王俊杰，惠　楊，白孝斌，申巨波（陜西地礦九○八水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，陜西 西安 710600）

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便攜式水質(zhì)分析儀在煤礦排水池周邊地下水污染調(diào)查中的應(yīng)用

王俊杰，惠楊，白孝斌，申巨波（陜西地礦九○八水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，陜西 西安 710600）

在地下水污染調(diào)查工作中，采集地下水分析樣品是必不可少的，為了避免傳統(tǒng)水分析方法中從樣品采集到分析測定這段時間，由于環(huán)境變化引起的系統(tǒng)誤差，為保證提供的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和可靠性，其中有7項指標(biāo)必須在現(xiàn)場測試完成。便攜式水質(zhì)分析儀具有性能優(yōu)、體積小、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用，本文以煤礦排水池周邊地下水測試結(jié)果，與實驗室分析結(jié)果對比，說明其測試結(jié)果可達(dá)到初判、速判地下水污染范圍的效果。

水質(zhì)分析儀；地下水；污染

隨著礦產(chǎn)資源的開發(fā)，礦坑排水造成的地下水污染屢見不鮮，為了保護(hù)水環(huán)境，進(jìn)行地下水污染調(diào)查，國土資源部也頒布了《區(qū)域地下水污染調(diào)查評價規(guī)范》，根據(jù)采樣規(guī)范，其中有7項為現(xiàn)場測試指標(biāo)，即：氣溫、水溫、Ph值、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧、濁度。

1　采樣點(diǎn)位置

本次工作首先在煤礦排水池周邊設(shè)置兩條觀測線，布了26眼地下水采樣井，其中東線12眼，沿地下水流向布置，北線14眼，垂直于地下流向（圖1），分析地下水污染物的遷移方向和污染范圍?，F(xiàn)場采用上海三信SX-751型便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀，測試指標(biāo)為：水溫、Ph值、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧、TDS、鹽度、電阻率。

圖1　煤礦排水池周邊觀測孔分布及潛水等水位線圖

2　水文地質(zhì)背景條件

研究區(qū)位于陜西省榆林市以北的風(fēng)沙灘地區(qū)，地表為現(xiàn)代風(fēng)積砂覆蓋，西部為某大型煤礦，其礦坑水直接排放于礦區(qū)東邊界的沙丘洼地中，煤礦東邊界以東4.5km為榆林市紅石峽水源地范圍。煤礦與水源地之間的第四系含水層為第四系上更新統(tǒng)沖湖積（薩拉烏蘇組）孔隙潛水，含水介質(zhì)為砂層?？傮w上，地下水流向為自西向東徑流，即由煤礦排水池位置流向水源地。

根據(jù)前人在研究區(qū)的勘探資料，1994年水樣編號為YG14、YG15以及2006年編號為MT53、D136的水樣，各種離子含量較低，水化學(xué)類型為HCO3-Ca，TDS為0.16～0.27g/L（表1），可見，研究區(qū)地下水水質(zhì)本底值較好。

表1　研究區(qū)前人地下水水質(zhì)特征表

3　現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)分析

3.1地下水流向

根據(jù)26個井水位資料繪制了東線和北線的地下水位高程曲線（表2），從各孔水位高程來看，地下水流向為自西向東，與區(qū)域一致。

表2　煤礦排水與周邊地下水現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)

3.2煤礦排水與地下水水質(zhì)

煤礦排水也未經(jīng)處理直接排放，煤礦排水池位于沙丘之間的洼地中，無防滲措施?，F(xiàn)場測試了水溫、Ph值、電導(dǎo)率、氧化還原電位、溶解氧、TDS、鹽度、電阻率等八項指標(biāo)，本文僅以TDS為例，說明煤礦排水對周邊地下水水質(zhì)的影響。現(xiàn)場實測煤礦排水TDS為1.803g/L。實測TDS數(shù)據(jù)列于表2中。

3.3東線TDS的變化特征

從東線現(xiàn)場測試的TDS數(shù)據(jù)分析，編號E01～E11的地下水TDS介于1.79～1.27g/L之間，遠(yuǎn)高于本區(qū)地下水本底值。煤礦排水在經(jīng)過砂層入滲后，沿地下水流向遷移，TDS總體呈現(xiàn)沿地下水流向減小的趨勢。在E12點(diǎn)處TDS為0.207g/L，位于本區(qū)背景值區(qū)間，可見，礦坑排水入滲后沿地下水流向遷移，暫未影響到E12處的地下水水質(zhì)。E11點(diǎn)距排水池邊為1024m，說明煤礦排水在東線對地下水水質(zhì)的影響范圍大于1024m。

3.4北線TDS的變化特征

同樣，根據(jù)北線的數(shù)據(jù)分析，編號N01～N10的TDS介于0.99～1.78g/L之間，也是高于地下水本底值的。但TDS在N11處為0.304g/L，接近于本底值，N12～N14處的水質(zhì)位于本底值區(qū)間，說明排水池影響到N11以南范圍內(nèi)的地下水。N11點(diǎn)距排水池邊為498m，說明對北線地下水水質(zhì)的影響范圍小于498m。

3.5TDS超標(biāo)范圍

根據(jù)各點(diǎn)檢測數(shù)據(jù)，畫出TDS大于1.0g/L（視為超標(biāo)）的范圍，見圖2。從分布的范圍來看，高礦化的煤礦排水的遷移方向與本區(qū)地下水徑流方向是一致的。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，煤礦排水水化學(xué)類型為SO4-Ca·Na，排水池周邊地下水水化學(xué)類型為SO4-Ca·Na和SO4-Na·Ca型，經(jīng)對比，水質(zhì)分析儀測試結(jié)果與實驗室水質(zhì)分析結(jié)果一致，現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)是可靠的。

圖2　排水池周邊地下水TDS超標(biāo)范圍圖

4　結(jié)論

（1）煤礦排水池周邊地下水受到無防滲、高礦化排水的影響，TDS多高于本區(qū)背景值。

（2）通過對水質(zhì)分析儀現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的分析，高礦化的煤礦排水沿地下水流向遷移，東線的影響范圍大于北線，符合污染物遷移規(guī)律。

（3）在掌握研究區(qū)地下水背景值的前提下，利用便攜式水質(zhì)分析儀進(jìn)行現(xiàn)場測試，可以初步判斷地下水受污染的范圍，說明水質(zhì)分析儀在野外工作中有實用價值。

［1］王俊杰，等.煤礦開采對紅石峽水源地地下水影響調(diào)查與評價報告［R］.西安：陜西省地礦局，2014.

［2］陸 陽，杜 歷.應(yīng)用新型水質(zhì)分析儀快速檢測農(nóng)村飲用水中的硫酸鹽［J］.山西水利科技，2013（2）：87～89.

［3］李政紅，郭秀紅，汪 珊.便攜式水質(zhì)分析儀的技術(shù)特點(diǎn)和質(zhì)量保證［J］.水文，2006，26（6）：57～59.

王俊杰（1983-），男，工程師，本科，主要從事水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)工作。

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2095-2066（2016）16-0011-02

2016-5-20