涪陵焦石鎮(zhèn)頁巖氣開發(fā)區(qū)地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)

吉盼盼,孫建平,朱繼良

(1.河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院,河北 石家莊 050031；2.中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心,河北 保定 071051)

涪陵頁巖氣開發(fā)區(qū)位于重慶市涪陵城東焦石鎮(zhèn)一帶，是首批國家頁巖氣勘查開發(fā)示范區(qū)，在2014年已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段[1]。2015年底，涪陵頁巖氣田建成，截至2016年9月，涪陵頁巖氣田累計(jì)開鉆321口，投產(chǎn)215口，年生產(chǎn)能力達(dá)5.449×109m3，日生產(chǎn)能力達(dá)1.651×107m3，累計(jì)生產(chǎn)頁巖氣達(dá)6.64×109m3，銷售頁巖氣達(dá)6.371×109m3[2]。頁巖氣勘查開發(fā)過程中，所使用的淺部鉆井液、深部鉆井液及鉆屑、返排液、開采液和甲烷等，在開采、運(yùn)輸、處置、處理不當(dāng)或發(fā)生事故等情況下，會(huì)對(duì)頁巖氣井場(chǎng)附近地下水造成污染[3-8]。而地下水的質(zhì)量直接關(guān)系到涪陵頁巖氣開發(fā)區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，且與人民的生活息息相關(guān)，因此亟需開展頁巖氣開發(fā)對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境影響的評(píng)價(jià)研究。為此，本文擬利用單因子指數(shù)法和模糊數(shù)學(xué)法對(duì)涪陵焦石鎮(zhèn)頁巖氣開發(fā)區(qū)淺層地下水質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合分析水環(huán)境質(zhì)量狀況，為地下水開發(fā)利用和污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

研究區(qū)位于重慶市涪陵城東焦石鎮(zhèn)片區(qū)，處于四川盆地和盆邊山地過渡帶，面積約350 km2。該地區(qū)構(gòu)造上處于大耳山背斜西翼，出露三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)、嘉陵江組(T1j)，三疊系中統(tǒng)巴東組(T2b)、上統(tǒng)須家河組(T3xj)以及侏羅系的珍珠沖組(J1z)的地層，其中三疊系下統(tǒng)嘉陵江組純質(zhì)灰?guī)r為淺部主要含水巖組。研究區(qū)處于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫為18.1℃，多年平均日照數(shù)為1 248.1 h，相對(duì)濕度多年平均值為79%，無霜期歷年平均值為317.4 d,多年平均降水量為1 105 mm，降水量時(shí)空分布不均，年內(nèi)降水主要集中于5～9月份，占全年降水量的65%左右，4、10、11月份為平水期，占全年降水量的25% 左右，1、2、3、12 月份為枯水期，占全年降水量的10%左右[9]。研究區(qū)地面高程為138～1 000 m，由于巖性和構(gòu)造的差異，區(qū)內(nèi)主要出現(xiàn)兩種地貌：東南部以溶丘谷地低山地貌為主，主要由嘉陵江組純質(zhì)碳酸鹽巖、巴東組不純碳酸鹽巖組成，約占研究區(qū)面積的90%，頁巖氣井場(chǎng)也主要分布在該區(qū)，具有北東高、西南低的特點(diǎn)，地面高程多在300～700 m，相對(duì)切割深度一般為50～150 m，區(qū)內(nèi)主要河流為麻溪河及其多級(jí)支流，最終排泄至烏江，烏江在區(qū)外呈不規(guī)則“S”型向西北部的長江排泄；西北部以構(gòu)造侵蝕地形地貌為主，主要由珍珠沖組及須家河組碎屑巖組成，屬四川盆地邊緣，約占研究區(qū)面積的10%，區(qū)內(nèi)主要分布長江的多級(jí)小型支流。

研究區(qū)包含淺部地下含水層和區(qū)域深部地下多層含水層。本次研究取樣點(diǎn)全部為淺層地下水點(diǎn)，主要包括淺層巖溶水點(diǎn)、部分為淺部碎屑巖裂隙孔隙地下水點(diǎn)，所以本文僅描述淺部地下含水層的水文地質(zhì)特征。

