阿拉善盟地下水水质现状调查

王晓雪+曾海侽+曾国栋

摘要：地下水作为阿拉善盟主要用水来源，在维护社会、经济健康发展方面发挥着不可替代作用。为改善地下水水质基础数据欠缺这个现象，开展此次调查。为阿拉善盟地下水系统的环境管理和水质防护工作提供决策依据。调查结果显示：阿拉善盟较差地下水多分布于农业集中区、工业相对集中区。水质较差主要是由于相关含量本底较高，但人为因素也在逐渐影响地下水质量，加强对地下水的保护工作已刻不容缓。

关键词：地下水；阿拉善盟；氟化物；氯化物；溶解性总固体

中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：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

阿拉善盟地處亚洲大陆腹地，四季干旱少雨，蒸发强烈，属于典型的大陆性气候。由于水资源稀缺，地下水成为当地人们生产、生活最重要的供水来源。如果一旦污染，就很难清除、治理和修复，将直接影响人民生产、生活。地下水由于其储存于地下，更新周期长，如长期超量开采或开采不当，不仅会引起地下水位下降，还会引起水质恶化。为加强地下水资源的保护与管理，进一步了解全盟地下水资源的状况和地下水可再生能力本次以实地勘察、现场采样、实验室分析相结合的方式开展了调查。

1 地下水调查

1.1 调查范围与对象

调查以14个城镇集中式饮用水源地、23个“十二五”农村环境综合整治区域，12个工业相对集中区域为重点调查区域，供饮用的地下水井为重点调查水井共计133口。

1.2 调查时间

2013年7月-2016年9月

1.3 数据来源

实地访谈、部门资料与实际监测相结合。

1.4 评价标准

所有地下水均按《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）进行评价。

1.5 评价方法

本次评价以地下水水质监测资料为基础，按《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）进行了单项组分评价和综合评价两种评价。

地下水质量单项组分评价，按照《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）所列分类指标，划分为五类，代号与类别代号相同，不同类别标准值相同时，从优不从劣。

地下水质量综合评价是按照单项组分评价分值Fi（详见表1），划分所属质量类别后，按式（1）、式（2）计算综合评价分值F（详见表2），按相应值划分地下水质级别。

2 地下水水质现状

经计算各监测井综合评价分值F见表3。

根据综合评价法（详见图1），本次调查的133口地下水井中，水质优良2口，占1.50%；水质良好27口，占20.30%；水质较好31口，占23.31%；水质较差73口，占54.89%。阿拉善盟地下水水质良好以上的地下水多分布于贺兰山一带。

3 水质影响项目及分析

经分析，阿拉善盟地下水水质好坏主要受：氟化物、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、硝酸盐等6个指标影响。

3.1 溶解性总固体

溶解性总固体，是指水中除悬浮物和溶解气体以外的可溶解组分的总量，包括水中的离子、分子及络合物。溶解性总固体是反映地下水水质好坏的一个重要指标，表示水中常量组分K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、S042-等离子的多少。它与地形、地貌、岩性、埋藏条件等有关。潜水含水层渗透性好，地下水循环交替作用较强，溶解性总固体一般较小。溶解性总固体值的变化还受潜水流向的影响，但如果地下水超采会形成沉降漏斗，局部潜水的流向会改变为自漏斗四周向中心流动。因此，水中溶解性总固体的变化趋势与潜水的流向及地下水的超采有关，为自然因素与人为因素共同作用的结果。

阿拉善盟地下水溶解性总固体范围在291～4394mg/L之间。超过《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）Ⅲ类指标限值的水井61口，占本次调研水井的45.86%；其中饮用水井26口，占42.62%。

溶解性总固体含量较高的水井主要分布于额济纳盆地、雅布赖山前盆地、土克木盆地、吉兰泰盆地南部、西潮水槽地和东潮水槽地。阿拉善盟溶解性总固体主要由无机盐类引起。

3.2 总硬度

总硬度是以CaCO3的质量浓度表示水中金属离子的总和。由于天然水中钙、镁离子的含量远远大于构成硬度的其它金属离子，故可以用水中钙、镁的含量表示。地下水由于跟岩石接触，在氧气、二氧化碳的参与下与其发生物理、化学变化使岩石中的钙镁离子溶解在地下水中，故总硬度在一定程度上反映了它所接触的岩石的特性，当表土层较厚并且有石灰岩存在时，水的硬度一般较大；反之，则水的硬度较小。阿拉善盟地下水的总硬度范围在88～1067mg/L之间。超过《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）Ⅲ类指标限值的水井31口，占本次调查水井的23.31%；其中饮用水井21口，占67.74%。

