萨热克矿区可饮用水质分析与评价

张方璐，陈和焰

(1.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650000；2.新疆华维地矿工程技术有限公司，新疆乌鲁木齐 830001)



萨热克矿区可饮用水质分析与评价

张方璐1，陈和焰2

(1.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650000；2.新疆华维地矿工程技术有限公司，新疆乌鲁木齐 830001)

概述了萨热克铜矿区的概况，介绍了该矿区含水层的分布特征，对东部竖井、卓尤勒苏河、明哲勒赫溪、ZK010等钻孔水质进行了分析。结果表明：ZK413的地下水氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度超标，ZK3601的氯化物和ZK502的总硬度和硫酸盐超标，不符合生活用水的国家标准，是不可饮用的地下水资源，其余地下水和地表水基本符合生活饮用水标准，属于可饮用水资源范围。

萨热克铜矿区；饮用水资源；卓尤勒苏河；明哲勒赫溪；地下水

矿区是指开发利用矿产资源形成的产业、作业而形成的经济与行政社区，它可以带动和支持该区经济与社会的发展[1]。矿区水资源对矿区的经济社会发展起着关键作用。矿区可饮用水资源来源于地下水和地表水，前人对矿区地下水进行了较多研究。林曼利等[2]对安徽北部矿区深层地下水的研究表明，地下水中重金属质量浓度从高到低依次为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr，重金属质量浓度显示地下水资源已经遭受破坏；杨静等[3]对鹤壁矿区矿井水的研究表明，矿井水需要经过处理才能作为生活用水提供给矿区；吴志红等[4-5]研究表明，矿区水经过处理后可以作为生活饮用水或工业用水。萨热克铜矿是一个大型矿床，然而，目前对萨热克铜矿区周缘可饮用水资源的研究较少。笔者对萨热克矿区可饮用的钻孔水、坑道水和地表河流水中的离子浓度、pH、硬度等指标进行测定分析，旨在为保护和利用地下水资源提供科学依据。1 矿区概况

萨热克矿区位于西南天山西段，矿区北部地势较高，南东地势较低，属侵蚀低中山地貌，海拔最高3 116 m，最低2 813 m。按地貌形态分类为低中山区。局部山坡陡峭，山脊呈锯齿状，最大相对高差303 m，河谷切深100～200 m，属风蚀地貌(风蚀谷)干旱地区荒漠类型(石质荒漠)。山体表面植被稀少，河谷低洼地段发育有抗寒耐旱的植被。矿区中部为卓尤勒苏河支流明哲勒赫勃勒河(溪)，长年流水，水量充沛。河谷侵蚀切割强烈，沟底偶有泉水溢出。卓尤勒苏河在矿区以南，卓尤勒苏河上游洪水位标高为2 820 m。平水位标高2 800 m为最低侵蚀基准面。矿区位于中温带大陆气候区，气候干燥，降水量少而蒸发量大，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促，风沙大而多，四季不分明，昼夜温差大，平均无霜期164 d，属典型的中温带大陆性气候。年平均气温7.3 ℃以下，1、2月份最冷，月平均气温-8～-9 ℃，最低气温-20～-25 ℃；无霜期160～180 d，积雪厚度最大可达1 m，冻土深度为170 cm；年平均降水量172.8 mm，年最大降水量258.3 mm，多集中于5—8月，月最大降水量72.6 mm；年平均蒸发量为2 674.0 mm。

工作区中南部高山区通行条件较差，只能靠牲畜驮运到达工作地点。生活供应依托于乌恰县城、阿图什市及喀什市。工作区属于乌恰县农业不发达，但矿产资源丰富的地区，目前已开采有天然气、煤、铁、铜、铅、硫、盐、金等矿产。

2 矿区含水层分布

区域水文概况主要是描述萨热克地区地表水和地下含水层分布情况。流经矿区的河流为卓尤勒苏河支流明哲勒赫勃勒河(溪)。卓尤勒苏河发源于海拔4 562 m的喀拉阿依条日北山，全长约60 km，最终汇入克孜勒苏河；该河以冰雪融水和泉水补给为主，明哲勒赫勃勒溪水流量1.538×104m3/d，卓尤勒苏河河水年径流量约1.370×108m3/a。

中生界白垩系碎屑岩裂隙含水层(K1-2)：在矿区中部以条带状近东西向分布，早期陆相沉积以山麓洪积-河流相为主，晚期为海陆过渡相沉积。上统英吉沙群(K2yi)为紫红色长石石英砂岩、钙质杂砂岩夹粉细砂岩，下统克孜勒苏群(K1kz)为灰绿色砾岩、砂岩、含矿钙质砾岩、砂砾岩、岩屑砂岩等。据钻孔揭露资料，矿区内出露地层总厚度超过910 m。岩石裂隙发育，含裂隙水，为矿区主要含水层。根据ZK502钻孔、ZK011钻孔、ZK413钻孔抽水试验涌水量0.069～0.363 L/s，单位涌水量(q)为0.007 3～0.030 9 L/(s·m)。渗透系数0.001 5～0.018 5 m/d，属于弱富水性的裂隙含水层。水化学类型主要为HCO3·SO4-Mg·Ca型及Cl·SO4-Na·Mg·Ca型，矿化度为0.435～4.350 g/L。

