新疆和田地下水質(zhì)量評價

申治鑫

【摘要】本文分析了地下水質(zhì)量對人類健康及工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性。選擇和田縣西北15km的兩河間的沙漠地帶，采用綜合指數(shù)法的F值評分法對該區(qū)的地下水質(zhì)量進行了評價，評價結(jié)果顯示為：該區(qū)地下水質(zhì)量較差，地下水質(zhì)達(dá)標(biāo)（優(yōu)良、良好和較好）井?dāng)?shù)占總井?dāng)?shù)的9.8%，超標(biāo)（較差和極差）井?dāng)?shù)占總數(shù)的90.2%。

【關(guān)鍵詞】新疆和田；地下水水質(zhì)；綜合指數(shù)法

引言

水是人類生存和發(fā)展的命脈，沒有水便沒有生命。水是綠洲經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的源泉，是實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是生態(tài)環(huán)境改善不可分割的保障系統(tǒng)。由于人類活動范圍的不斷擴大、城市污水、工業(yè)廢水的大量排放，農(nóng)藥、化肥和殺蟲劑的廣泛使用，以及生活垃圾和工業(yè)垃圾的長期堆放等原因，常會導(dǎo)致地下水被污染。地下水污染有隱蔽性、難以逆轉(zhuǎn)性和滯后性三大特征。

和田地區(qū)位于祖國西陲最南端。南枕昆侖山和喀喇昆侖山，北部深入塔克拉瑪干大沙漠腹地。東西長約670km，南北寬約600km，邊界線264km。總面積24.78×104km2，其中山地占33.3%，沙漠戈壁占63%，綠洲僅占3.7%。和田地區(qū)深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)距海洋，四周高山環(huán)繞，因而是受海洋氣流影響，大陸性強。其主要特點是：夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，熱量豐富，晝夜溫差及年較差大，無霜期長，降水稀少，蒸發(fā)強烈，空氣干燥，氣候帶垂直分布也較明顯。

1、和田縣概況

和田縣位于新疆維吾爾自治區(qū)南部，塔克拉瑪干沙漠南緣、喀喇昆侖山北麓。地處北緯34°22′～38°27′，東經(jīng)78°～80°30′。東南與西藏自治區(qū)接壤，西南同克什米爾相交，北入塔克拉瑪干大沙漠。和田縣有10個鄉(xiāng)及2個鎮(zhèn)，總?cè)丝?0.16萬人[2]（2014年末統(tǒng)計）。

和田縣地處亞歐大陸腹地，屬典型的溫帶荒漠型氣候，主要特點是降水稀少，氣候干燥。年均氣溫為12.2℃，平均年降雨量為33.5mm，年均蒸發(fā)量為2600mm（20cm蒸發(fā)器），多年平均水資源總量為32.6億m3，其中地表水資源為27.64億m3，占水資源總量的85%，地下水資源為4.96億m3，占水資源總量的15%。近年來，和田縣的經(jīng)濟發(fā)展和人口增長迅速，對該縣地下水的質(zhì)量產(chǎn)生了很大影響，為防止地下水進一步惡化帶來的嚴(yán)重后果，有必要對該周邊地下水的質(zhì)量進行調(diào)查評價。

2、地下水質(zhì)量的重要性

2.1 與人類健康的影響。水中元素的含量可以直接影響人類健康，例如水中氟含量過高可以引起氟斑牙和氟骨癥，水中碘含量過低可導(dǎo)致地方性甲狀腺腫等。一些心血管疾病、內(nèi)分泌疾病及消化系統(tǒng)疾病的發(fā)生也與水中元素或元素組合的含量有關(guān)。地下水質(zhì)量的研究有助于地方病成因和分布規(guī)律的認(rèn)識，從而為防病改水提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

2.2 與農(nóng)業(yè)、工業(yè)的影響。在我國北方地區(qū)的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，地下水資源的使用量占很大比例，而地下水質(zhì)量又與工、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。在工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)?shù)叵滤傆捕冗^大，將導(dǎo)致管道內(nèi)部和鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生污垢，從而降低其使用年限，長時間的運行還將消耗更多的能源，并產(chǎn)生次生品，同時對紡織業(yè)、化工、發(fā)電、造紙和釀酒等行業(yè)產(chǎn)生危害；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，若地下水中總硬度過大，易使土壤板結(jié)而降低土壤活力，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，另外若地下水中的氯化物和硫酸鹽含量過高，會抑制農(nóng)作物的生發(fā)發(fā)育，造成作物減產(chǎn)。

3、地下水質(zhì)量評價

3.1 評價方法的選擇。自20世紀(jì)60年代以來，國內(nèi)外已開發(fā)的水質(zhì)評價方法有數(shù)十種之多，早期以綜合指數(shù)法為主[3-6]。由于隨機性、模糊性、灰色性往往共同存在于所研究的問題和對象之中，以現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)的灰色聚類法、模糊綜合評判法、物元分析法等多種方法相繼出現(xiàn)，但是這些模型的計算大都存在人為賦權(quán)的干擾以及等級分辨率較粗的不足。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等現(xiàn)代系統(tǒng)方法近年來在水環(huán)境評價中也得到了廣泛應(yīng)用，不同方法的耦合將成為科學(xué)發(fā)展的必然。

本次選擇綜合指數(shù)法作為該研究區(qū)的評價方法。綜合指數(shù)法分為很多類，主要有F值評分法、內(nèi)梅羅指數(shù)法、羅斯指數(shù)法、霍頓指數(shù)法等。其中，F(xiàn)值評分法為地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中推薦的方法，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛，它是在內(nèi)梅羅指數(shù)法的基礎(chǔ)上演變而來的。

3.2 評價點的選擇。本次取樣點位于和田縣西北15km的沙漠地帶，處于喀拉喀什河和玉龍喀什河之間，東西寬約5～9km，南北長40km，面積為350km2。在該區(qū)于2015年6～8月份采取地下水質(zhì)樣品35組，并作水質(zhì)檢測（其中全分析8組，簡分析23組，細(xì)菌樣檢測4組）。水樣基本代表了該區(qū)水質(zhì)狀況，為合理利用地下水提供技術(shù)依據(jù)。

3.3 評價結(jié)果。經(jīng)分析，該評價區(qū)中，肉眼可見物、渾濁度、色（度）、臭味均未超標(biāo)；地下水礦化度均小于2000mg/L，總硬度大部分小于550mg/L，有毒有害物質(zhì)含量達(dá)到地下水質(zhì)量Ⅰ～Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)要求，但該區(qū)內(nèi)單項氯化物含量總體超標(biāo)較高，按照綜合賦分法評價地下水水質(zhì)，對水質(zhì)的評價結(jié)果影響較大，31組水樣評價結(jié)果分值在2.21～7.62，均值在5.92，整體水質(zhì)較差。地下水質(zhì)達(dá)標(biāo)（優(yōu)良、良好和較好）井?dāng)?shù)占總井?dāng)?shù)的9.8%，超標(biāo)（較差和極差）井?dāng)?shù)占總數(shù)的90.2%。

4、結(jié)語

通過對該區(qū)地下水質(zhì)量的分析評價，建議在今后的地下水資源開發(fā)利用中，根據(jù)水的不同用途，采取相應(yīng)的處理措施，可以有效地減少取水量的浪費，達(dá)到合理開發(fā)利用地下水資源和保護水環(huán)境的目的。

參考文獻：

[1]錢會，馬致遠(yuǎn)，李培月著.水文地球化學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，2012.