研究區(qū)內(nèi)的巖溶地下水埋藏較淺，一般溶蝕洼地、條形溶蝕谷地的地下水水位埋深小于30 m，溶蝕丘陵、低山區(qū)域內(nèi)地下水水位埋深在30～50 m，麻溪河右岸山脊處地下水水位埋深在50～100 m。研究區(qū)東部大耳山背斜軸部為巖溶中山地貌，大耳山南部受麻溪河切割，地面高程在700～1 000 m，相對(duì)切割深度為400～800 m，垂直巖溶形態(tài)較發(fā)育。區(qū)內(nèi)所取巖溶地下水點(diǎn)均賦存于嘉陵江組和巴東組地層中。嘉陵江組地層以灰、淺灰色薄—中厚層灰?guī)r夾鹽溶角礫巖、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主，分布在大耳山背斜西翼，地表、地下巖溶形態(tài)發(fā)育，主要有溶丘、洼地、溶蝕谷地、落水洞、漏斗、天窗、地下暗河、溶洞等[10]。巖溶區(qū)內(nèi)除大耳山背斜的地形起伏較大外，其他巖溶區(qū)地層較平緩，補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)高差一般僅數(shù)十米，水力坡度也不大。區(qū)內(nèi)大泉或地下暗河在嘉陵江組集中出露，流量一般為10～300 L/s，地下徑流模數(shù)為3～6 L/(s·km2)，共有6條地下暗河，包括下焦石、老場(chǎng)、老龍洞、觀音洞、洞口灣、白濤地下暗河，主要接受大氣降水和地表水補(bǔ)給，雨后流量變大，動(dòng)態(tài)變幅達(dá)10～50倍，流域內(nèi)的落水洞、洼地、天窗等為暗河的主要補(bǔ)給通道。其中，觀音洞地下河在頁巖氣鉆井后流量明顯減小，目前流量僅為35.8 L/s。地表與地下水轉(zhuǎn)化頻繁，如洞口灣地下河，地表水在干龍壩進(jìn)入地下補(bǔ)給地下水，于羅云壩洼地邊緣洞口灣出露地表。受南北兩側(cè)河流切割的影響，地下水總體由中部向南北兩個(gè)方向徑流，多呈順層運(yùn)動(dòng)，但在局部的條形溶蝕谷地，地形由于受到地表水的強(qiáng)烈切割，使得地下水向較低的洼地、河流分流排泄，如下焦石地下河受麻溪河切割，由北向南出露于下焦石一帶。由于在相鄰不同高程上洼地的分布，來自較高地帶的地下水可補(bǔ)給較低的洼地中的地下河，如洞口灣地下河在洞口灣出露后，補(bǔ)給老場(chǎng)地下河，在羅云壩東北老場(chǎng)排泄[11]。巴東組和大冶組地層溶蝕強(qiáng)度較低，巖溶發(fā)育弱，無巖溶大泉及地下暗河出露。巴東組、大冶組和嘉陵江組在滯水能力相對(duì)較強(qiáng)的各巖溶洼地及地形較平緩的斜坡地帶分布表層巖溶泉，流量一般為0.1～3.0 L/s，主要接受大氣降雨補(bǔ)給，徑流途徑較短、流量較不穩(wěn)定，雨季流量較大，旱季流量較小甚至干枯[12]。表層巖溶泉系統(tǒng)內(nèi)地下水多以分散巖溶泉的形式排泄于地表，其補(bǔ)給面積相對(duì)較小，一般不超過1 km2，具有就近下滲補(bǔ)給、徑流、排泄的特點(diǎn)。巖溶區(qū)主要以重碳酸鹽型水(重碳酸鈣型、重碳酸鈣鎂型)為主，pH值為7.4～8.2，硬度(以CaCO3計(jì))為307～457 mg/L，礦化度為177～569 mg/L，電導(dǎo)率為360.09～748.90 μs/cm。

