新疆喀什地下水质量调查与成因分析

　　喀什地处欧亚大陆腹地，位于新疆维吾尔自治区的西南部，地理位置介于73°27′~79°57′E,35°20′~40°18′N之间。总面积约111 670km2,其中平原区面积为42 245km2,山区面积约51 480km2,荒漠区面积约17 945km2.南北长约530km,东西宽约450km.

　　喀什地区南、北、西三面高山环绕，中部为三角洲半封闭盆地。属于暖温带大陆干旱气候，气候干燥、降水稀少、蒸发强烈、光照充足、昼夜温差大、冬短夏长且风多等特点。是新疆最大的粮棉基地之一，也是新疆南部国际商贸中心。水资源时空分布不均匀及水质恶化已成为经济发展的制约因素。

　　为完成水利部项目“新疆地下水资源调查与评价”和新疆自治区水利厅项目“新疆地下水利用与保护规划（修编）”,我们分别于2003年和2011年对新疆喀什地区平原区地下水质量及污染状况进行了调查评价，本文报道的是上述两次调查评价工作的部分成果。

　　1 喀什地区区域水文地质条件
　　
　　1.1 地下水类型、分布
　　依据喀什地区的地质和赋存条件，可将地下水分为以下3种类型：基岩裂隙水-主要分布在南部高山和中山区，地下水赋存于中新生界以下的其他所有地层裂隙中；碎屑岩裂隙孔隙水-主要分布在中低山区及低山丘陵区，地下水赋存于中新代地层的裂隙中；第四系松散岩类孔隙水-主要分布在山前谷（盆）地、冲洪积平原区及沙漠区，赋存于第四系松散岩的孔隙中.

　　1.2 平原区地下水补给、径流排泄条件
　　喀什地区的水资源总量为78.01亿m3,其中地表水总量为73.56亿m3,地下水总量为4.45亿m3,属于地下水富水地区。喀什地区地下水的补给、径流、排泄具有明显的地带性。

　　其主要表现在：山前的冲洪积扇裙是由粗大颗粒组成的砂卵砾石地层，地下水通过地表水、降水的入渗和山前的侧向入渗等方式补给，因此水量丰富且水质较好；冲积平原的地势平缓，水平方向通过上游侧向径流补给和一定的承压水越流补给，垂直方向主要依靠地表水入渗补给，如渠系、灌溉、河道、水库等的渗漏，使得地下水位有所抬升；冲积平原中下部地下水的水平运动较为缓慢，其补给和排泄主要为垂直方向，且受人类活动影响较大，并通过侧向流入沙漠，使地下水大量消耗,地下水位有所下降。

　　1.3 地下水开采现状与地下水位动态
　　喀什地区三面环山，地势西南高东北低，喀什噶尔流域和叶尔羌流域均起源于山区，常年的积雪与冰川为其提供了稳定的水资源，因此该地区河流的枯洪变化随季节的变化而变化。

　　春季地下水水位有明显的上升，除冰川融水补给地下水之外，还由于春季进行大面积的灌溉，补给了地下水。喀什噶尔流域和叶尔羌流域地下水径流补给区主要是在洪积扇和冲积扇，埋深也随河水流向逐渐变小，至平原区其埋深最小，大部分区域小于5m.

　　2012年与2011年同期（第一季度）相比，喀什市及其周边地区埋深增大0.2~0.4m,人类活动开采利用地下水也是导致地下水水位下降主要原因.

　　2 采样与测试
　　
　　2003年采集地下水水样11组，2011年采集地下水水样22组，其中2003和2011年相同井位的地下水水样11组，见图1.取样水井井深一般为40~250m.水样严格按《水质采样技术规程（SL187-96）》进行采集、保存、送样。水样测试由新疆地矿局第二水文地质大队化验室完成，分析依据《GB/T8538-2008饮用天然矿泉水检验方法》及《GB/T5750.1-5750.13-2006生活饮用水标准检验法》，检测项目包括矿化度（TDS）、pH值、总硬度（以CaCO3计）、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO3-、CO2-3、CODMn、NH+4、NO-3、NO-2、F-等。【图1】

　　3 地下水质量评价
　　
　　依据2011年地下水水质调查资料，评价地下水质量总体状况。地下水资源质量评价选用的评价项目为pH值、矿化度（M）、总硬度（以CaCO3计）、氨氮、挥发性酚类（以苯酚计）、高锰酸盐指数（CODMn）和总大肠菌群等7项；评价标准为《GB/T14848-93地下水质量标准》；采用单指标评价法（最差的项目赋全权）确定地下水质量类别。

　　按井数统计，Ⅰ~Ⅲ类地下水水质井数分别占0%、9.1%和9.1%.喀什地区可以直接饮用（Ⅰ~Ⅲ类水）或经适当处理可以饮用（Ⅳ类水）的地下水水井占调查总井数（22眼）的40.9%,影响地下水质量的天然化学组分主要为总溶解固体（TDS）、总硬度、SO2-4、Cl-、高锰酸盐指数等。详见表1,质量类别分布见图2.

