便攜式水質分析儀在煤礦排水池周邊地下水污染調查中的應用

王俊杰，惠　楊，白孝斌，申巨波（陜西地礦九○八水文地質工程地質大隊，陜西 西安 710600）

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便攜式水質分析儀在煤礦排水池周邊地下水污染調查中的應用

王俊杰，惠楊，白孝斌，申巨波（陜西地礦九○八水文地質工程地質大隊，陜西 西安 710600）

在地下水污染調查工作中，采集地下水分析樣品是必不可少的，為了避免傳統水分析方法中從樣品采集到分析測定這段時間，由于環境變化引起的系統誤差，為保證提供的數據具有準確性和可靠性，其中有7項指標必須在現場測試完成。便攜式水質分析儀具有性能優、體積小、操作簡單等優點，得到廣泛應用，本文以煤礦排水池周邊地下水測試結果，與實驗室分析結果對比，說明其測試結果可達到初判、速判地下水污染范圍的效果。

水質分析儀；地下水；污染

隨著礦產資源的開發，礦坑排水造成的地下水污染屢見不鮮，為了保護水環境，進行地下水污染調查，國土資源部也頒布了《區域地下水污染調查評價規范》，根據采樣規范，其中有7項為現場測試指標，即：氣溫、水溫、Ph值、電導率、氧化還原電位、溶解氧、濁度。

1　采樣點位置

本次工作首先在煤礦排水池周邊設置兩條觀測線，布了26眼地下水采樣井，其中東線12眼，沿地下水流向布置，北線14眼，垂直于地下流向（圖1），分析地下水污染物的遷移方向和污染范圍。現場采用上海三信SX-751型便攜式多參數水質分析儀，測試指標為：水溫、Ph值、電導率、氧化還原電位、溶解氧、TDS、鹽度、電阻率。

圖1　煤礦排水池周邊觀測孔分布及潛水等水位線圖

2　水文地質背景條件

研究區位于陜西省榆林市以北的風沙灘地區，地表為現代風積砂覆蓋，西部為某大型煤礦，其礦坑水直接排放于礦區東邊界的沙丘洼地中，煤礦東邊界以東4.5km為榆林市紅石峽水源地范圍。煤礦與水源地之間的第四系含水層為第四系上更新統沖湖積（薩拉烏蘇組）孔隙潛水，含水介質為砂層。總體上，地下水流向為自西向東徑流，即由煤礦排水池位置流向水源地。

根據前人在研究區的勘探資料，1994年水樣編號為YG14、YG15以及2006年編號為MT53、D136的水樣，各種離子含量較低，水化學類型為HCO3-Ca，TDS為0.16～0.27g/L（表1），可見，研究區地下水水質本底值較好。

表1　研究區前人地下水水質特征表

3　現場測試數據分析

3.1地下水流向

根據26個井水位資料繪制了東線和北線的地下水位高程曲線（表2），從各孔水位高程來看，地下水流向為自西向東，與區域一致。

表2　煤礦排水與周邊地下水現場測試數據

3.2煤礦排水與地下水水質

煤礦排水也未經處理直接排放，煤礦排水池位于沙丘之間的洼地中，無防滲措施。現場測試了水溫、Ph值、電導率、氧化還原電位、溶解氧、TDS、鹽度、電阻率等八項指標，本文僅以TDS為例，說明煤礦排水對周邊地下水水質的影響。現場實測煤礦排水TDS為1.803g/L。實測TDS數據列于表2中。

3.3東線TDS的變化特征

從東線現場測試的TDS數據分析，編號E01～E11的地下水TDS介于1.79～1.27g/L之間，遠高于本區地下水本底值。煤礦排水在經過砂層入滲后，沿地下水流向遷移，TDS總體呈現沿地下水流向減小的趨勢。在E12點處TDS為0.207g/L，位于本區背景值區間，可見，礦坑排水入滲后沿地下水流向遷移，暫未影響到E12處的地下水水質。E11點距排水池邊為1024m，說明煤礦排水在東線對地下水水質的影響范圍大于1024m。

3.4北線TDS的變化特征

同樣，根據北線的數據分析，編號N01～N10的TDS介于0.99～1.78g/L之間，也是高于地下水本底值的。但TDS在N11處為0.304g/L，接近于本底值，N12～N14處的水質位于本底值區間，說明排水池影響到N11以南范圍內的地下水。N11點距排水池邊為498m，說明對北線地下水水質的影響范圍小于498m。

3.5TDS超標范圍

根據各點檢測數據，畫出TDS大于1.0g/L（視為超標）的范圍，見圖2。從分布的范圍來看，高礦化的煤礦排水的遷移方向與本區地下水徑流方向是一致的。根據水質分析結果，煤礦排水水化學類型為SO4-Ca·Na，排水池周邊地下水水化學類型為SO4-Ca·Na和SO4-Na·Ca型，經對比，水質分析儀測試結果與實驗室水質分析結果一致，現場測試數據是可靠的。

圖2　排水池周邊地下水TDS超標范圍圖

4　結論

（1）煤礦排水池周邊地下水受到無防滲、高礦化排水的影響，TDS多高于本區背景值。

（2）通過對水質分析儀現場測試數據的分析，高礦化的煤礦排水沿地下水流向遷移，東線的影響范圍大于北線，符合污染物遷移規律。

（3）在掌握研究區地下水背景值的前提下，利用便攜式水質分析儀進行現場測試，可以初步判斷地下水受污染的范圍，說明水質分析儀在野外工作中有實用價值。

［1］王俊杰，等.煤礦開采對紅石峽水源地地下水影響調查與評價報告［R］.西安：陜西省地礦局，2014.

［2］陸 陽，杜 歷.應用新型水質分析儀快速檢測農村飲用水中的硫酸鹽［J］.山西水利科技，2013（2）：87～89.

［3］李政紅，郭秀紅，汪 珊.便攜式水質分析儀的技術特點和質量保證［J］.水文，2006，26（6）：57～59.

王俊杰（1983-），男，工程師，本科，主要從事水文地質工程地質環境地質工作。

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2095-2066（2016）16-0011-02

2016-5-20