研究區(qū)西部碎屑巖區(qū)由三疊系上統(tǒng)須家河組、侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組的砂巖、泥巖及頁巖等組成，地下水貯存于孔隙、構(gòu)造裂隙及風(fēng)化裂隙中，地下水水位埋深較淺。地貌上多構(gòu)成單面山或脊?fàn)钋鹆?，易形成自流斜地，具層間承壓的特點(diǎn)，以大氣降雨補(bǔ)給為主，出露的泉少，流量普遍小于1 L/s，巖層富水性中等。區(qū)內(nèi)洞口灣地下暗河補(bǔ)給區(qū)除包括東南側(cè)的巖溶補(bǔ)給區(qū)外，還包括西北側(cè)的碎屑巖補(bǔ)給區(qū)。研究區(qū)碎屑巖區(qū)以重碳酸硫酸鹽型水、硫酸鹽型水為主。其中，重碳酸硫酸鹽型水pH值為7.7～7.9，硬度為24～68 mg/L，礦化度為52～79 mg/L，電導(dǎo)率為66.41～155.56 μs/cm；硫酸鹽型水pH值為6.9左右，硬度為91 mg/L左右，礦化度為107 mg/L左右，電導(dǎo)率為180.06 μs/cm左右。

2　研究方法

2. 1　樣品采集與分析

本研究參照《區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0288-2015)[13]，于2015年8～9月在區(qū)域控制的基礎(chǔ)上，以研究區(qū)各頁巖氣井場(chǎng)為中心，結(jié)合地下含水層類型及結(jié)構(gòu)、水流方向和水文地質(zhì)條件等因素進(jìn)行樣品采集，取樣點(diǎn)位置見圖1。

圖1　研究區(qū)水文地質(zhì)簡圖及取樣點(diǎn)位置圖Fig.1　Hydrogeological sketch map and sampling points in the study area

研究區(qū)57組水樣均為淺層天然地下水點(diǎn)，其中巖溶水點(diǎn)54組，占總樣的94.74%；碎屑巖裂隙孔隙水點(diǎn)3組，占總樣的5.26%。采用500 mL的聚氯乙烯瓶收集水樣，取樣瓶用待取水潤洗3遍后取樣，樣品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)送至國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中心和重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院測(cè)試。

研究區(qū)地下水中陰離子及部分陽離子檢測(cè)方法參考《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法》(DZ/T 0064—1993)；地下水中鈉離子檢測(cè)方法參考《煤礦水中鉀離子和鈉離子的測(cè)定方法》(MT/T 252—2000)；地下水中溶解性總固體(TDS)離子檢測(cè)方法參照《煤礦水中可溶性固體的測(cè)定方法》(MT/T 366—2007)；地下水中重金屬元素(Ba、Cd、Cr、Cu、Mn、Mo、Zn、Fe)含量檢測(cè)參考《飲用天然礦泉水檢測(cè)方法》(GB/T 8538—2008)，鐳檢測(cè)方法參照 《水中鐳-226的分析測(cè)定》(GB 11214—1989)，鈾檢測(cè)方法參照 《地下水質(zhì)檢驗(yàn)方法——等離子體質(zhì)譜法測(cè)定鋰等39個(gè)元素》(DZ/T 0064.80—1993)。檢測(cè)儀器分別為等離子質(zhì)譜儀(PE300D)、等離子光譜儀(PE8300)、氡(鐳)分析儀(PC-2000)、等離子體質(zhì)譜儀(NexION300D)等。

2. 2　評(píng)價(jià)因子與標(biāo)準(zhǔn)

頁巖氣勘查開發(fā)潛在的主要污染物有：淺部鉆井液、深部鉆井液及鉆屑、返排液、開采液和甲烷氣體等。其中，返排液攜帶高礦化度、高輻射的深部地下水及甲烷氣體，往往與深部鉆井液及鉆屑一起被收回。通過甲烷氣體帶到地面的液體可能包括水力壓裂液、殘留的地層鹽分和天然存在的地層咸水的混合物[14]。本研究采集了中石化放噴池(穩(wěn)定投產(chǎn)前的廢氣點(diǎn)火水池)中的液體，部分因子超出《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DZ/T 0290—2015)[15]和《區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0288—2015)的Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值,具體情況詳見表1。

表1　放噴池廢液相關(guān)因子的濃度值及超標(biāo)倍數(shù)Table 1　Values of related factors of wastewater in flare pit

由表1可見，就常規(guī)因子而言，放噴池廢液部分因子的濃度遠(yuǎn)高于頁巖氣開發(fā)區(qū)未受到污染的淺層地下水點(diǎn)的濃度，是高礦化度水，其中TDS、氯、鈉、鋇、鎘、鉻(六價(jià))、錳、鐵、濁度、電導(dǎo)率均超標(biāo)。對(duì)比常規(guī)因子,即可判定頁巖氣開發(fā)區(qū)淺層地下水是否受到深部鉆井液及鉆屑、返排液等高礦化度液體的污染。

