3-、和Mn等（表1）。

2.1.3深层承压水水质安全评价

研究区10组深层承压水水样的水质安全类别为安全、基本安全及不安全的分别有6组、1组及3组，分别占总检测井的60.0%、10.0%及30.0%，表明研究区深层承压水部分受到污染。类别为基本安全的地下水水样超过《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》中限值的项目主要为Fe，类别为不安全的地下水水样超过《农村实施（生活饮用水卫生标准）准则》中二级标准的项目主要为SO42-和F-（表1）。

表1　焉耆盆地农村地下水水质安全类别及超标项目统计表

2.2地下水水质安全类别分布特征

2.2.1水平分布特征

由图1和表1可以看出，地下水水质安全类别为安全的检测井有15个，其中和静县、和硕县、焉耆县和博湖县分别占20.0%、6.7%、40.0%及33.3%；地下水水质安全类别为基本安全的检测井有3个，分别位于焉耆县、博湖县和和硕县；地下水水质安全类别为不安全的检测井有7个，其中和硕县、和静县和博湖县分别占14.3%、71.4%及14.3%。

2.2.2垂向分布特征

在垂向分布上，水质安全类别由高到低依次为潜水＞深层承压水＞浅层承压水。安全类别为安全的15组检测井中有3组潜水、6组浅层承压水和5组深层承压水；水质安全类别为基本安全的3组检测井中有2组浅层承压水和1组深层承压水；水质安全类别为不安全的7组检测井中有4组浅层承压水和3组深层承压水。

2.3地下水质量较差原因分析

研究区潜水水质安全类别均为安全，而部分承压水水质安全类别为基本安全或不安全，表明承压水水质较差，因此，本节地下水质量较差原因分析仅针对承压水。

2.3.1自然因素

焉耆盆地属于典型的中温带大陆性气候区，区内干旱少雨，蒸发强烈，蒸降比超过30，地下水因蒸发排泄而减少，水去盐留，最终导致地下水中TDS升高。同时，溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流在表土积聚，导致土壤盐碱化。在研究区灌溉作用下，土壤中的盐分随水分入渗到潜水中，导致潜水中TDS较高，潜水交替循环迅速，随着径流排泄，潜水水量及盐分同时耗失，潜水中TDS较低，水质较好。而承压水相对封闭，水交替循环缓慢，TDS随着各离子的不断累积而逐渐升高，水质变差。

研究区地下水中Fe和Mn含量的超标是由原生地质环境造成的，据新疆维吾尔自治区国土资源厅2004年8月编制的《新疆维吾尔自治区矿产开发简明图集》，焉耆盆地西北部山区分布有13个铁矿和4个锰矿，在自然还原环境下，高价铁和锰的氧化物还原成低价铁和锰的易溶盐，并离解出大量的铁元素和锰元素，进入地下水中［4］。且Fe和Mn超标的地下水取样点均分布于承压水区，这是由于承压水区地下水径流条件较差，利于地下水中Fe和Mn的迁移和富集。

2.3.2人为因素

（1）地下水开采。焉耆盆地是塔里木河流域重要的组成部分，同时也担当着向塔里木河下游生态输水的任务，随着我国内陆河灌区节水改造工程的实施，塔里木河流域综合治理，灌区的引水量逐步减少，而地下水开采量逐年增加，将会导致绿洲灌区地下水位下降，改变原有的地下水动力条件，加深了不同含水层之间的联系，地下水污染向更深层发展，加剧了承压水的污染程度。同时，造成生态可耗水量减少，将会影响该区植被生长，导致生态环境恶化［5］。

（2）生活和工业活动的影响。焉耆盆地生活污染源和工业污染源分布见图1，生活污染源包括垃圾填埋场和污水处理厂，工业污染源包括造纸厂、矿业、钢铁厂、化工厂等。其中，生活污染源分解的最终生成物NO3-含量超过标准值，同时表现为TH超标；工业污染源的排解使各类重金属（如Fe、Mn等）以及SO42-等含量超标。其所产生的污水虽然都有一定的防渗措施，但由于设施简陋而出现渗漏，部分无机污染物及有机污染物由上游迁至下游，由潜水径流至承压水，并在承压水中积聚，使承压水水质变差。

（3）农业活动的影响。焉耆盆地是新疆重要的绿洲农业区，农业区大量使用的化肥农药等含有大量的NO3-和Cl-等，这些组分随灌溉水入渗进入地下水，发生离子置换作用，使浅层承压水中NO3-和Cl-等超过标准值，将进一步加剧区域浅层承压水水质恶化的趋势［6］。同时，研究区农业机井管理混乱，当地农户为获得更大的出水量，对上部易受污染的潜水或浅层承压水未进行止水或不完全止水，造成多层混合取水，水质较差潜水或浅层承压水不断向深层流动，使地下水污染向更深层发展。

3　建议

针对焉耆盆地农村地区地下水质量较差的现状，提出以下建议。

3.1控制地下水开采量

以节水灌溉和产业结构调整为核心，重新评价、规划地下水资源，严格控制和减少地下水开采，使地下水实际开采量逐步调减到其允许开采量的范围内，防止浅层污水向深层流动，污染深层地下水。

3.2控制生活污染源

城镇生活垃圾及生活污水会造成地下水污染，需加以处理后再排出，因此需要加强城镇垃圾填埋场防渗设施的治理，并提高城镇生活污水的处理率。

3.3控制工业污染源

对研究区工业企业进行排查，要求有污水排放的企业必须建立污水处理系统，建立严格的检查监督机制，并对任意排放污水的企业追查其法律责任［7］。

3.4防止地下水受农业污染

改进灌溉方式，推广滴灌、喷灌等节水灌溉技术，引导农民科学施肥，大力推广测土配方施肥技术和复合肥颗粒化施肥模式，提高肥料的利用率，开展植业结构调整与布局规划，有限种植需肥量低，环境效益高的农业经济作物。

3.5建立健全地下水统一管理机构

对地方和兵团团场的地下水开发利用统一规划，同时从农村地区地下水污染严重的实际出发，制定相应的地方性法律法规，为当地农村地下水污染防治提供法律保障与政策支撑。

［1］王志明.新疆农村饮用水安全存在问题的对策与建议［J］.东北水利水电，2013，31（9）：35-36，43.

［2］石彤，孙予新.新疆地方病分布与饮用水安全卫生供水的紧迫性分析［J］.西部探矿工程，2008，20（5）：82-84.

［3］Wang Shuixian.Groundwater Quality and its Suitability for Drinking and Agricultural use in the Yanqi Basin of Xinjiang Province，Northwest China［J］.Environmental Monitoring and Assessment，2013，185（9）：7469-7484.

［4］曾昭华.地下水中铁元素的形成及其控制因素［J］.地质学刊，2003，27（4）：220-224.

［5］王水献，吴彬，杨鹏年，等.焉耆盆地绿洲灌区生态安全下的地下水埋深合理界定［J］.资源科学，2011，33（3）：422-430.

［6］谢辉，古丽尼莎，孙振海，等.昌吉市浅层地下水现状及开发潜力分析［J］.西部探矿工程，2013，25（9）：137-139.

［7］严红，蔡瑞庆.2006-2010年库尔勒地下水现状及未来保护措施［J］.西部探矿工程，2013（2）：129-131.

D641.5

A

1004-5716（2016）10-0161-05

2015-12-17

2015-12-18

陆志明（1990-），男（汉族），新疆昌吉人，助理工程师，现从事水工环境地质研究工作。