隴東盆地生態環境問題分析

梁雨東，劉 娟

(甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅蘭州 730050)

隴東盆地是一個生態環境十分脆弱的地區。水質污染、地質災害、土壤侵蝕和土地沙漠化等生態環境問題突出，森林及植被覆蓋率低，涵養水源功能弱，環境自凈能力差，環境污染現象嚴重。

1 主要生態環境問題

1.1 水質污染與變化

1.1.1 地下水污染

區內的地下水水質的污染與變化可分為潛水的污染與變化及承壓水的污染與變化，其中潛水的水質污染與變化又分為河谷潛水的污染及黃土潛水的水質變化兩個方面(表1)。

表1 區內地下水污染與水質變化分區表

1)河谷潛水污染

區內河谷潛水主要賦存于涇河谷地及其支流谷地的沖洪積層中，是當地工農業生產、城市生活和農村人畜賴以生存的最主要水源，但由于人類活動影響，導致河谷潛水受到污染。河谷潛水的污染源有生活和工業污水、垃圾和廢渣，其中以工業及生活污水為主。據估算，目前涇河谷地僅工業污水的年排放量就超過700萬噸，且未經任何處理，污水中有害物質排放量3 800噸①。污水排放單位多集中于崆峒城區、崆峒區四十里鋪、涇川縣城;主要排污行業是造紙、制革、電子三大行業。據地方環境監測部門監測，污水中的有害物質主要有化學耗氧量、懸浮物、硫化物、石油、揮發酚、六價鉻、氰化物等②③。

涇河谷地河谷潛水受污染的方式主要有兩種:一是在涇河上游溝谷及河床中，具大孔隙的礫砂、圓礫及碎石層裸露在外，污水或受污的地表水直接入滲;二是在涇河谷地低階地(Ⅰ、Ⅱ級階地)的部分地段，由于截引污水進行灌溉，使包氣帶粘性土層受到污染，進而使地下潛水水質受到污染。地方水利部門統計，涇河谷地內引受污的地表水進行灌溉的土地面積達6萬畝，年截引受污的地表水量大于1 200×104m3［1］。這樣大量的截引受污的地表水在整個河谷區進行灌溉，加之涇河谷地，尤其是低階地范圍內包氣帶粘性土層較薄，結果必然是河谷潛水的水質受到污染。

2)黃土潛水水質變化

主要指賦存于黃土塬中的潛水。隨著社會經濟的巨大發展，黃土潛水水質在逐年變差，且具有逐年上升的趨勢。主要是由于近年來，城市不斷擴大，人口不斷增加，城區生活污水、垃圾等污染物隨意排放、堆放，污染物中大量含氮有機質隨著降雨滲入到含水層中，通過礦化作用形成硝酸鹽氮的污染。揮發酚主要在城區地下水中檢出，主要是城區生活垃圾，工業廢水、廢渣、廢料隨意堆、排放，在大氣降水淋濾作用下，使污染物隨水下滲進入含水層，造成地下水的污染。與1988年的資料相比，地下水中礦化度、總硬度均處于緩慢的上升態勢，這種上升態勢主要由于地下水多年的強烈開采，使地下水位連續下降，水源地內已形成降落漏斗，從而加大了水力坡度，加大了地下水的流速，改變了含水層的氧化還原條件，促使土體中的有機質成份分解。同時，生活污染物進入土體，促進了鈣鎂離子溶解，引起硬度升高，水質變化［4］。

3)承壓水污染

上世紀七十年代以來，長慶石油勘探管理局在區內的慶城、環縣、華池、西峰、合水等地進行了大規模的石油勘探和開采，先后施工石油勘探與開采井數千口，同時由于石油開采注水的需要，也施工了相當數量的供水井。施工的石油勘探、開采井和供水井在白堊系各層承壓水間未進行止水或止水效果不好，因而這些“人工管道”成了白堊系各層承壓水相互間轉化的通道，使得不同承壓含水層間地下水水質相互影響，進而使得承壓水水質不斷變差，影響了生活供水井或水源地。

天然狀態下，慶城、環縣、華池等地白堊系各層承壓水的水頭差異不大，各層承壓水通過“人工管道”相互補給的量較少，各層承壓水間水質相互影響的作用較弱，但通過實際的開采后，白堊系各層承壓水水頭間就出現了較大的差異，不同承壓含水層間地下水水質的相互影響也就明顯的表現出來。如位于環江河谷的慶化集團，原有供水井3口，開采的層位是環河組承壓水及宜君洛河組上部的承壓水，開采初期，水質較好，基本滿足石油化工生產用水要求，但經過一段時間的開采后，宜君洛河組下部水質較差的地下水向上通過“人工管道”不斷向開采目的層補給，水源地的供水水質不斷變差，1997年，水源地逼迫放棄。

