云南通?？h岳家營(yíng)暗河管道水質(zhì)評(píng)價(jià)

張 華，康曉波，楊文興

(云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，云南 昆明 650216)

杞麓湖是云南省規(guī)模較大的高原湖泊之一，在通?？h經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中起著極大的支撐作用，但隨著湖區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人口持續(xù)增加，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，杞麓湖出現(xiàn)了一系列環(huán)境地質(zhì)問題，尤以環(huán)境惡化最為嚴(yán)重。據(jù)云南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2007年一季度數(shù)據(jù)，杞麓湖受到嚴(yán)重污染，水質(zhì)已劣于國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量V類標(biāo)準(zhǔn)，水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，藍(lán)藻水華突出。雨季時(shí)因岳家營(yíng)落水洞堵塞泄流量不斷減小而引起洪澇災(zāi)害，旱季或遇到干旱年，農(nóng)業(yè)用水緊缺，工業(yè)和生活用水不足，制約著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。近年來由于工業(yè)、農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)廢水、農(nóng)藥殘留物流入杞麓湖，使得杞麓湖水體受到污染，經(jīng)杞麓湖南東部落水洞灌入補(bǔ)給岳家營(yíng)暗河，導(dǎo)致暗河出口也同樣受到污染。治理和保護(hù)好杞麓湖對(duì)通?？h的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1 地理經(jīng)濟(jì)概況

杞麓湖巖溶斷陷盆地位于云南省中部偏南的通?？h境內(nèi)，隸屬云南省玉溪市通?？h，地理坐標(biāo)為東經(jīng)102°33′～102°53′，北緯24°04′～24°14′，面積354km2，涉及通?？h四街、楊廣、九街、納古、秀山、河西六個(gè)鎮(zhèn)和興蒙鄉(xiāng)。通海岳家營(yíng)暗河入口位于杞麓湖巖溶斷陷盆地的東南邊，距通?？h城7.5km。杞麓湖巖溶斷陷盆地北東部為杞麓湖，杞麓湖形似葫蘆，西北部較窄，東西部較寬，東西長(zhǎng)15km，南北寬5km，湖水面積42.3km2，占盆地面積的11.95%，最大水深15m，平均水深4m，蓄水量約1.94億m3。

杞麓湖巖溶斷陷盆地分布于溶蝕臺(tái)面上，其高程大大高于南盤江水面，其特殊的地質(zhì)環(huán)境條件決定了水資源時(shí)空分布不均，氣候類型主要為亞熱帶半濕潤(rùn)類型，多年平均氣溫15.7℃，多年平均降雨量876.6mm，降雨主要集中在5～10月。盆地總?cè)丝?7.04萬，盆地內(nèi)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，通?？h是云南省糧、油、煙、蔬菜的生產(chǎn)區(qū)之一，為云南省綜合實(shí)力十強(qiáng)縣之一[2]，是著名的“云煙之鄉(xiāng)”、“魚米之鄉(xiāng)”，經(jīng)濟(jì)以工業(yè)、農(nóng)業(yè)等為主。

杞麓湖巖溶斷陷盆地自然資源豐富和環(huán)境條件優(yōu)越，為當(dāng)?shù)卣?、?jīng)濟(jì)和文化中心，人口集中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，基礎(chǔ)設(shè)施完備。杞麓湖流域土地面積只占全縣土地面積的47.8%，但人口占全縣總?cè)丝诘?6.3%，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值占全縣總產(chǎn)值的96%，有蔬菜加工業(yè)、制造業(yè)、冶煉業(yè)等。耕地面積占全縣耕地面積的87%，主要種植蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物。杞麓湖流域無論在人口、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值還是耕地面積上，在通?？h都占有絕對(duì)多數(shù)，是通?？h的經(jīng)濟(jì)主體。但是工業(yè)的不斷發(fā)展也使得水環(huán)境受到污染。

2 巖溶斷陷盆地的水文地質(zhì)概況

杞麓湖巖溶斷陷盆地為一順云南山字形構(gòu)造前弧發(fā)育的向南突出的半月形巖溶斷陷盆地，呈近東西向，長(zhǎng)約22km，寬9km，盆底面積153.39km2，盆底海拔1795m～1800m，北東部為杞麓湖。盆地底部延伸方向和山字型構(gòu)造前弧一致[3]。盆底第四系湖積層厚度約280m，巖性以灰黑色砂質(zhì)粘土、淤泥為主，夾細(xì)砂、砂礫螺螄殼層，夾層最大厚度20m，一般5m～15m。盆地底部地勢(shì)由南西向東北逐漸降低，海拔1795m～1800m，地勢(shì)較為平坦。盆地內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造為北東及北西向，根據(jù)斷裂和山字型構(gòu)造前弧的組合關(guān)系分析，多為張扭性斷層，具有一定的導(dǎo)水富水作用。盆地四周以侵蝕、溶蝕低山地表分水嶺為界，海拔在1900m～2200m，高差小于300m，地形坡度20°～30°，最高山峰位于盆地南西的龍鳳山，海拔2441.1m。

