阿拉善盟地下水水質現狀調查

王曉雪+曾海侽+曾國棟

摘要：地下水作為阿拉善盟主要用水來源，在維護社會、經濟健康發(fā)展方面發(fā)揮著不可替代作用。為改善地下水水質基礎數據欠缺這個現象，開展此次調查。為阿拉善盟地下水系統(tǒng)的環(huán)境管理和水質防護工作提供決策依據。調查結果顯示：阿拉善盟較差地下水多分布于農業(yè)集中區(qū)、工業(yè)相對集中區(qū)。水質較差主要是由于相關含量本底較高，但人為因素也在逐漸影響地下水質量，加強對地下水的保護工作已刻不容緩。

關鍵詞：地下水；阿拉善盟；氟化物；氯化物；溶解性總固體

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）04-0166-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.079

Abstract：In Alax League， groundwater as the main source of water plays an irreplaceable role in social and economic health development. In order to improve groundwater quality data lack this basic phenomenon， conduct the survey. The results of this Survey may provide decision-making background for environmental management and quality protection of underground water. Survey results showed that： In Alax League， poor groundwater concentration area distributed in agriculture， industry is relatively concentrated area. Mainly due to poor water quality associated with higher levels of the background value， but the human factor is also gradually affect groundwater quality， strengthen the protection of the groundwater has become essential.

Keywords：Groundwater ； Alxa ； Fluoride ； Chloride ； Total dissolved solids

阿拉善盟地處亞洲大陸腹地，四季干旱少雨，蒸發(fā)強烈，屬于典型的大陸性氣候。由于水資源稀缺，地下水成為當地人們生產、生活最重要的供水來源。如果一旦污染，就很難清除、治理和修復，將直接影響人民生產、生活。地下水由于其儲存于地下，更新周期長，如長期超量開采或開采不當，不僅會引起地下水位下降，還會引起水質惡化。為加強地下水資源的保護與管理，進一步了解全盟地下水資源的狀況和地下水可再生能力本次以實地勘察、現場采樣、實驗室分析相結合的方式開展了調查。

1 地下水調查

1.1 調查范圍與對象

調查以14個城鎮(zhèn)集中式飲用水源地、23個“十二五”農村環(huán)境綜合整治區(qū)域，12個工業(yè)相對集中區(qū)域為重點調查區(qū)域，供飲用的地下水井為重點調查水井共計133口。

1.2 調查時間

2013年7月-2016年9月

1.3 數據來源

實地訪談、部門資料與實際監(jiān)測相結合。

1.4 評價標準

所有地下水均按《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）進行評價。

1.5 評價方法

本次評價以地下水水質監(jiān)測資料為基礎，按《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）進行了單項組分評價和綜合評價兩種評價。

地下水質量單項組分評價，按照《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）所列分類指標，劃分為五類，代號與類別代號相同，不同類別標準值相同時，從優(yōu)不從劣。

地下水質量綜合評價是按照單項組分評價分值Fi（詳見表1），劃分所屬質量類別后，按式（1）、式（2）計算綜合評價分值F（詳見表2），按相應值劃分地下水質級別。

2 地下水水質現狀

經計算各監(jiān)測井綜合評價分值F見表3。

根據綜合評價法（詳見圖1），本次調查的133口地下水井中，水質優(yōu)良2口，占1.50%；水質良好27口，占20.30%；水質較好31口，占23.31%；水質較差73口，占54.89%。阿拉善盟地下水水質良好以上的地下水多分布于賀蘭山一帶。

3 水質影響項目及分析

經分析，阿拉善盟地下水水質好壞主要受：氟化物、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度、硝酸鹽等6個指標影響。

3.1 溶解性總固體

溶解性總固體，是指水中除懸浮物和溶解氣體以外的可溶解組分的總量，包括水中的離子、分子及絡合物。溶解性總固體是反映地下水水質好壞的一個重要指標，表示水中常量組分K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、S042-等離子的多少。它與地形、地貌、巖性、埋藏條件等有關。潛水含水層滲透性好，地下水循環(huán)交替作用較強，溶解性總固體一般較小。溶解性總固體值的變化還受潛水流向的影響，但如果地下水超采會形成沉降漏斗，局部潛水的流向會改變?yōu)樽月┒匪闹芟蛑行牧鲃印Ｒ虼耍腥芙庑钥偣腆w的變化趨勢與潛水的流向及地下水的超采有關，為自然因素與人為因素共同作用的結果。

阿拉善盟地下水溶解性總固體范圍在291～4394mg/L之間。超過《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）Ⅲ類指標限值的水井61口，占本次調研水井的45.86%；其中飲用水井26口，占42.62%。

