便携式水质分析仪在煤矿排水池周边地下水污染调查中的应用

王俊杰，惠　杨，白孝斌，申巨波（陕西地矿九○八水文地质工程地质大队，陕西 西安 710600）



便携式水质分析仪在煤矿排水池周边地下水污染调查中的应用

王俊杰，惠杨，白孝斌，申巨波（陕西地矿九○八水文地质工程地质大队，陕西 西安 710600）

在地下水污染调查工作中，采集地下水分析样品是必不可少的，为了避免传统水分析方法中从样品采集到分析测定这段时间，由于环境变化引起的系统误差，为保证提供的数据具有准确性和可靠性，其中有7项指标必须在现场测试完成。便携式水质分析仪具有性能优、体积小、操作简单等优点，得到广泛应用，本文以煤矿排水池周边地下水测试结果，与实验室分析结果对比，说明其测试结果可达到初判、速判地下水污染范围的效果。

水质分析仪；地下水；污染

随着矿产资源的开发，矿坑排水造成的地下水污染屡见不鲜，为了保护水环境，进行地下水污染调查，国土资源部也颁布了《区域地下水污染调查评价规范》，根据采样规范，其中有7项为现场测试指标，即：气温、水温、Ph值、电导率、氧化还原电位、溶解氧、浊度。

1　采样点位置

本次工作首先在煤矿排水池周边设置两条观测线，布了26眼地下水采样井，其中东线12眼，沿地下水流向布置，北线14眼，垂直于地下流向（图1），分析地下水污染物的迁移方向和污染范围。现场采用上海三信SX-751型便携式多参数水质分析仪，测试指标为：水温、Ph值、电导率、氧化还原电位、溶解氧、TDS、盐度、电阻率。

图1　煤矿排水池周边观测孔分布及潜水等水位线图

2　水文地质背景条件

研究区位于陕西省榆林市以北的风沙滩地区，地表为现代风积砂覆盖，西部为某大型煤矿，其矿坑水直接排放于矿区东边界的沙丘洼地中，煤矿东边界以东4.5km为榆林市红石峡水源地范围。煤矿与水源地之间的第四系含水层为第四系上更新统冲湖积（萨拉乌苏组）孔隙潜水，含水介质为砂层。总体上，地下水流向为自西向东径流，即由煤矿排水池位置流向水源地。

根据前人在研究区的勘探资料，1994年水样编号为YG14、YG15以及2006年编号为MT53、D136的水样，各种离子含量较低，水化学类型为HCO3-Ca，TDS为0.16～0.27g/L（表1），可见，研究区地下水水质本底值较好。

表1　研究区前人地下水水质特征表

3　现场测试数据分析

3.1地下水流向

根据26个井水位资料绘制了东线和北线的地下水位高程曲线（表2），从各孔水位高程来看，地下水流向为自西向东，与区域一致。

表2　煤矿排水与周边地下水现场测试数据

3.2煤矿排水与地下水水质

煤矿排水也未经处理直接排放，煤矿排水池位于沙丘之间的洼地中，无防渗措施。现场测试了水温、Ph值、电导率、氧化还原电位、溶解氧、TDS、盐度、电阻率等八项指标，本文仅以TDS为例，说明煤矿排水对周边地下水水质的影响。现场实测煤矿排水TDS为1.803g/L。实测TDS数据列于表2中。

3.3东线TDS的变化特征

从东线现场测试的TDS数据分析，编号E01～E11的地下水TDS介于1.79～1.27g/L之间，远高于本区地下水本底值。煤矿排水在经过砂层入渗后，沿地下水流向迁移，TDS总体呈现沿地下水流向减小的趋势。在E12点处TDS为0.207g/L，位于本区背景值区间，可见，矿坑排水入渗后沿地下水流向迁移，暂未影响到E12处的地下水水质。E11点距排水池边为1024m，说明煤矿排水在东线对地下水水质的影响范围大于1024m。

3.4北线TDS的变化特征

同样，根据北线的数据分析，编号N01～N10的TDS介于0.99～1.78g/L之间，也是高于地下水本底值的。但TDS在N11处为0.304g/L，接近于本底值，N12～N14处的水质位于本底值区间，说明排水池影响到N11以南范围内的地下水。N11点距排水池边为498m，说明对北线地下水水质的影响范围小于498m。

3.5TDS超标范围

根据各点检测数据，画出TDS大于1.0g/L（视为超标）的范围，见图2。从分布的范围来看，高矿化的煤矿排水的迁移方向与本区地下水径流方向是一致的。根据水质分析结果，煤矿排水水化学类型为SO4-Ca·Na，排水池周边地下水水化学类型为SO4-Ca·Na和SO4-Na·Ca型，经对比，水质分析仪测试结果与实验室水质分析结果一致，现场测试数据是可靠的。

图2　排水池周边地下水TDS超标范围图

4　结论

（1）煤矿排水池周边地下水受到无防渗、高矿化排水的影响，TDS多高于本区背景值。

（2）通过对水质分析仪现场测试数据的分析，高矿化的煤矿排水沿地下水流向迁移，东线的影响范围大于北线，符合污染物迁移规律。

（3）在掌握研究区地下水背景值的前提下，利用便携式水质分析仪进行现场测试，可以初步判断地下水受污染的范围，说明水质分析仪在野外工作中有实用价值。

［1］王俊杰，等.煤矿开采对红石峡水源地地下水影响调查与评价报告［R］.西安：陕西省地矿局，2014.

［2］陆 阳，杜 历.应用新型水质分析仪快速检测农村饮用水中的硫酸盐［J］.山西水利科技，2013（2）：87～89.

［3］李政红，郭秀红，汪 珊.便携式水质分析仪的技术特点和质量保证［J］.水文，2006，26（6）：57～59.

王俊杰（1983-），男，工程师，本科，主要从事水文地质工程地质环境地质工作。

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2095-2066（2016）16-0011-02

2016-5-20