陇东盆地生态环境问题分析

梁雨东，刘 娟

(甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃兰州 730050)

陇东盆地是一个生态环境十分脆弱的地区。水质污染、地质灾害、土壤侵蚀和土地沙漠化等生态环境问题突出，森林及植被覆盖率低，涵养水源功能弱，环境自净能力差，环境污染现象严重。

1 主要生态环境问题

1.1 水质污染与变化

1.1.1 地下水污染

区内的地下水水质的污染与变化可分为潜水的污染与变化及承压水的污染与变化，其中潜水的水质污染与变化又分为河谷潜水的污染及黄土潜水的水质变化两个方面(表1)。

表1 区内地下水污染与水质变化分区表

1)河谷潜水污染

区内河谷潜水主要赋存于泾河谷地及其支流谷地的冲洪积层中，是当地工农业生产、城市生活和农村人畜赖以生存的最主要水源，但由于人类活动影响，导致河谷潜水受到污染。河谷潜水的污染源有生活和工业污水、垃圾和废渣，其中以工业及生活污水为主。据估算，目前泾河谷地仅工业污水的年排放量就超过700万吨，且未经任何处理，污水中有害物质排放量3 800吨①。污水排放单位多集中于崆峒城区、崆峒区四十里铺、泾川县城;主要排污行业是造纸、制革、电子三大行业。据地方环境监测部门监测，污水中的有害物质主要有化学耗氧量、悬浮物、硫化物、石油、挥发酚、六价铬、氰化物等②③。

泾河谷地河谷潜水受污染的方式主要有两种:一是在泾河上游沟谷及河床中，具大孔隙的砾砂、圆砾及碎石层裸露在外，污水或受污的地表水直接入渗;二是在泾河谷地低阶地(Ⅰ、Ⅱ级阶地)的部分地段，由于截引污水进行灌溉，使包气带粘性土层受到污染，进而使地下潜水水质受到污染。地方水利部门统计，泾河谷地内引受污的地表水进行灌溉的土地面积达6万亩，年截引受污的地表水量大于1 200×104m3［1］。这样大量的截引受污的地表水在整个河谷区进行灌溉，加之泾河谷地，尤其是低阶地范围内包气带粘性土层较薄，结果必然是河谷潜水的水质受到污染。

2)黄土潜水水质变化

主要指赋存于黄土塬中的潜水。随着社会经济的巨大发展，黄土潜水水质在逐年变差，且具有逐年上升的趋势。主要是由于近年来，城市不断扩大，人口不断增加，城区生活污水、垃圾等污染物随意排放、堆放，污染物中大量含氮有机质随着降雨渗入到含水层中，通过矿化作用形成硝酸盐氮的污染。挥发酚主要在城区地下水中检出，主要是城区生活垃圾，工业废水、废渣、废料随意堆、排放，在大气降水淋滤作用下，使污染物随水下渗进入含水层，造成地下水的污染。与1988年的资料相比，地下水中矿化度、总硬度均处于缓慢的上升态势，这种上升态势主要由于地下水多年的强烈开采，使地下水位连续下降，水源地内已形成降落漏斗，从而加大了水力坡度，加大了地下水的流速，改变了含水层的氧化还原条件，促使土体中的有机质成份分解。同时，生活污染物进入土体，促进了钙镁离子溶解，引起硬度升高，水质变化［4］。

3)承压水污染

上世纪七十年代以来，长庆石油勘探管理局在区内的庆城、环县、华池、西峰、合水等地进行了大规模的石油勘探和开采，先后施工石油勘探与开采井数千口，同时由于石油开采注水的需要，也施工了相当数量的供水井。施工的石油勘探、开采井和供水井在白垩系各层承压水间未进行止水或止水效果不好，因而这些“人工管道”成了白垩系各层承压水相互间转化的通道，使得不同承压含水层间地下水水质相互影响，进而使得承压水水质不断变差，影响了生活供水井或水源地。

天然状态下，庆城、环县、华池等地白垩系各层承压水的水头差异不大，各层承压水通过“人工管道”相互补给的量较少，各层承压水间水质相互影响的作用较弱，但通过实际的开采后，白垩系各层承压水水头间就出现了较大的差异，不同承压含水层间地下水水质的相互影响也就明显的表现出来。如位于环江河谷的庆化集团，原有供水井3口，开采的层位是环河组承压水及宜君洛河组上部的承压水，开采初期，水质较好，基本满足石油化工生产用水要求，但经过一段时间的开采后，宜君洛河组下部水质较差的地下水向上通过“人工管道”不断向开采目的层补给，水源地的供水水质不断变差，1997年，水源地逼迫放弃。

