薩熱克礦區可飲用水質分析與評價

張方璐，陳和焰

(1.昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明 650000；2.新疆華維地礦工程技術有限公司，新疆烏魯木齊 830001)

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薩熱克礦區可飲用水質分析與評價

張方璐1，陳和焰2

(1.昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明 650000；2.新疆華維地礦工程技術有限公司，新疆烏魯木齊 830001)

概述了薩熱克銅礦區的概況，介紹了該礦區含水層的分布特征，對東部豎井、卓尤勒蘇河、明哲勒赫溪、ZK010等鉆孔水質進行了分析。結果表明：ZK413的地下水氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度超標，ZK3601的氯化物和ZK502的總硬度和硫酸鹽超標，不符合生活用水的國家標準，是不可飲用的地下水資源，其余地下水和地表水基本符合生活飲用水標準，屬于可飲用水資源范圍。

薩熱克銅礦區；飲用水資源；卓尤勒蘇河；明哲勒赫溪；地下水

礦區是指開發利用礦產資源形成的產業、作業而形成的經濟與行政社區，它可以帶動和支持該區經濟與社會的發展[1]。礦區水資源對礦區的經濟社會發展起著關鍵作用。礦區可飲用水資源來源于地下水和地表水，前人對礦區地下水進行了較多研究。林曼利等[2]對安徽北部礦區深層地下水的研究表明，地下水中重金屬質量濃度從高到低依次為Ni、Pb、Cu、Cd、Cr，重金屬質量濃度顯示地下水資源已經遭受破壞；楊靜等[3]對鶴壁礦區礦井水的研究表明，礦井水需要經過處理才能作為生活用水提供給礦區；吳志紅等[4-5]研究表明，礦區水經過處理后可以作為生活飲用水或工業用水。薩熱克銅礦是一個大型礦床，然而，目前對薩熱克銅礦區周緣可飲用水資源的研究較少。筆者對薩熱克礦區可飲用的鉆孔水、坑道水和地表河流水中的離子濃度、pH、硬度等指標進行測定分析，旨在為保護和利用地下水資源提供科學依據。1 礦區概況

薩熱克礦區位于西南天山西段，礦區北部地勢較高，南東地勢較低，屬侵蝕低中山地貌，海拔最高3 116 m，最低2 813 m。按地貌形態分類為低中山區。局部山坡陡峭，山脊呈鋸齒狀，最大相對高差303 m，河谷切深100～200 m，屬風蝕地貌(風蝕谷)干旱地區荒漠類型(石質荒漠)。山體表面植被稀少，河谷低洼地段發育有抗寒耐旱的植被。礦區中部為卓尤勒蘇河支流明哲勒赫勃勒河(溪)，長年流水，水量充沛。河谷侵蝕切割強烈，溝底偶有泉水溢出。卓尤勒蘇河在礦區以南，卓尤勒蘇河上游洪水位標高為2 820 m。平水位標高2 800 m為最低侵蝕基準面。礦區位于中溫帶大陸氣候區，氣候干燥，降水量少而蒸發量大，冬季寒冷漫長，夏季溫涼短促，風沙大而多，四季不分明，晝夜溫差大，平均無霜期164 d，屬典型的中溫帶大陸性氣候。年平均氣溫7.3 ℃以下，1、2月份最冷，月平均氣溫-8～-9 ℃，最低氣溫-20～-25 ℃；無霜期160～180 d，積雪厚度最大可達1 m，凍土深度為170 cm；年平均降水量172.8 mm，年最大降水量258.3 mm，多集中于5—8月，月最大降水量72.6 mm；年平均蒸發量為2 674.0 mm。

工作區中南部高山區通行條件較差，只能靠牲畜馱運到達工作地點。生活供應依托于烏恰縣城、阿圖什市及喀什市。工作區屬于烏恰縣農業不發達，但礦產資源豐富的地區，目前已開采有天然氣、煤、鐵、銅、鉛、硫、鹽、金等礦產。

2 礦區含水層分布

區域水文概況主要是描述薩熱克地區地表水和地下含水層分布情況。流經礦區的河流為卓尤勒蘇河支流明哲勒赫勃勒河(溪)。卓尤勒蘇河發源于海拔4 562 m的喀拉阿依條日北山，全長約60 km，最終匯入克孜勒蘇河；該河以冰雪融水和泉水補給為主，明哲勒赫勃勒溪水流量1.538×104m3/d，卓尤勒蘇河河水年徑流量約1.370×108m3/a。

中生界白堊系碎屑巖裂隙含水層(K1-2)：在礦區中部以條帶狀近東西向分布，早期陸相沉積以山麓洪積-河流相為主，晚期為海陸過渡相沉積。上統英吉沙群(K2yi)為紫紅色長石石英砂巖、鈣質雜砂巖夾粉細砂巖，下統克孜勒蘇群(K1kz)為灰綠色礫巖、砂巖、含礦鈣質礫巖、砂礫巖、巖屑砂巖等。據鉆孔揭露資料，礦區內出露地層總厚度超過910 m。巖石裂隙發育，含裂隙水，為礦區主要含水層。根據ZK502鉆孔、ZK011鉆孔、ZK413鉆孔抽水試驗涌水量0.069～0.363 L/s，單位涌水量(q)為0.007 3～0.030 9 L/(s·m)。滲透系數0.001 5～0.018 5 m/d，屬于弱富水性的裂隙含水層。水化學類型主要為HCO3·SO4-Mg·Ca型及Cl·SO4-Na·Mg·Ca型，礦化度為0.435～4.350 g/L。