　　4 地下水污染评价
　　
　　地下水水质污染分析的主要对象为近期由于人为因素影响，使地下水质量类别变差的地下水。对比分析11组2011年和2003年同一井位的地下水水质调查资料，质量类别变差的5组（占45.5%）、质量类别变好的2组（18.2%）、质量类别不变化的4组（36.3%）。导致水质变差的主要项目有总溶解固体（TDS）、总硬度、SO2-4、Cl-、高锰酸盐指数等。详见表2,质量类别分布图见图2.【图2】

　　5 地下水质量总体偏差及地下水污染原因简析
　　5.1 自然因素
　　5.1.1 气象因素 喀什地区属于暖温带大陆干旱气候，蒸发强烈，且潜水埋深潜，为地下水的蒸发排泄提供了有利的条件，地下水中的水分减少，其溶质含量百分比增高，导致矿化度升高；同时盐分随水分的蒸发而不断的上升到土壤表层，导致土壤次生盐渍化；该地区灌溉多采用大水漫灌，土壤中的盐分又随水分入渗至潜水中，导致大部分潜水的矿化度较高.由表1中的关键项目（监测井S1-72、S1-51、J1-42等）可以看出，矿化度是导致该地区地下水质量总体偏差的重要因素。

　　5.1.2 地理因素 喀什地区平原区的地势平坦，地下水径流缓慢且交替强度弱，各离子的溶解和累积，导致地下水矿化度高、水质差。在喀什噶尔河和叶尔羌河下游的巴楚县（检测井S1-72、XJ-69、XJ-70等）表现尤为显着。疏勒县和喀什市（监测井XJ-77、XJ-78、XJ-79等）的水化学类型主要为SO4-Ca型水，这与该区地层中含有石膏有关.

　　5.1.3 水文因素 喀什地区地表水是地下水的重要补给源之一，克孜河的水化学类型为硫酸盐型，含有较高的SO2-4、Ca2+、Na+,从而补给地下水时导致地下水的水化学类型也为硫酸盐型。在河流两岸及灌溉渠系的两侧都存在与河水类型相同的淡水带，麦盖提县（监测井XJ-71等）一带表现突出。承压含水层水质变差的重要因素是越流补给，高盐度潜水（水头高于承压水水头）越流补给第一层承压水，补给强度在下游有所增大，导致该地区中下游平原区第一层承压水的矿化度升高，水质变差。克孜河和盖孜河流域中上游冲积平原区第一、二层承压水底板厚度较薄，且是由亚砂土及亚黏土构成，层位极不稳定，因此两层承压水之间也存在越流现象。在上游时两层承压水水质均较好，下游第一层的承压水水质较差，第二层承压水在水质上也明显劣于上游同一层的承压水.

　　5.2 人为因素
　　5.2.1 蓄水、引水与灌溉工程 该区的蓄水工程主要为平原水库，水库和渠系的渗漏会引起周边地区的地下水水位上升，致使土壤盐渍化和矿化度的升高。漫灌 导 致 地 下 水 水 位 的 抬 升 也 会 造 成 潜 水 矿 化 度 升高.

　　5.2.2 地下水开发工程 导致深层地下水水质恶化的原因主要是在开采过程中没有做好分层止水工作和超采。如钻孔没有做好止水会导致矿化度高的潜水沿着钻孔流进承压含水层中；废井和老井的结构不合理也会导致污染物的流入.该区部分农田灌溉用的井群还在开采初期，属低矿化度水，但随着开采时间增加与超采现象严重，矿化度也会逐渐升高.

　　5.2.3 人类活动 人类生活和生产所造成的污水，如盆地城市生活污水、农业灌溉污水、工业“三废”,没有经过适当的处理而直接排放，使地下水直 接 或 间 接 的 受 到 污 染，导 致 地 下 水 中 各 离 子 浓 度增加。

　　6 建议
　　
　　地下水具有污染途径隐蔽、污染机理复杂与污染防治系统庞大等特点.为了能够更合理的开发利用地下水，急需改善地下水水质，防止地下水受到污染。

　　（1）优化地下水开发利用模式。在上游的山前冲积平原，地下水埋深较大且介质颗粒粗大，很难成井，因此需要控制开采，以利用地表水为主，利用地下水为辅；冲积平原的中上部可综合开发利用地表水和地下水，建立集中供水，保持该区的地下水位埋深，减少蒸发，从而有效预防土壤盐渍化，提高地下水利用率；冲积平原下部以沟渠、竖井或低洼地为排泄区，适宜合理利用地表水.

　　（2）防治地下水受农业活动污染。结合本区的实际情况，科学合理的使用地下水，将传统粗放的大水漫灌方式摒弃，采用高效节水的喷滴灌方式。科学的施用农药化肥，最大程度的减少其对地下水的污染。加强灌溉污水处理率，完善农业污排设施.还应摸清灌区的土壤特性、潜水埋深和其分布面积、作物发育生长阶段的需水量，并作出相应技术指导和规划管理.

　　（3）分层开采地下水。开采地下水时应分层开采，并切实做好止水工作，防止水质较差的水混入主要开采层；对已受污染的潜水和承压水，不得混合开采.对废井和老井进行统一的科学处理。

　　（4）严格控制城镇污染源。城镇生活污水及生活垃圾会造成地下水的总溶解固体、总硬度、硝酸盐和氯化物含量升高，有时甚至会造成病原体污染。因此急需提高污水处理率，完善污水排放管网系统，并重视垃圾处理厂的建设.

　　（5）预防为主，防治结合。结合该区水、土、植被的特点，制定综合的水资源和土地开发利用模式，开展地下水污染调查评价和地下水脆弱性评价工作，并完善地下水动态监测网络，为以后的工作提供数据支撑。从而达到经济、社会和环境的协调统一发展.

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