2.1.2 地表水污染

由于工业和生活污水不经处理的任意排放，使得泾河和马莲河及其支流遭受不同程度的污染。

据地方水质监测站的监测资料进行的评价结果表明:泾河八里桥段以下，水质达Ⅳ类，主要为氨氮和生化需氧量以及高锰酸盐超标。其中局部地段水质劣于Ⅴ类，其氨氮、高锰酸盐指数、生化需氧量和石油类的超标倍数依次为25倍、50 倍、60 倍和 250 倍［1］［2］［3］。

据“九.五”期间《庆阳地区环境质量报告书》资料，马莲河全河水质变化显著，挥发酚、COD超标严重，从环县曲子到宁县桥头的马莲河地表水几乎全部为严重变化级。环江曲子至庆城县和柔远河华池县至庆城县城段水体，长期处于劣Ⅴ类水质，水环境使用功能得不到恢复。其中环江曲子至庆城县段的超标物主要为石油类、挥发酚、溶解氧和六价铬;柔远河水质变化主要是石油类和溶解氧。蒲河作为目前庆阳市主要供水水源，地表水变化轻微，水质较好，但也出现了COD、硫化物的超标［4］。

自1996年至2004年环境监测数据统计显示，马莲河、蒲河水质均为劣Ⅴ类水质，其中马莲河污染成份主要为硫酸盐、氯化物、化学需氧量、六价铬、挥发酚、石油类等;蒲河污染成份主要为硫酸盐、氯化物、化学需氧量、六价铬、氨氮等④。

1.2 地方病及其水环境

区内地方病主要有:碘缺乏病、大骨节病、克山病等。

1.2.1 碘缺乏病及其水环境

碘是人体生命过程中必需的微量元素。人主要是通过食物和水来摄取碘。如果没有碘，甲状腺素便不能形成。人对碘的摄取量不足会引起甲状腺肿大，重病区患者后代可出现智力低下、呆小的克汀病人。据区内已有的水化学分析资料来看，区内各类地下水中碘离子含量均小于《地下水质量标准》中规定的Ⅰ级水质量标准，说明区内的水环境总体上属低碘环境。这一低碘水环境形成原因有以下几种:

(1)碘是强烈的迁移元素，在侵蚀淋滤区，碘易于迁移流失。区内地貌主要表现为黄土残塬、梁、峁，地形破碎、沟壑纵横，侵蚀淋滤非常强烈，有利于碘的迁移。

(2)区内主要为黄土覆盖。黄土中含有大量钙，并常形成钙质结核而富集。碘很易于与钙结合形成碘钙石［Ca(IO3)2］，影响农作物对碘的吸收，并降低水中的碘含量。

(3)子午岭西侧及南部边缘低山丘陵区植被发育，土层中富含有机质，碘被有机物牢固结合，使得能被农作物吸收的活性碘减小。

1.2.2 大骨节病、克山病及其水环境

子午岭西侧、达溪河以南及其上游地区，植被发育，雨量充沛，气候湿润，属还原环境。地表水和潜水不同程度地受到自然有机污染，表现为腐殖酸含量高，耗氧量也高。在上述地区内，流行着大骨节病，也曾发生过克山病流行。据研究资料表明，这两种病，可能与水环境的有机污染有关(表2)。

大骨节病、克山病集中发病区的环境特点是:地貌形态为低山丘陵，第四系覆盖很薄，约3～10 m，新近系泥岩构成现代地貌的框架。由于区内植被发育，雨量充沛，于冲沟沟脑洼地中，地下水在第四系与新近系泥岩接触面呈片状渗出，流量约0.01～0.1 L/s。谷底草木丰茂，枯枝落叶堆积于此，形成厚5～10 m的灰黑色淤泥质粘质砂土，并构成为区内潜水主要含水层。这一环境具有有机残体的来源，宽缓的沟谷成为有机残体的贮积地貌条件，地表水流过不会将有机残体冲走，饮用水直接受该环境的自然污染，耗氧量一般高于1 mg/L。