3 礦區水質評價

筆者分析了卓尤勒蘇河的上下游、明哲勒赫溪中游以及礦坑水中陰離子和陽離子，另外抽取部分鉆孔中的水樣進行化學成分分析，包括渾濁度、總固體、pH、總硬度、永久硬度、總堿度等(表1、2)。

礦山開采排水會改變地下水的徑流方向，使礦區地下水位下降，地下水向礦坑匯集，導致礦區地下水均衡受到破壞。由于卓尤勒蘇河鄰近礦體，明哲勒赫溪從礦體頂部地表流過，卓尤勒蘇河及明哲勒赫溪水通過巖石裂隙滲透進入礦坑，從而使河水流量有所減少，礦區地表水資源均衡會受到一定影響。當前薩熱克銅礦處于開拓階段，西部斜坡道礦坑水分析結果顯示,礦坑排放廢水和河水化學成分比較接近，雖然西部斜坡坑道水渾濁度高達1 300，但卓尤勒蘇河下游的水渾濁度仍<1，水質未發生太大變化，表明當前礦坑廢水排放量不大，尚未對地表水環境造成嚴重污染。

表1 采樣點礦坑水與河水化學分析結果

表2 采樣點礦坑水與河水化學分析結果

根據勘查水化學分析資料，采用對比評價方法，參考國家標準，補測了鉆孔ZK010、ZK413、ZK3601、ZK502的水樣，分析對比結果見表3。

由表3可知，ZK413的氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度超標，這是由于地下水滲透徑流速度較慢，溶解了白堊系地層中的易溶鹽成分，使得地下水中氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度等含量均較大，其余各項指標均符合國家生活飲用水標準(GB 5749—2006)，可作為礦區生活飲用水水源。

4 結論

通過對礦區坑道水、地表水和鉆孔中的水進行分析，結果表明：①礦坑排放廢水和河水的化學成分比較接近，雖然礦坑廢水渾濁度高達1 300，但卓尤勒蘇河下游的水渾濁度仍<1，水質未發生較大變化，表明礦坑廢水排放量不大，尚未對地表水資源造成嚴重污染。②除ZK413氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度超標外，其余各項離子均符合國家生活飲用水標準(GB 5749—2006)，可作為礦區生活飲用水水資源。另外，ZK3601的氯化物、ZK502的總硬度和硫酸鹽超標。總體來說，卓尤勒蘇河河水與明哲勒赫溪水質符合生活飲用水標準，是礦區理想的飲水資源。

表3 生活用水評價結果

注：*為超標項。

Note:* indicated exceed the standard.

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[1] 唐要安，劉芳芳，張海波.礦區水資源可持續利用評價指標體系研究[J].礦業工程，2007，5(2)：46-49.

[2] 林曼利，桂和榮，彭位華.安徽北部礦區深層地下水重金屬含量特征及水質評價[J].安全與環境學報，2014，14(6)：266-271.

[3] 楊靜，李福勤，何緒文，等.鶴壁礦區礦井水水質特征及其資源化技術[J].煤炭工程，2007(9)：69-71.

[4] 吳志紅.淮南礦區地下水水質評價及保護措施[J].地下水，2010，32(2)：51-53.

[5] 高衛東.基于主成分分析的礦區地下水水質評價[J].節水灌溉，2009，(4)：58-60.

[6] 陳和焰，張志津，王華斌，等.新疆烏恰縣薩熱克銅礦勘探報告[R].新疆匯祥永金礦業有限公司，2012.

Analysis and Evaluation of the Quality of Drinking Water of Sareke Mining

ZHANG Fang-lu1，CHEN He-yan2

(1.Kunming University Institute of Land Resources Engineering Department of Earth Sciences, Kunming, Yunnan 650000; 2. Xinjiang Huawei Mineral Engineering Technology Co. Ltd., Urumqi,Xinjiang 830001)

The general situation of Sazike copper mine, introduces the distribution characteristics of the aquifer in this mine were summarized, the drilling water quality of east shaft, Zhuoyulesu River, Mingzilehe Creek and ZK010 were analyzed. The results showed that the chloride, sulfate, total solid and total hardness of ZK413 drilling hole exceeded the national standards, chloride of ZK3601 and chloride and total hadness of ZK502 also exceeded the national standards, and it was not drinking ground water resources, the rest of the groundwater and surface water in line with drinking water standards, are drinking water resources.

Sareke copper zone; Drinking water resource; Zhuoyoulesu River; Mingzhelehe Creek; Groundwater

張方璐(1992-)，女，陜西米脂人，碩士研究生，研究方向：地質工程。

2016-08-22

S 181.3

A

0517-6611(2016)31-0074-03