綜上所述，本文以涪陵區(qū)地下水水質(zhì)資料為基礎(chǔ)，參照《區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0288—2015)，選取TDS、總硬度、硫酸根、氯、鈉、鋇、鎘、鉻(六價(jià))、銅、錳、鋅、鉬、鐵，共計(jì)13項(xiàng)無機(jī)常規(guī)化學(xué)因子作為主要評(píng)價(jià)因子，單因子評(píng)價(jià)中，還包括3項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試因子：pH值、濁度、電導(dǎo)率，共計(jì)16項(xiàng)因子。評(píng)價(jià)因子的限值及各類水用途參照《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DZ/T 0290—2015)的Ⅰ～Ⅴ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，其中電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)值參考《區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0288—2015)的Ⅰ～Ⅴ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值。

2. 3　評(píng)價(jià)方法

本文采用單因子指數(shù)法和模糊數(shù)學(xué)法對(duì)研究區(qū)淺層地下水質(zhì)量分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。單因子指數(shù)法為常規(guī)評(píng)價(jià)方法[16-17]，是為了判別各單項(xiàng)超標(biāo)因子，與上述放噴池廢液等單項(xiàng)因子進(jìn)行對(duì)比分析污染來源。模糊數(shù)學(xué)法主要用于水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，相對(duì)于常規(guī)綜合評(píng)價(jià)方法，該方法可以對(duì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)過程中的不分明性加以描述，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，其綜合評(píng)價(jià)結(jié)果更科學(xué)[18-19]，所以本文利用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)研究區(qū)淺層地下水質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終結(jié)合實(shí)際調(diào)查情況評(píng)定水質(zhì)級(jí)別。

模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，引入隸屬度矩陣和權(quán)重因子矩陣的概念，對(duì)水質(zhì)因子進(jìn)行總體判別[20]。具體評(píng)價(jià)過程如下：

(1) 計(jì)算隸屬度矩陣R。隸屬度矩陣R為m×n矩陣，其中m表示評(píng)價(jià)因子的總項(xiàng)數(shù)(本文取13)，n表示水質(zhì)評(píng)價(jià)總級(jí)別數(shù)(本文取5)，本文采用降半梯形分布法來計(jì)算隸屬度矩陣的每個(gè)元素rij，其具體計(jì)算公式如下：

第一(j=1)級(jí)水質(zhì)的隸屬度函數(shù)為

(1)

第j(1

(2)

最后一級(jí)(j=n)的隸屬度函數(shù)為

(3)

式中：i為評(píng)價(jià)因子數(shù)，可取1，2，…，m；j為水質(zhì)評(píng)價(jià)級(jí)別數(shù)，可取1，2，…，n；Si,j為第i個(gè)因子的第j級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)；Ci為第i個(gè)因子的實(shí)測(cè)濃度值(mg/L)。

(2) 計(jì)算權(quán)重矩陣A。權(quán)重矩陣A為m列的行矩陣，由各個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重分配構(gòu)成的向量，反映各個(gè)評(píng)價(jià)因子在地下水質(zhì)量中所占的比重，一般采用污染物濃度超標(biāo)加權(quán)法計(jì)算權(quán)重[21]，超標(biāo)大者權(quán)重亦大，但由于各因子相鄰的兩級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值增長不同，會(huì)出現(xiàn)單項(xiàng)因子評(píng)價(jià)級(jí)別大者的權(quán)重反而小于單項(xiàng)因子評(píng)價(jià)級(jí)別小者的情況，所以本文對(duì)傳統(tǒng)模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行修正，采用相對(duì)距離法計(jì)算權(quán)重[22]，具體計(jì)算公式如下：

(4)

式中：Wi為第i個(gè)因子的權(quán)重；其他符號(hào)意義同上。

將各個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)重計(jì)算結(jié)果Wi進(jìn)行歸一化處理，具體計(jì)算公式如下：

(5)

式中：ai為第i個(gè)因子歸一化處理后的權(quán)重值;其他符號(hào)意義同上。

(3) 綜合評(píng)價(jià)。綜合隸屬度矩陣B是隸屬度矩陣R和權(quán)重矩陣A通過特定算子相乘而得到，即B=A·R。本文算子采用相乘相加模型M(·，⊕)，具體計(jì)算公式如下：