溶解性總固體含量較高的水井主要分布于額濟納盆地、雅布賴山前盆地、土克木盆地、吉蘭泰盆地南部、西潮水槽地和東潮水槽地。阿拉善盟溶解性總固體主要由無機鹽類引起。

3.2 總硬度

總硬度是以CaCO3的質量濃度表示水中金屬離子的總和。由于天然水中鈣、鎂離子的含量遠遠大于構成硬度的其它金屬離子，故可以用水中鈣、鎂的含量表示。地下水由于跟巖石接觸，在氧氣、二氧化碳的參與下與其發(fā)生物理、化學變化使巖石中的鈣鎂離子溶解在地下水中，故總硬度在一定程度上反映了它所接觸的巖石的特性，當表土層較厚并且有石灰?guī)r存在時，水的硬度一般較大；反之，則水的硬度較小。阿拉善盟地下水的總硬度范圍在88～1067mg/L之間。超過《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）Ⅲ類指標限值的水井31口，占本次調查水井的23.31%；其中飲用水井21口，占67.74%。

總硬度高的水井主要分布于額濟納盆地、雅布賴山前盆地、土克木盆地、吉蘭泰盆地、西潮水槽地和東潮水槽地。含量高主要是由于：①都地處于農灌區(qū)內，長期的渠灌過程使鈣、鎂離子在灌區(qū)不斷富集；②都處于第四系儲水盆地，常年蒸發(fā)量大于降雨量，水中含量不斷濃縮；③由于過量開采地下水而引起水動力場和水文地球化學環(huán)境發(fā)生改變，使污染載體與包氣帶和含水圍巖之間發(fā)生一系列的水文地球化學作用，促使土壤及其下層沉積物的鈣鎂易溶鹽、難溶鹽及交換性鈣鎂由固相向水中轉移從而起地下水的硬度升高。這些作用主要為酸性溶濾作用、碳酸溶濾作用、鹽效應和鹽污染。

3.3 硫酸鹽

硫酸鹽普遍存在于天然水中，是主要的礦化成分之一。在中等礦化的地下水中，是水中主要的陰離子。地下水的硫酸鹽主要來源于含水層中石膏及其它含硫酸鹽沉積物的溶解、硫化物的氧化和分解。硫酸根離子具有很好的遷移性能。天然水中硫酸根與鈣易形成溶解度較小的硫酸鈣沉淀，故硫酸根的含量會受鈣離子的影響。

阿拉善盟地下水的硫酸鹽范圍在39.5～1610mg/L之間。超過《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）Ⅲ類指標限值的水井67口，占本次調查水井的50.38%；其中飲用水井32口，占47.76%。

硫酸鹽含量較高的水井主要分布于額濟納盆地、雅布賴山前盆地、土克木盆地、西潮水槽地和東潮水槽地，且含量多超過350mg/L。硫酸鹽含量高主要是由于：①地層中的砂巖、砂礫巖大多為硫酸鹽沉積物，使硫酸根離子大量富集。②在地下水對巖石的溶濾過程中促使硫酸根富集。③農藥化肥的施用導致該區(qū)域地下水中硫酸根離子含量增加。

3.4 氯化物

氯離子是高礦化度水中主要的陰離子，來源于沉積巖氯化物的溶解、巖漿巖中含氯礦物的風化溶解、海水、火山噴發(fā)物的溶濾和人為污染。大多數氯鹽溶解度大、遷移性強、不易形成難溶物、不被膠體吸附、也不能被生物積累，是地下水中最穩(wěn)定的離子。因此，它幾乎存在于所有的地下水中，可以在水中自由遷移，是天然地下水中分布最廣的離子。氯離子的濃度常隨著礦化度的升高而不斷增加，氯離子的濃度常可用來說明地下水的礦化程度。

阿拉善盟的地下水的硫酸鹽范圍在43.4～1624mg/L之間。超過《地下水質量標準》（GB/T14848-93）Ⅲ類指標限值的水井66口，占本次調研水井的49.62%；其中飲用水井33口，占50.00%。

氯化物含量較高的水井主要分布于額濟納盆地、雅布賴山前盆地、土克木盆地、吉蘭泰盆地南部、西潮水槽地和東潮水槽地。氯化物含量高主要是由于：①這些區(qū)域的地層主要是鹽巖的沉積層、鉀鹽礦床、被氯化鈉鹽化的巖層。②農藥化肥的施用使氯離子以灌溉的方式滲透到地下含水層中。

3.5 硝酸鹽

淺層地下水中的硝酸根在天然條件下主要來源于大氣降水和土壤水。在人為因素的影響下，生活污水、工業(yè)廢水、農業(yè)灌溉排水成為地下水中硝態(tài)氯的重要來源。土壤中腐生生物對死亡動植物器官分解產生銨離子（NH4+），這些銨離子在富含氧的土壤中，將會首先被亞硝化細菌轉化為亞硝酸根離子（NO2-），然后被硝化細菌轉化為硝酸根離子（NO3-），這些硝酸根一部分被生物利用，一部分溶解在土壤水中，是土壤水中硝酸根的另一來源。

阿拉善盟地下水的硝酸鹽范圍在0.32～104mg/L之間。超過《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）Ⅲ類指標限值的水井9口，占本次調研水井的6.77%；其中飲用水井2口，占2.70%。