2.1.2 地表水污染

由于工業和生活污水不經處理的任意排放，使得涇河和馬蓮河及其支流遭受不同程度的污染。

據地方水質監測站的監測資料進行的評價結果表明:涇河八里橋段以下，水質達Ⅳ類，主要為氨氮和生化需氧量以及高錳酸鹽超標。其中局部地段水質劣于Ⅴ類，其氨氮、高錳酸鹽指數、生化需氧量和石油類的超標倍數依次為25倍、50 倍、60 倍和 250 倍［1］［2］［3］。

據“九.五”期間《慶陽地區環境質量報告書》資料，馬蓮河全河水質變化顯著，揮發酚、COD超標嚴重，從環縣曲子到寧縣橋頭的馬蓮河地表水幾乎全部為嚴重變化級。環江曲子至慶城縣和柔遠河華池縣至慶城縣城段水體，長期處于劣Ⅴ類水質，水環境使用功能得不到恢復。其中環江曲子至慶城縣段的超標物主要為石油類、揮發酚、溶解氧和六價鉻;柔遠河水質變化主要是石油類和溶解氧。蒲河作為目前慶陽市主要供水水源，地表水變化輕微，水質較好，但也出現了COD、硫化物的超標［4］。

自1996年至2004年環境監測數據統計顯示，馬蓮河、蒲河水質均為劣Ⅴ類水質，其中馬蓮河污染成份主要為硫酸鹽、氯化物、化學需氧量、六價鉻、揮發酚、石油類等;蒲河污染成份主要為硫酸鹽、氯化物、化學需氧量、六價鉻、氨氮等④。

1.2 地方病及其水環境

區內地方病主要有:碘缺乏病、大骨節病、克山病等。

1.2.1 碘缺乏病及其水環境

碘是人體生命過程中必需的微量元素。人主要是通過食物和水來攝取碘。如果沒有碘，甲狀腺素便不能形成。人對碘的攝取量不足會引起甲狀腺腫大，重病區患者后代可出現智力低下、呆小的克汀病人。據區內已有的水化學分析資料來看，區內各類地下水中碘離子含量均小于《地下水質量標準》中規定的Ⅰ級水質量標準，說明區內的水環境總體上屬低碘環境。這一低碘水環境形成原因有以下幾種:

(1)碘是強烈的遷移元素，在侵蝕淋濾區，碘易于遷移流失。區內地貌主要表現為黃土殘塬、梁、峁，地形破碎、溝壑縱橫，侵蝕淋濾非常強烈，有利于碘的遷移。

(2)區內主要為黃土覆蓋。黃土中含有大量鈣，并常形成鈣質結核而富集。碘很易于與鈣結合形成碘鈣石［Ca(IO3)2］，影響農作物對碘的吸收，并降低水中的碘含量。

(3)子午嶺西側及南部邊緣低山丘陵區植被發育，土層中富含有機質，碘被有機物牢固結合，使得能被農作物吸收的活性碘減小。

1.2.2 大骨節病、克山病及其水環境

子午嶺西側、達溪河以南及其上游地區，植被發育，雨量充沛，氣候濕潤，屬還原環境。地表水和潛水不同程度地受到自然有機污染，表現為腐殖酸含量高，耗氧量也高。在上述地區內，流行著大骨節病，也曾發生過克山病流行。據研究資料表明，這兩種病，可能與水環境的有機污染有關(表2)。

大骨節病、克山病集中發病區的環境特點是:地貌形態為低山丘陵，第四系覆蓋很薄，約3～10 m，新近系泥巖構成現代地貌的框架。由于區內植被發育，雨量充沛，于沖溝溝腦洼地中，地下水在第四系與新近系泥巖接觸面呈片狀滲出，流量約0.01～0.1 L/s。谷底草木豐茂，枯枝落葉堆積于此，形成厚5～10 m的灰黑色淤泥質粘質砂土，并構成為區內潛水主要含水層。這一環境具有有機殘體的來源，寬緩的溝谷成為有機殘體的貯積地貌條件，地表水流過不會將有機殘體沖走，飲用水直接受該環境的自然污染，耗氧量一般高于1 mg/L。