(6)

式中：bj為綜合隸屬度矩陣元素；其他符號(hào)意義同上。

最后，取max{b1，b2,…,bn}作為地下水質(zhì)量的評(píng)價(jià)級(jí)別。

3　研究結(jié)果與分析

本文通過處理分析研究區(qū)淺層地下水的原始數(shù)據(jù)，剔除了4組可靠性差的地下水樣數(shù)據(jù)[23]，并對(duì)剩余的53組地下水樣數(shù)據(jù)進(jìn)行了地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)。

3. 1　單因子指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果

研究區(qū)淺層地下水質(zhì)量單因子指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。

表2　研究區(qū)地下水質(zhì)量單因子指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2　　　　Evaluation results of groundwater quality in the study area by the single gene index method

由表2可見，研究區(qū)淺層地下水中僅硬度和濁度2項(xiàng)評(píng)價(jià)因子超標(biāo)，其他評(píng)價(jià)因子均達(dá)標(biāo)。其中，根據(jù)原始數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，3個(gè)地下水點(diǎn)的硬度值超出了《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DZ/T 0290—2015)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值10～50 mg/L，屬輕微超標(biāo)，且鈣鎂含量高，為極硬水，評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅳ級(jí)；濁度為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試因子，研究區(qū)地下水點(diǎn)濁度超標(biāo)率較高，超標(biāo)率達(dá)47.17%，分析認(rèn)為濁度對(duì)人為活動(dòng)影響較敏感，瞬時(shí)檢測(cè)超標(biāo)率高，尤其是巖溶區(qū)，濁度變化大且快，影響了其代表性。

3. 2　模糊數(shù)學(xué)法的評(píng)價(jià)結(jié)果

研究區(qū)模糊數(shù)學(xué)法的評(píng)價(jià)結(jié)果為：研究區(qū)53組淺層地下水樣中，Ⅰ類水有40組，占水樣總量的75.47%；Ⅱ類水有11組，占水樣總量的20.76%；Ⅴ類水有2組，占水樣總量的3.77%；無Ⅲ、Ⅳ類水。

3. 3　討論與分析

研究區(qū)部分淺層地下水樣的硬度、濁度超標(biāo)，但表1中所列的異常因子如TDS、氯離子、鈉、鋇、鎘、鉻(六價(jià))、錳、鐵、電導(dǎo)率均未超標(biāo)，濁度雖部分超標(biāo)，并不具代表性；所有地下水樣的礦化度(26.46～752.20 mg/L)均較低，為低礦化度水；經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)地下水中未檢測(cè)出甲烷氣體；地下水中鈾含量(0.007～1.85 μg/L)低于美國EPA標(biāo)準(zhǔn)[24]，鐳活度(≤0.02 Bq/L)低于《地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(DZ/T 0290—2015)的Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，均處于安全值范圍之內(nèi)。綜上可見，研究區(qū)淺層地下水點(diǎn)未受到深部鉆井液及鉆屑、返排液等高礦化度液體及甲烷氣體的污染。

模糊數(shù)學(xué)法評(píng)價(jià)的優(yōu)點(diǎn)在于采用隸屬度來評(píng)價(jià)地下水水質(zhì)，并考慮了權(quán)重，使綜合評(píng)價(jià)結(jié)果更科學(xué)[25]，初始的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示研究區(qū)淺層地下水水質(zhì)全部達(dá)標(biāo)。但是在實(shí)際走訪調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在鉆井期間，研究區(qū)兩巖溶水點(diǎn)(G005、G018)水體發(fā)黃，表層有油質(zhì)漂浮物，是鉆井設(shè)備漏失的油體沿鉆穿的巖溶通道進(jìn)入地下含水層，水體因井漏受到污染，鉆井結(jié)束后，污染減輕。井漏還可造成鉆井液沿鉆穿的巖溶通道進(jìn)入地下含水層，若補(bǔ)漏不當(dāng)，補(bǔ)漏泥漿也可沿巖溶通道進(jìn)入含水層。水體表面可見明顯的油質(zhì)漂浮物，說明油體已泄漏，但由于鉆井液和補(bǔ)漏泥漿沒有明顯的表觀污染特征，具體成分未知，需要進(jìn)一步檢驗(yàn)相關(guān)因子，但理論上不排除這兩種污染源漏失的可能性。鉆井時(shí)主要形成“導(dǎo)管+三個(gè)開次”井身結(jié)構(gòu)：導(dǎo)管段、一開、二開直井段；二開斜井段；三開水平井段。2014年涪陵區(qū)12-X頁巖氣井的導(dǎo)管段鉆深約150 m，一開直井段鉆深約1 000 m[26]，不同氣井的各開采鉆井深度可能略有不同，兩個(gè)受污染水點(diǎn)露頭與井場(chǎng)平臺(tái)高差不超過20 m，鉆漏深度可能在導(dǎo)管段至多一開直井段，兩個(gè)開次所使用的鉆井液均為清水鉆井液，本文列出了研究區(qū)兩個(gè)巖溶水點(diǎn)導(dǎo)管段和一開直井段兩個(gè)開次可能的污染途徑示意圖，見圖2和圖3。