杞麓湖巖溶斷陷盆地孔隙水主要賦存于砂礫螺螄殼層中，富水性很弱，動(dòng)態(tài)變化不大，年變幅僅1m左右。盆地周圍出露碎屑巖，主要有三疊系一平浪群(T3y)及侏羅系馮家河組(J1f)、張河組(J2z)和蛇店組(J2s)等，在盆地西部出露面積較大，賦存裂隙孔隙層間水。巖溶水為盆地內(nèi)主要地下水類型，含水層主要為泥盆系、震旦系厚層狀灰?guī)r、白云巖，多呈塊狀分布于盆地南部，巖溶發(fā)育，富水性強(qiáng)。巖溶水在盆地外圍巖溶山區(qū)接受大氣降水滲入補(bǔ)給和基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給后，自四周向盆底徑流，一部分在盆底邊緣以泉點(diǎn)形式出露于地表，另一部分在盆底的北西部的四街和南部的九街、楊廣形成富水塊段?？偟膩碚f，在杞麓湖巖溶斷陷盆地北部和西部，巖溶水埋藏淺，多沿盆地邊緣呈線狀以泉點(diǎn)的形式出露于地表，盆地中的鉆孔出現(xiàn)承壓自流現(xiàn)象；而東部巖溶水水位埋深大，泉水出露少。巖溶水位埋深一般3.17m～45m，承壓性水位+0.8m。

杞麓湖巖溶斷陷盆地為一封閉的湖盆，匯集的大氣降水分別以地表、地下自四周向盆地內(nèi)徑流至杞麓湖，匯水面積345.95km2。整個(gè)盆地的地表水通過位于盆地東南端的落水洞灌入岳家營(yíng)暗河管道補(bǔ)給地下水，落水洞高程1786.27m。根據(jù)地表巖溶發(fā)育特征推測(cè)暗河管道在岳家營(yíng)首先朝南發(fā)育，再偏南東方向，于羅莊充水落水洞轉(zhuǎn)向東發(fā)育16.5km，受構(gòu)造及碎屑巖控制地表發(fā)育較多干枯落水洞，再經(jīng)咱樂充水落水洞，轉(zhuǎn)向北沿?cái)鄬訋樾紟r與碳酸鹽的斷層接觸帶徑流8.5km，于華寧縣寧州鎮(zhèn)高寨村北西400m處的暗河出口呈股狀涌出(圖1)。出口高程1630m，入口與出口直線距離10.5km，坡降6.3‰。地下巖溶呈水平發(fā)育，地表巖溶垂直發(fā)育于整條水平管道沿線，構(gòu)成該暗河的巖溶管道網(wǎng)。暗河出口動(dòng)態(tài)變化較大，長(zhǎng)觀資料得出，雨季最大流量2339.01l/s，枯季流量為183.72l/s，相差12倍(圖2)，證明了雨季落水洞消水量比旱季大，該暗河出口流量變化與降雨關(guān)系密切，雨季流量大，旱季流量小。

圖1 通海盆地水文地質(zhì)圖

圖2 岳家營(yíng)暗河長(zhǎng)觀曲線圖

3 水質(zhì)評(píng)價(jià)

地表水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)[4]，選取單項(xiàng)指標(biāo)，分項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

地下水評(píng)價(jià)按GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[5]采用綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行。

3.1 地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)

表1 杞麓湖地表水水質(zhì)表

續(xù) 表

3.2 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)方法按GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行。先對(duì)各單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)，劃分組分所屬質(zhì)量類別。根據(jù)以下公式計(jì)算綜合分值，計(jì)算綜合評(píng)價(jià)分值F：