总硬度高的水井主要分布于额济纳盆地、雅布赖山前盆地、土克木盆地、吉兰泰盆地、西潮水槽地和东潮水槽地。含量高主要是由于：①都地处于农灌区内，长期的渠灌过程使钙、镁离子在灌区不断富集；②都处于第四系储水盆地，常年蒸发量大于降雨量，水中含量不断浓缩；③由于过量开采地下水而引起水动力场和水文地球化学环境发生改变，使污染载体与包气带和含水围岩之间发生一系列的水文地球化学作用，促使土壤及其下层沉积物的钙镁易溶盐、难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移从而起地下水的硬度升高。这些作用主要为酸性溶滤作用、碳酸溶滤作用、盐效应和盐污染。

3.3 硫酸盐

硫酸盐普遍存在于天然水中，是主要的矿化成分之一。在中等矿化的地下水中，是水中主要的阴离子。地下水的硫酸盐主要来源于含水层中石膏及其它含硫酸盐沉积物的溶解、硫化物的氧化和分解。硫酸根离子具有很好的迁移性能。天然水中硫酸根与钙易形成溶解度较小的硫酸钙沉淀，故硫酸根的含量会受钙离子的影响。

阿拉善盟地下水的硫酸盐范围在39.5～1610mg/L之间。超过《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）Ⅲ类指标限值的水井67口，占本次调查水井的50.38%；其中饮用水井32口，占47.76%。

硫酸盐含量较高的水井主要分布于额济纳盆地、雅布赖山前盆地、土克木盆地、西潮水槽地和东潮水槽地，且含量多超过350mg/L。硫酸盐含量高主要是由于：①地层中的砂岩、砂砾岩大多为硫酸盐沉积物，使硫酸根离子大量富集。②在地下水对岩石的溶滤过程中促使硫酸根富集。③农药化肥的施用导致该区域地下水中硫酸根离子含量增加。

3.4 氯化物

氯离子是高矿化度水中主要的阴离子，来源于沉积岩氯化物的溶解、岩浆岩中含氯矿物的风化溶解、海水、火山喷发物的溶滤和人为污染。大多数氯盐溶解度大、迁移性强、不易形成难溶物、不被胶体吸附、也不能被生物积累，是地下水中最稳定的离子。因此，它几乎存在于所有的地下水中，可以在水中自由迁移，是天然地下水中分布最广的离子。氯离子的浓度常随着矿化度的升高而不断增加，氯离子的浓度常可用来说明地下水的矿化程度。

阿拉善盟的地下水的硫酸盐范围在43.4～1624mg/L之间。超过《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类指标限值的水井66口，占本次调研水井的49.62%；其中饮用水井33口，占50.00%。

氯化物含量较高的水井主要分布于额济纳盆地、雅布赖山前盆地、土克木盆地、吉兰泰盆地南部、西潮水槽地和东潮水槽地。氯化物含量高主要是由于：①这些区域的地层主要是盐岩的沉积层、钾盐矿床、被氯化钠盐化的岩层。②农药化肥的施用使氯离子以灌溉的方式滲透到地下含水层中。

3.5 硝酸盐

浅层地下水中的硝酸根在天然条件下主要来源于大气降水和土壤水。在人为因素的影响下，生活污水、工业废水、农业灌溉排水成为地下水中硝态氯的重要来源。土壤中腐生生物对死亡动植物器官分解产生铵离子（NH4+），这些铵离子在富含氧的土壤中，将会首先被亚硝化细菌转化为亚硝酸根离子（NO2-），然后被硝化细菌转化为硝酸根离子（NO3-），这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来源。

阿拉善盟地下水的硝酸盐范围在0.32～104mg/L之间。超过《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）Ⅲ类指标限值的水井9口，占本次调研水井的6.77%；其中饮用水井2口，占2.70%。

