新疆焉耆县典型灌区地下水水质评价
2020-06-04祖丽菲耶亚力坤
祖丽菲耶·亚力坤
(新疆维吾尔自治区水文局水环境监测中心,新疆 乌鲁木齐 830000)
新疆焉耆县典型灌区属于新疆传统农业种植密集区域,该区域地表水相对匮乏,难以支持区域农业种植需要,因此地下水资源成为区域农业种植生产的主要供水来源。但随着近年来地下水开采应用量加大,天气气候环境连续干旱等多因素影响,该区域地下水水质呈现不断下降的趋势,如果这种现象不能得到有效控制,必将对区域经济持续发展造成严重影响,因此本文选择该区域做地下水水质评价及趋势分析,希望能够找出改善水质的有效策略。
1 新疆焉耆县典型灌区概述
新疆焉耆县属于回族自治县,地处天山南麓焉耆盆地腹心,全县总面积2571 km2,该县的年平均降水量为64.7 mm,蒸发量和降水量存在严重不平衡现象,且年平均蒸发量明显大于降水量,从2016年~2018年的年平均蒸发量和降水量来看,区域年平均蒸发量为年平均降水量的18 倍左右。本次研究观测地点选择在焉耆县的五号渠村,该村有600 hm2耕地面积,区域地下水主要为松散岩类孔隙水。研究选择该村具有代表性的机井进行采样(监测机井数量6 眼,均匀分布于全村),于2018年3月、6月、10 月选择相同机井位置采集水样进行检测,水样检测项主要包括总硬度、TDS、、Cl-、等,观测不同月份该区域地下水水质情况[1]。
2 地下水水质状况分析
采用《地下水质量标准》(GBT14848-2017)作为本次研究地下水水质的评价依据,地下水水质可分为Ⅰ-Ⅴ类,具体判定主要根据总硬度、TDS、等指标做综合性分析。对比分析2018年3月、6月、10 月6 眼监测机井采集到的数据信息,检测到地下水质等级见表1。
表1 地下水水质等级
3 区域地下水水质变化因素分析
对区域内地下水水质变化因素展开分析,其主要受两方面因素影响:自然因素和人为因素。其中自然因素主要指气候环境、水分蒸发等影响,人为因素主要指化学农学应用、生活污水排放等影响,但人为因素是引起地下水水质变化最为主要的因素。
表2 总硬度、TDS、、Cl-四项指标数值
表2 总硬度、TDS、、Cl-四项指标数值
机井编号监测时间总硬度(mg/L)SO42-(mg/L)Cl-(mg/L)TDS(mg/L)1 3月 115.20 72.58 45.16 256.40 6月 225.40 231.42 139.25 628.20 10月 306.58 308.26 263.50 896.38 2 3月 264.62 258.30 186.25 658.42 6月 222.36 228.42 137.31 548.67 10月 116.35 73.49 46.22 255.88 3 3月 462.34 596.28 338.18 1548.80 6月 460.25 601.35 352.41 1498.65 10月 478.31 573.46 346.27 1592.37 4 3月 108.64 73.48 44.88 254.89 6月 228.95 238.40 152.64 642.57 10月 113.58 74.62 44.82 278.30 5 3月 234.18 241.35 160.44 640.85 6月 480.35 628.12 349.18 1462.84 10月 476.50 598.26 357.14 1502.23 6 3月 710.52 692.15 534.12 1988.26 6月 723.85 704.12 542.38 2000.12 10月 715.35 698.36 549.12 2015.16
3.1 自然因素影响
