荣富强，黄继超

（河南省地质矿产勘查开发矿局第二地质环境调查院，河南 郑州 450003）

1 研究区概况

研究区位于三塘湖乡北约20.30 km处。西南距巴里坤县直线距离约93.80 km。中心处地理位置坐标为北纬44°24′27.96″，东经93°18′11.16″。研究区地貌上属莫钦乌拉山山前洪积倾斜积平原，地势开阔，地形有起伏，总体地势为南高北低，高程在786～777 m之间。地面坡降一般8‰～12‰左右，总体地形较为平坦。地表多为第四系洪积砾石，现为戈壁荒滩，植被不发育，偶见梭梭、骆驼刺等植物。研究区属大陆干旱荒漠气候，年温差和昼夜温差变化很大，5-8月为夏季，高温炎热。11月至次年3月为冬季，气候严寒，多年平均降水量为25～50 mm，多年平均蒸发量高达3 785.50 mm，降水量分布季节性变化明显，6-8月降水量占全年降水量的55%，春季约占20%，秋季最少。极端最高气温40.30℃，冬季寒冷，极端最低气温-28.50℃，年平均气温8℃。

2 区域水文地质条件

2.1 基岩裂隙水

分布在三塘湖地下水系统南北两侧山区，地下水类型以层状岩类裂隙水为主，含水层岩性为石炭系、泥盆系及二叠系的凝灰砂岩、凝灰岩等。零星分布块状岩类裂隙水，含水层岩性为华力西期的花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩。地下水赋存于风化裂隙和构造裂隙中，富水性取决于裂隙发育程度和降水渗入补给条件的优劣。按照单泉流量，可以划分为＜0.10 l/s和0.10～1 l/s二个富水性等级。水化学类型主要为HCO3·SO4-Ca·Na型，矿化度小于1 g/L。

2.2 碎屑岩类孔隙裂隙水

分布在北部山前洪积平原和南部白依山山前洪积平原，为分为侏罗碎屑岩类孔隙裂隙水和古近系-新近系碎屑岩类孔隙裂隙水两个亚类。侏罗系头屯河组为一套湖相杂色碎屑岩沉积，主要由杂色泥岩、砂质泥岩组成，主要分布在调查区南部，钻孔控制地层厚度约50～300 m，总体呈南厚北薄特点，其地层富水性差。新近系和古近系厚度变化较大，一般在50～200 m，最大厚度可达250 m，其间赋存有碎屑岩类孔隙裂隙水，富水性不均匀，含水层岩性为砂砾岩、砂岩、砾岩等，水位埋深20～110 m，含水层厚度50～150 m，隔水层岩性为泥岩、砂质泥岩。新近系和古近系碎屑岩类孔隙裂隙水具有承压性，承压水顶板埋深92.70～101.35 m。单井涌水量可以划分为q＞1 000 m3/d、q=100～1 000 m3/d、q=10～100 m3/d、q＜10 m3/d四个富水性等级，水化学类型主要为SO4-Na·Ca型和SO4·CL-Na型，矿化度1～3 g/L。

新近系和古近系碎屑岩类孔隙裂隙承压水富水性不均匀，在红砂山东南、红疙瘩以北一带富水性强；条湖以及木炭窑以北富水性中等；红砂山以西、木炭窑以东富水性弱；北侧山前富水性极弱。

2.3 第四系松散岩类孔隙潜水

分布在三塘湖地下水系统北部和南部的洪积平原。第四系厚度由山前向排泄区逐渐减小，山前第四系厚度200～300 m，钻孔揭露最大厚度为139.73 m。该地段赋存有第四系松散岩类孔隙潜水，含水层岩性为卵砾石、砂砾石和含砾中粗砂，含水层厚度30～120 m，水位埋深由山前向排泄带逐渐减小。富水性在北部山前呈现弱-强-弱的规律，在南部山前呈现由弱到强的规律。近山前地带为透水不含水层。三塘湖以北洪积平原第四系为透水不含水层，局部低洼地段含水富水性中等。单井涌水量100～1 000 m3/d，水化学类型主要为Cl·SO4-Na，矿化度3～10 g/L。

3 地下水环境现状与评价

3.1 水质监测

根据实际情况，共取得水样2组，水质检测评价项目包括：pH、溶解性总固体、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、总硬度、砷、硫酸盐、挥发酚、汞、六价铬、铅、氟、高锰酸盐指数、大肠菌数、氰化物、镉、铁、锰共20项，石油类因无标准不做评价。水化学分析成果，见表1。

表1 化学分析成果表

3.2 评价依据与背景值确定

研究区的地下水污染类型主要为碎屑岩类孔隙裂隙承压水。污染组分评价项目是：PH值、总硬度、TDS、Fe2+、Cl-、SO42-、N-NO32、F-等20个。地下水污染组分背景值采用已取得的2组水质分析结果，参照地下水质量标准（GB/T14848-2017）三类水的标准值作背景值进行评价。