硝酸盐含量较高的水井主要分布于吉兰泰盆地南部。该区域为阿拉善盟主要农业种植区，农业灌溉排水有可能是地下水中硝酸盐的重要来源。

3.6 氟化物

氟是一种活泼元素，广泛分布于地壳岩石中，易溶于水，以浅层埋藏为主。氟离子是地下水中的微量组分，它在地下水中的含量比较微小，不能决定地下水的化学类型，但是可以反映地下水中正在发生的水文地球化学反应作用以及元素的迁移规律，并反映人类活动的影响。

阿拉善盟的地下水的氟化物范围在0.34～5.46mg/L之间。超过《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类指标限值的水井68口，占本次调查水井的51.13%；其中饮用水井37口，占54.51%。按照高氟地区标准2.0mg/L指标，超过标准的水井27口，占本次调研水井的20.30%；其中饮用水井13口，占48.15%。

阿拉善盟氟化物含量总体较高，除吉兰泰盆地南部、额济纳盆地氟化物含量较低外，其余地区含量均在2.0mg/L以上。高氟水的形成有五个自然地理环境特点：一是有高氟岩层的地下水补给区；二是有利于氟积累的低洼地形；三是有吸氟的粘土地层；四是有不利于地下水排泄的水文地质条件；五是有利于水体中氟浓缩的干燥气候。

阿拉善左旗：东部地区：①地下水中氟离子的分布，主要受地貌、气候、含水层岩性和地下水径流排泄条件的控制。在第四系全新统风成砂孔隙潜水和下更新统洪积层深埋潜水以及石炭、二迭系碎屑岩地区地势低洼处的裂隙潜水中，氟含量一般较高。尤其第四系中上更新统湖积层中氟离子更为富集。此外，乌兰布和沙漠也是氟离子的补给源，由于乌兰布和沙漠堆积了大量的风成沙，其成分为石英占80%，其余为云母和暗色含氟矿物，经地下水淋溶作用，被带入水中。致使湖盆中的潜水氟离子含量较高。②该区受干旱、半干旱气候与地貌条件及地下水径流、排泄的影响。因此，在地下水径流淋溶过程中，随途径加长而径流速度逐渐滞缓，地势低洼水位埋藏较浅，且蒸发浓缩作用加强致使氟离子含量增高。南部地区：①该地区属于第三系红层广泛露出地段，在红层中尤以清水营组最为突出，因此在第三系中，除了有氯化物，硫酸盐的富集外，可能还富集有氟化物，地下水在含氟地层运动的过程中，由于溶滤作用，氟化物被不断地溶解，搬运。使地下水中氟化物含量不断增加。②高氟水的形成与本区特有的干旱少雨，蒸发强烈的气体条件有密切的关系。尤其是在潜水埋藏较浅的地段，利于蒸发浓缩造成水中氟离子含量增高。

阿拉善右旗：南部地区：西潮水槽地和东潮水槽地南、北两侧边缘受来自瞭高山和龙首山氟含量较高的沟谷潜水补给影响，其氟含量略偏高（1-3mg/L）。东部地区：一是北山补给区含氟铝硅酸盐强烈风化后氟化物被溶滤溶解进入地下水中，二是径流条件差，长期的蒸发浓缩作用所致。

额济纳旗：高浓度氟化物地下水主要集中于准扎海乌苏地段。该地段属于第三系红层广泛露出的地段，因此在第三系中，除了有氯化物，硫酸鹽的富集外，可能还富集有氟化物，地下水在含氟地层运动的过程中，由于溶滤作用，氟化物被不断地溶解，搬运。使地下水中氟化物含量不断增加，所以在红层地区地下水中的氟化物含量较其他地区为高。同时高氟水一般分布在洼地的中间部位，氟化物含量和地下水流向、矿化度的增加密切相关，因此氟化物的富集也是浓缩作用的结果。

4 结论

阿拉善盟地域广阔、地层齐全、岩性多变，多种构造形迹相互交织，地下水类型与含水岩组上下叠置、水文地质条件十分复杂，地下水的分布、水量的大小、水质的好坏完全受地层岩性、地质构造、地形地貌、水文气象的严格控制。长期漫灌等不合理的灌溉方式及化肥、农药的大量施用成为了影响我盟地下水质量的另一主要因素。

参考文献

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作者简介：王晓雪（1985-），女，研究生，工学硕士，工程师，阿拉善盟环境影响评估中心主任，研究方向为环境现状分析与环境污染治理研究。