新疆焉耆县五号渠村所在地理位置属于典型的中温带干旱荒漠气候区,地下水埋深相对较浅,再加上气候因素影响,地下水蒸发量较大。而在地下水透过地面蒸发的过程中,水质中含有的矿物质成分被不断运输到的土壤表层之中,进而使得该地区许多土壤表现出严重的盐渍化现象。与此同时,区域内有着较为广阔的耕种面积,灌溉所用水相对较多,在灌溉水作用下土壤中各类矿物质成分和有害物质渗入到地下潜水层中,从而使得该区域地下水具有较高的矿化程度。此外,该区域在地势上相对平坦,地下水的流动性相对较缓,因此使得区域内地下水中所含矿物质成分、污染物质等不断增多,使得该区域整体水质变差。
3.2 人为因素影响
从整体来看,人为因素才是引起该区域地下水水质逐渐变差的主要因素,对其概括主要表现为以下几点:
(1)农业生产使用的化肥、农药等加剧地下水污染
区域内有着较为广泛的农业种植面积,而为了提升农业种植生产效率,在生产中应用较多的农药、化肥等。而这些物质通常在土壤中会有较多的残留,残留成分随雨水、灌溉水渗透进入到地下水体之中,加剧地下水的污染。再加上该区域较为特殊的自然环境,地下水埋深较浅、地下水流动性不强,污染物质进入地下水体后不断聚集,使得区域地下水水质受到较大影响。
(2)受上游工业废水影响
该区域地表水相对不足,在种植灌溉中主要以地下水开采应用为主,但受到机井数量限制,在灌溉用水较多的季节,单纯依靠机井开采地下水难以满足实际需求,因此该区域一些灌溉区域也应用一些上游排放的轻度污水进行灌溉生产,而这部分污水以工业生产排放废水居多,水质相对较差,随灌溉用水渗透进入地下水,进而使区域地下水质出现较大变化。
(3)地下水开采量过大
区域内生活用水、灌溉用水都以地下水为主,且为满足日益增长的种植灌溉需求,区域地下水开采应用量不断加大,使得开采应用量超过实际可供开采量,进而造成区域地下水位不断降低,形成地下水降落漏斗,影响到原本地下水的水动力条件,使得各含水层之间的联系加大,加剧对地下水质的影响。
4 改善区域地下水水质指标的有效策略
水资源是区域经济发展的重要基础,为促进区域经济可持续性发展,在对水资源进行开采应用的过程中,还需注意开采应用的合理性,且对水资源环境进行保护,坚持“以防为主,防治结合”的基本原则。
4.1 合理开发,动态监测
在地下水资源保护的过程中,首先应当加强对区域地下水资源开发量的管理,根据区域地下水可供开发量,限制区域机井数量,有效控制区域内地下水开发量,使地下水开发量和产蓄量维持平衡,避免因为地下水过度开发引起水质恶化;其次应当加强地下水水质的动态监测,及时掌握地下水中各类污染物质的变化情况,然后采取具有针对性的防护措施,尽可能降低区域地下水受污染程度。
4.2 控制污染来源
农业种植、工业废水、生活污水是引起该区域地下水水质变差的主要原因,因此在水质改善过程中应重点从这些方面加强管理。首先,在农业种植方面,应当积极引进先进灌溉技术,如:滴灌、喷灌等方式,改变原来的大水漫灌方式,不仅能够降低种植生产用水量,还能够减轻土壤盐渍化程度,同时加强农药、化肥应用管理;其次,应加强上游工业废水排放管理,工业排放废水必须达到相应标准,并做好监督工作,对未达标排放企业进行严厉惩处,从而促进地表水的循环利用;最后,应加强生活污水处理,建立专门的污水处理系统,促进生活污水循环利用,同时降低此部分水源对地下水的污染。
5 结语
综上,新疆焉耆县典型灌区的地下水质变化情况在新疆地区具有较高的普遍性,农业种植生产属于新疆区域经济发展的主要支撑。但是在农业种植生产过程中也对水资源环境、土壤环境造成较大的破坏,严重影响到区域经济可持续性发展。因此,当前在农业种植生产上应积极改变灌溉方式,降低水资源不良开发应用,为区域经济良好发展提供保障。