本次模糊數(shù)學(xué)法評(píng)價(jià)中所選取的評(píng)價(jià)因子為天然無機(jī)化學(xué)和毒理學(xué)因子，不包括人工毒理學(xué)因子，

圖2　　　　研究區(qū)兩個(gè)巖溶水點(diǎn)G005和G018導(dǎo)管段污染途徑示意圖Fig.2　　　　Pollution pathway schematic diagram of duct section at G005 and G018 karst water points in the study area

圖3　　　　研究區(qū)兩個(gè)巖溶水點(diǎn)G005和G018一開直井段污染途徑示意圖Fig.3　　　　Pollution pathway schematic diagram at the first open mining depth of straigh drilling at G005 and G018 karst water points in the study area

檢測(cè)因子有限。研究區(qū)兩個(gè)巖溶水點(diǎn)(G005、G018)模糊數(shù)學(xué)法的評(píng)價(jià)級(jí)別均為Ⅱ級(jí)，但根據(jù)實(shí)際調(diào)查狀況，G005、G018兩個(gè)巖溶水點(diǎn)水體表面有油體，油體為人工毒理性成分，說明水體已受到污染，所以把評(píng)價(jià)級(jí)別調(diào)為Ⅴ級(jí)(不宜作飲用水源，研究區(qū)其他用水可根據(jù)使用目的選用)。其他水點(diǎn)均無污染情況，評(píng)價(jià)結(jié)果符合實(shí)際。研究區(qū)淺層地下水質(zhì)量的最終評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

由表3可見，目前涪陵焦石鎮(zhèn)頁巖氣開發(fā)區(qū)的淺層地下水質(zhì)量總體較好，但部分淺層地下水點(diǎn)因鉆井平臺(tái)井漏而受到污染，占水樣總數(shù)的3.77%，所取水樣達(dá)標(biāo)率為96.23%。

表3　研究區(qū)淺層地下水質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3　　　　Evaluation results of shallow groundwater quality in the study area

4　結(jié)論與建議

涪陵焦石鎮(zhèn)頁巖氣開發(fā)區(qū)地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：研究區(qū)淺層地下水質(zhì)量總體較好，淺層地下水點(diǎn)未受到深部鉆井液及鉆屑、返排液等高礦化度液體及甲烷氣體的污染，但部分淺層地下水點(diǎn)受到頁巖氣井場(chǎng)平臺(tái)設(shè)備漏失的油體或淺部鉆井液、補(bǔ)漏泥漿的污染,污染水點(diǎn)不適宜飲用。

目前，研究僅涉及研究區(qū)淺層地下水點(diǎn)，建議近期和中遠(yuǎn)期應(yīng)加強(qiáng)研究區(qū)深部地下水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，研究頁巖氣開發(fā)對(duì)周邊水體的長遠(yuǎn)影響。由于研究區(qū)檢測(cè)因子全為無機(jī)因子，而頁巖氣勘查開發(fā)中的潛在污染源中還包含多種有機(jī)因子，因此建議測(cè)定研究區(qū)地下水水樣的有機(jī)因子，進(jìn)一步確定污染源，并對(duì)污染點(diǎn)進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)，掌握其污染程度等關(guān)鍵信息，便于為后期治理恢復(fù)研究提供依據(jù)。

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