式中：

F—綜合評(píng)價(jià)分值；

Fmax—單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值Fi中的最大值；

Fi—各單項(xiàng)組分評(píng)分值；

n—項(xiàng)數(shù)。

對(duì)岳家營(yíng)暗河出口取樣分析[旱(2007年9月26日)、雨(2008年1月15日)季各1組，特殊分析]。地下水化學(xué)類型為HCO3-Mg·Ca型。水質(zhì)分析結(jié)果表明，地下水無色、無嗅、無味、清澈透明，礦化度452.43～455.4mg/l，總硬度255.39～269.51mg/l，pH值7.67～7.77，偏弱堿性。2007年9月26日和2008年1月15日F值分別為4.29和7.10，水質(zhì)質(zhì)量級(jí)別較差，雨季主要超標(biāo)項(xiàng)有：耗氧量，超標(biāo)0.58倍；旱季主要超標(biāo)項(xiàng)有：汞，超標(biāo)5倍。

3.3 水質(zhì)變化評(píng)價(jià)

表2 岳家營(yíng)暗河出口不同時(shí)期的主要元素(組分)對(duì)比表

4 污染原因分析

推測(cè)巖溶管道長(zhǎng)約25km，巖溶較為發(fā)育。地表巖溶形態(tài)主要有落水洞、石芽、天窗、溶槽等，地下巖溶形態(tài)主要有溶洞、巖溶管道、豎井等。地下水污染具有隱蔽性、難以逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn)。它的污染方式有直接來源，也有間接來源。地下水的污染途徑也較復(fù)雜。

杞麓湖的污染主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村生活污染。農(nóng)村生活污水產(chǎn)生量每年達(dá)524萬噸。杞麓湖流域內(nèi)有耕地138177畝，由于大量種植蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物，化肥施用量居高不下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年杞麓湖徑流區(qū)化肥施用量達(dá)48390噸，受施肥技術(shù)的影響，60%～70%的化肥不能被農(nóng)作物吸收，進(jìn)入土壤、湖泊，加重了水體富營(yíng)養(yǎng)化程度[7]。杞麓湖北部納家營(yíng)鎮(zhèn)一帶，鋼鐵廠、加工廠、制造業(yè)等小工業(yè)、小作坊較多，生產(chǎn)污水直接排入杞麓湖，因此地表水中有金屬離子超標(biāo)。同時(shí)，農(nóng)業(yè)廢棄物、農(nóng)村生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖污染等對(duì)湖泊水體也造成了污染。

受污染的湖水進(jìn)入暗河管道加劇了岳家營(yíng)暗河污染，再加上沿途的落水洞灌入泥砂、枯枝落葉、生活垃圾等進(jìn)一步污染暗河管道內(nèi)的地下水，使得暗河出口水質(zhì)進(jìn)一步惡化。

5 結(jié)論與對(duì)策建議

杞麓湖地表水與暗河入口緊密連通，杞麓湖水質(zhì)影響暗河水質(zhì)。因此，治理好杞麓湖水質(zhì)，暗河出口的水質(zhì)也將改善。

(1)整治農(nóng)業(yè)、農(nóng)村面源污染，加大力度引導(dǎo)周邊農(nóng)業(yè)、農(nóng)村轉(zhuǎn)變生產(chǎn)生活方式，提高群眾參與湖泊保護(hù)的意識(shí)，采取有效措施減輕農(nóng)業(yè)、農(nóng)村面源污染?？茖W(xué)管理有助于防止地下水水質(zhì)惡化現(xiàn)象產(chǎn)生，包括減少污染物的產(chǎn)生和防止污染物滲入等[8]。

(2)大力發(fā)展工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)，堅(jiān)決淘汰和關(guān)停排放不達(dá)標(biāo)、產(chǎn)能落后的企業(yè)，發(fā)展節(jié)水型工業(yè)，嚴(yán)格控制廢水排放[9]。

(3)實(shí)施污水?dāng)r截和環(huán)湖公路工程，建立主要河道和湖泊周邊截污線，截?cái)嗳牒廴緛碓础?/p>

(4)要實(shí)施補(bǔ)水和調(diào)蓄水工程，積極開展杞麓湖生態(tài)補(bǔ)水工程可行性研究，從根本上改善生態(tài)環(huán)境，治理好杞麓湖水污染。

(5)建立典型地下河水質(zhì)監(jiān)控網(wǎng)，及時(shí)預(yù)報(bào)水質(zhì)變化趨勢(shì)[10]，采取防治措施提供依據(jù)。

(6)加強(qiáng)保護(hù)地下水資源科學(xué)普及知識(shí)的宣傳工作、制定和實(shí)施有關(guān)防止地下水污染的政策和法令[11]。

參 考 文 獻(xiàn)

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[4]GB/3838-2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]GB/T 14848-93 地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

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