硝酸鹽含量較高的水井主要分布于吉蘭泰盆地南部。該區(qū)域為阿拉善盟主要農業(yè)種植區(qū)，農業(yè)灌溉排水有可能是地下水中硝酸鹽的重要來源。

3.6 氟化物

氟是一種活潑元素，廣泛分布于地殼巖石中，易溶于水，以淺層埋藏為主。氟離子是地下水中的微量組分，它在地下水中的含量比較微小，不能決定地下水的化學類型，但是可以反映地下水中正在發(fā)生的水文地球化學反應作用以及元素的遷移規(guī)律，并反映人類活動的影響。

阿拉善盟的地下水的氟化物范圍在0.34～5.46mg/L之間。超過《地下水質量標準》（GB/T14848-93）Ⅲ類指標限值的水井68口，占本次調查水井的51.13%；其中飲用水井37口，占54.51%。按照高氟地區(qū)標準2.0mg/L指標，超過標準的水井27口，占本次調研水井的20.30%；其中飲用水井13口，占48.15%。

阿拉善盟氟化物含量總體較高，除吉蘭泰盆地南部、額濟納盆地氟化物含量較低外，其余地區(qū)含量均在2.0mg/L以上。高氟水的形成有五個自然地理環(huán)境特點：一是有高氟巖層的地下水補給區(qū)；二是有利于氟積累的低洼地形；三是有吸氟的粘土地層；四是有不利于地下水排泄的水文地質條件；五是有利于水體中氟濃縮的干燥氣候。

阿拉善左旗：東部地區(qū)：①地下水中氟離子的分布，主要受地貌、氣候、含水層巖性和地下水徑流排泄條件的控制。在第四系全新統(tǒng)風成砂孔隙潛水和下更新統(tǒng)洪積層深埋潛水以及石炭、二迭系碎屑巖地區(qū)地勢低洼處的裂隙潛水中，氟含量一般較高。尤其第四系中上更新統(tǒng)湖積層中氟離子更為富集。此外，烏蘭布和沙漠也是氟離子的補給源，由于烏蘭布和沙漠堆積了大量的風成沙，其成分為石英占80%，其余為云母和暗色含氟礦物，經地下水淋溶作用，被帶入水中。致使湖盆中的潛水氟離子含量較高。②該區(qū)受干旱、半干旱氣候與地貌條件及地下水徑流、排泄的影響。因此，在地下水徑流淋溶過程中，隨途徑加長而徑流速度逐漸滯緩，地勢低洼水位埋藏較淺，且蒸發(fā)濃縮作用加強致使氟離子含量增高。南部地區(qū)：①該地區(qū)屬于第三系紅層廣泛露出地段，在紅層中尤以清水營組最為突出，因此在第三系中，除了有氯化物，硫酸鹽的富集外，可能還富集有氟化物，地下水在含氟地層運動的過程中，由于溶濾作用，氟化物被不斷地溶解，搬運。使地下水中氟化物含量不斷增加。②高氟水的形成與本區(qū)特有的干旱少雨，蒸發(fā)強烈的氣體條件有密切的關系。尤其是在潛水埋藏較淺的地段，利于蒸發(fā)濃縮造成水中氟離子含量增高。

阿拉善右旗：南部地區(qū)：西潮水槽地和東潮水槽地南、北兩側邊緣受來自瞭高山和龍首山氟含量較高的溝谷潛水補給影響，其氟含量略偏高（1-3mg/L）。東部地區(qū)：一是北山補給區(qū)含氟鋁硅酸鹽強烈風化后氟化物被溶濾溶解進入地下水中，二是徑流條件差，長期的蒸發(fā)濃縮作用所致。

額濟納旗：高濃度氟化物地下水主要集中于準扎海烏蘇地段。該地段屬于第三系紅層廣泛露出的地段，因此在第三系中，除了有氯化物，硫酸鹽的富集外，可能還富集有氟化物，地下水在含氟地層運動的過程中，由于溶濾作用，氟化物被不斷地溶解，搬運。使地下水中氟化物含量不斷增加，所以在紅層地區(qū)地下水中的氟化物含量較其他地區(qū)為高。同時高氟水一般分布在洼地的中間部位，氟化物含量和地下水流向、礦化度的增加密切相關，因此氟化物的富集也是濃縮作用的結果。

4 結論

阿拉善盟地域廣闊、地層齊全、巖性多變，多種構造形跡相互交織，地下水類型與含水巖組上下疊置、水文地質條件十分復雜，地下水的分布、水量的大小、水質的好壞完全受地層巖性、地質構造、地形地貌、水文氣象的嚴格控制。長期漫灌等不合理的灌溉方式及化肥、農藥的大量施用成為了影響我盟地下水質量的另一主要因素。

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作者簡介：王曉雪（1985-），女，研究生，工學碩士，工程師，阿拉善盟環(huán)境影響評估中心主任，研究方向為環(huán)境現狀分析與環(huán)境污染治理研究。