3.3 污染现状评价方法

地下水污染现状分析采用综合污染指数法中内梅罗污染指数法。内梅罗污染指数法的计算公式中包括了评价参数中最大的单项污染分指数，其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用，克服了平均值法中各个污染物分担的缺陷。按照综合污染指数PI可划分出四个污染级别，具体指标见表2。

表2 地下水污染级别分类表

3.4 污染现状评价

根据水样实测值按照评价方法步骤计算综合污染指数PI，将每个水样点的综合污染指标PI根据表2分级，利用MPGIS圈出现阶段完成的水样分析中地下水污染程度。根据评价结果（见表3）可以看出，研究区内地下水已受到严重污染。

表3 现状综合评价结果表

3.5 地下水污染分析

由于地下水补给量极小，径流速度慢，导致地下水水质矿化度较大，因此研究区地下水污染较严重，且可以知道，区内地下水基本未开采，故地下水污染与地下水开采无关。

3.6 地下水水质评价

评价因子选取：pH、溶解性总固体、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、总硬度、砷、硫酸盐、挥发酚、汞、六价铬、铅、氟、高锰酸盐指数、大肠菌数、氰化物、镉、铁、锰共20项。评价方法：采用综合评价方法。依据《地下水质量标准》，按标准确定单项组分评价分值Fi，计算综合评价分值F，各种水质对应的评价标准F值，详见表4。

表4 单项组分评价分值表

3.7 评价结果

从评价结果（表5）来看，根据各水样水质监测结果及分析可知，据01、02钻孔水样各离子含量监测值与背景值比较，总溶解固体、硫酸盐、亚硝酸盐、氨氮均超标，其中亚硝酸盐超标较为严重且基本各钻孔均有超标现象，为重度污染项。其他项目均未超标。地下水质量评价为极差水。

表5 水质分析评价结果表

由表5可见，现状条件下地下水监测点中，01地下水取样点的水样总溶解固体、硫酸盐、亚硝酸盐、氨氮均超标，其中硫酸盐、亚硝酸盐、氨氮指标的水质类别为Ⅴ类；总溶解固体指标的水质类别为Ⅳ；铁、锰、氟化物、砷、六价铬、总大肠菌群均达到Ⅰ类水质。02地下水取样点的水样硫酸盐、锰、亚硝酸盐均超标，其中硫酸盐、亚硝酸盐的水质类别为Ⅴ类；锰指标的水质类别为Ⅳ；铁、氟化物、砷、六价铬、总大肠菌群均达到Ⅰ类水质。此外，现状条件01及02地下水监测点中，地下水含油量均小于0.05。其余监测项目均满足《地下水质量标准》中的Ⅲ类标准要求。所取的2个地下水监测点的水样水质质量均为极差（Ⅴ类），其中01点达到Ⅴ类的监测指标较多，水质较灰场区更差。

4 环境水文地质问题

研究区位于三塘胡盆地地区，具有荒漠气候特点，气温高、温差大、降水少的特点。无植被分布，均呈荒漠化，该区域呈现荒漠化主要和所处的地理位置和气候有关；区内无固定居民点，距研究区南界仅8 km处，即为三塘湖乡农灌区，在区内南部有风电场，另在西南部有一小型煤矿（鑫源煤矿），现已停采。自2009年，三塘湖煤田开始进行整体勘查后，研究区及周边人类活动增多。现状条件下条湖一矿正在进行基础建设等工作。

根据研究区资料分析，碎屑岩类裂隙孔隙水富水性差，水质属于极差水，含水层渗透系数0.06～0.08 m/d。水质化验显示现状条件下地下水水质均为极差（Ⅴ类）。区内地下水由于水质污染严重，且地下水埋深大，水量小，因此基本没有开采，所以在研究区内不存在因开采地下水而形成的降落漏斗。

5 结语

研究区地貌上属莫钦乌拉山北麓洪积平原，地势开阔，地形有起伏，总体地势为南高北低，高程在786～777 m之间。地表坡降一般8‰～12‰左右，总体地形较为平坦；区内地下水为碎屑岩类孔隙裂隙水。含水层岩组为古近系系岩，含水层岩为砂岩，裂隙较发育，富水性弱。含水层揭露厚度为5.50～6.00 m，单井涌水量＜100 m3/d，属于富水性贫乏；研究区碎屑岩类孔隙裂隙水水质较差，超标项较多，大多数不满足《地下水质量标准》中Ⅲ类生活饮用水及工业、农业用水标准的要求。地下水总体上水质差，其中01超标项有：总溶解固体、硫酸盐、亚硝酸盐、氨氮；02超标项有：硫酸盐、锰、亚硝酸盐；矿化度0.93～1.64 g/l，水质极差，为微咸水。

建议项目建设期间应对施工的钻孔进行保留并保护作为生产运行后水质监测孔。