非病區的環境特點是:地貌上多表現為黃土殘塬，塬面平坦開闊、塬邊深切，地下水循環積極、交替強烈，植被不發育，缺乏有機質來源，飲用水不受有機環境的污染，耗氧量小于1 mg/L。

表2 病區與非病區水文地質環境對比表

1.3 董志塬區黃土潛水水資源枯竭問題

董志塬是世界上最大的黃土殘塬，展布面積達829 km2，其中賦存有較為豐富的黃土潛水。黃土潛水是董志塬區工農業生產、農村人畜用水乃至城市供水的主要水源，而其主要的甚至是唯一的補給來源是大氣降水，補給量相對有限。自新中國建國后，塬區的經濟得到很大的發展，與此同時，對黃土潛水資源的需求量及開采量也在逐年增加，開采井的數量增多，深度增大，超采地下水的現象越來越嚴重。特別是西峰水源地和驛馬水源地，西峰油田開采 區注水井的大量打井，致使董志塬地下水資源出現掠奪式開采，更加快了地下水水位下降的速度，其結果是黃土潛水的水位逐年持續下降，出現黃土潛水資源枯竭的問題。西峰城區已出現多處漏斗，最深達30 m以上，一般多在3～15 m之間。同上世紀七十年代相比，董志塬區黃土潛水集中開采區的水位下降幅度達40～50 m，非集中開采區，水位下降的幅度也在20～30 m①肅省地質調查院.鄂爾多斯盆地地下水勘查報告(甘肅)(2003—2005)(內部資料).［R］.2005。根據調查統計，黃土潛水水位年降深幅度1～3 m，塬區群眾自打的土井有的水位下降，有的已經干涸，驛熊飲水工程水源地兩年時間內地下水位下降了16 m④。

1.4 地質災害

本文所指的地質災害是指滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和地裂縫等狹義上的地質災害。區內地質災害廣泛發育，嚴重威脅著當地人民生命和財產的安全。主要類型有滑坡、崩塌和泥石流。各類地質災害之間關系密切，滑坡、崩塌為泥石流提供了固體物質，泥石流的暴發對斜坡坡腳的沖刷又進一步誘發滑坡、崩塌的發生。

區內地質災害發育的主要背景條件是:新構造差異升降運動，并由其控制的破碎地貌條件，疏松廣布的黃土以及下伏軟弱巖層的存在，加之強烈的大陸季風氣候因素等。受上述因素影響，地質災害多發育在合水縣、西峰區一線以北，災害類種以黃土滑坡為主，規模以小型為主。

1.5 土地沙漠化

土地沙漠化是指在人為活動影響下陸地生態系統的貧乏，是土地以無退化到極端嚴重退化的連續變化過程。區內土地沙漠化主要分布在環縣北部，全區土地沙漠化面積3 600 km2，占總面積的8.57%。根據沙漠化的程度，屬于中等沙漠化區。引起沙漠化的原因主要是:

自然因素:沙漠化區干旱少雨，蒸發量大，風大，且大風季節與干旱季節同步，風蝕作用強烈;地表多為疏松的粉土，顆粒細，土壤含水率低，土壤顆粒之間連接力小，表層植被覆蓋很低。

人為因素:人口增加導致生態失調，過度開墾引起土地沙化，不合理的經濟活動造成地表沙生植物破壞。

由于上述種種原因，導致沙漠化區沙漠化日益加劇，并使得沙線年均向南推進0.5 km。

2 結語

人口、資源、生態環境的協調發展，是維護生態環境安全的前提和條件。人們在向環境索取資源的經濟活動中，經常會破壞生態環境的自然和諧，而生態環境則以各類災害向人類進行報復。因此，要實現社會的可持續發展，必須在開發利用資源的同時，探索建立一系列合理開發利用資源的原則和制度，才能保護好人類賴以生存的環境。

［1］侯光才，張茂省等著.鄂爾多斯盆地地下水勘查研究［R］.北京.地質出版社.2008.6

［2］林年豐等編 環境水文地質學［M］.北京.地質出版社.1993.

［3］侯光才，張茂省主編.鄂爾多斯盆地地下水資源與可持續利用［M］.西安.陜西科學技術出版社.2004

［4］中國地質調查局.生態環境地質調查論文集［C］.北京.地質出版社.2003.12

［5］段永侯、羅元華等 中國地質災害［M］.北京.中國建筑工業出版社.1993.12