非病区的环境特点是:地貌上多表现为黄土残塬，塬面平坦开阔、塬边深切，地下水循环积极、交替强烈，植被不发育，缺乏有机质来源，饮用水不受有机环境的污染，耗氧量小于1 mg/L。

表2 病区与非病区水文地质环境对比表

1.3 董志塬区黄土潜水水资源枯竭问题

董志塬是世界上最大的黄土残塬，展布面积达829 km2，其中赋存有较为丰富的黄土潜水。黄土潜水是董志塬区工农业生产、农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补给来源是大气降水，补给量相对有限。自新中国建国后，塬区的经济得到很大的发展，与此同时，对黄土潜水资源的需求量及开采量也在逐年增加，开采井的数量增多，深度增大，超采地下水的现象越来越严重。特别是西峰水源地和驿马水源地，西峰油田开采 区注水井的大量打井，致使董志塬地下水资源出现掠夺式开采，更加快了地下水水位下降的速度，其结果是黄土潜水的水位逐年持续下降，出现黄土潜水资源枯竭的问题。西峰城区已出现多处漏斗，最深达30 m以上，一般多在3～15 m之间。同上世纪七十年代相比，董志塬区黄土潜水集中开采区的水位下降幅度达40～50 m，非集中开采区，水位下降的幅度也在20～30 m①肃省地质调查院.鄂尔多斯盆地地下水勘查报告(甘肃)(2003—2005)(内部资料).［R］.2005。根据调查统计，黄土潜水水位年降深幅度1～3 m，塬区群众自打的土井有的水位下降，有的已经干涸，驿熊饮水工程水源地两年时间内地下水位下降了16 m④。

1.4 地质灾害

本文所指的地质灾害是指滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和地裂缝等狭义上的地质灾害。区内地质灾害广泛发育，严重威胁着当地人民生命和财产的安全。主要类型有滑坡、崩塌和泥石流。各类地质灾害之间关系密切，滑坡、崩塌为泥石流提供了固体物质，泥石流的暴发对斜坡坡脚的冲刷又进一步诱发滑坡、崩塌的发生。

区内地质灾害发育的主要背景条件是:新构造差异升降运动，并由其控制的破碎地貌条件，疏松广布的黄土以及下伏软弱岩层的存在，加之强烈的大陆季风气候因素等。受上述因素影响，地质灾害多发育在合水县、西峰区一线以北，灾害类种以黄土滑坡为主，规模以小型为主。

1.5 土地沙漠化

土地沙漠化是指在人为活动影响下陆地生态系统的贫乏，是土地以无退化到极端严重退化的连续变化过程。区内土地沙漠化主要分布在环县北部，全区土地沙漠化面积3 600 km2，占总面积的8.57%。根据沙漠化的程度，属于中等沙漠化区。引起沙漠化的原因主要是:

自然因素:沙漠化区干旱少雨，蒸发量大，风大，且大风季节与干旱季节同步，风蚀作用强烈;地表多为疏松的粉土，颗粒细，土壤含水率低，土壤颗粒之间连接力小，表层植被覆盖很低。

人为因素:人口增加导致生态失调，过度开垦引起土地沙化，不合理的经济活动造成地表沙生植物破坏。

由于上述种种原因，导致沙漠化区沙漠化日益加剧，并使得沙线年均向南推进0.5 km。

2 结语

人口、资源、生态环境的协调发展，是维护生态环境安全的前提和条件。人们在向环境索取资源的经济活动中，经常会破坏生态环境的自然和谐，而生态环境则以各类灾害向人类进行报复。因此，要实现社会的可持续发展，必须在开发利用资源的同时，探索建立一系列合理开发利用资源的原则和制度，才能保护好人类赖以生存的环境。

［1］侯光才，张茂省等著.鄂尔多斯盆地地下水勘查研究［R］.北京.地质出版社.2008.6

［2］林年丰等编 环境水文地质学［M］.北京.地质出版社.1993.

［3］侯光才，张茂省主编.鄂尔多斯盆地地下水资源与可持续利用［M］.西安.陕西科学技术出版社.2004

［4］中国地质调查局.生态环境地质调查论文集［C］.北京.地质出版社.2003.12

［5］段永侯、罗元华等 中国地质灾害［M］.北京.中国建筑工业出版社.1993.12