3 矿区水质评价

笔者分析了卓尤勒苏河的上下游、明哲勒赫溪中游以及矿坑水中阴离子和阳离子，另外抽取部分钻孔中的水样进行化学成分分析，包括浑浊度、总固体、pH、总硬度、永久硬度、总碱度等(表1、2)。

矿山开采排水会改变地下水的径流方向，使矿区地下水位下降，地下水向矿坑汇集，导致矿区地下水均衡受到破坏。由于卓尤勒苏河邻近矿体，明哲勒赫溪从矿体顶部地表流过，卓尤勒苏河及明哲勒赫溪水通过岩石裂隙渗透进入矿坑，从而使河水流量有所减少，矿区地表水资源均衡会受到一定影响。当前萨热克铜矿处于开拓阶段，西部斜坡道矿坑水分析结果显示,矿坑排放废水和河水化学成分比较接近，虽然西部斜坡坑道水浑浊度高达1 300，但卓尤勒苏河下游的水浑浊度仍<1，水质未发生太大变化，表明当前矿坑废水排放量不大，尚未对地表水环境造成严重污染。

表1 采样点矿坑水与河水化学分析结果

表2 采样点矿坑水与河水化学分析结果

根据勘查水化学分析资料，采用对比评价方法，参考国家标准，补测了钻孔ZK010、ZK413、ZK3601、ZK502的水样，分析对比结果见表3。

由表3可知，ZK413的氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度超标，这是由于地下水渗透径流速度较慢，溶解了白垩系地层中的易溶盐成分，使得地下水中氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度等含量均较大，其余各项指标均符合国家生活饮用水标准(GB 5749—2006)，可作为矿区生活饮用水水源。

4 结论

通过对矿区坑道水、地表水和钻孔中的水进行分析，结果表明：①矿坑排放废水和河水的化学成分比较接近，虽然矿坑废水浑浊度高达1 300，但卓尤勒苏河下游的水浑浊度仍<1，水质未发生较大变化，表明矿坑废水排放量不大，尚未对地表水资源造成严重污染。②除ZK413氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度超标外，其余各项离子均符合国家生活饮用水标准(GB 5749—2006)，可作为矿区生活饮用水水资源。另外，ZK3601的氯化物、ZK502的总硬度和硫酸盐超标。总体来说，卓尤勒苏河河水与明哲勒赫溪水质符合生活饮用水标准，是矿区理想的饮水资源。

表3 生活用水评价结果

注：*为超标项。

Note:* indicated exceed the standard.

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[1] 唐要安，刘芳芳，张海波.矿区水资源可持续利用评价指标体系研究[J].矿业工程，2007，5(2)：46-49.

[2] 林曼利，桂和荣，彭位华.安徽北部矿区深层地下水重金属含量特征及水质评价[J].安全与环境学报，2014，14(6)：266-271.

[3] 杨静，李福勤，何绪文，等.鹤壁矿区矿井水水质特征及其资源化技术[J].煤炭工程，2007(9)：69-71.

[4] 吴志红.淮南矿区地下水水质评价及保护措施[J].地下水，2010，32(2)：51-53.

[5] 高卫东.基于主成分分析的矿区地下水水质评价[J].节水灌溉，2009，(4)：58-60.

[6] 陈和焰，张志津，王华斌，等.新疆乌恰县萨热克铜矿勘探报告[R].新疆汇祥永金矿业有限公司，2012.

Analysis and Evaluation of the Quality of Drinking Water of Sareke Mining

ZHANG Fang-lu1，CHEN He-yan2

(1.Kunming University Institute of Land Resources Engineering Department of Earth Sciences, Kunming, Yunnan 650000; 2. Xinjiang Huawei Mineral Engineering Technology Co. Ltd., Urumqi,Xinjiang 830001)

The general situation of Sazike copper mine, introduces the distribution characteristics of the aquifer in this mine were summarized, the drilling water quality of east shaft, Zhuoyulesu River, Mingzilehe Creek and ZK010 were analyzed. The results showed that the chloride, sulfate, total solid and total hardness of ZK413 drilling hole exceeded the national standards, chloride of ZK3601 and chloride and total hadness of ZK502 also exceeded the national standards, and it was not drinking ground water resources, the rest of the groundwater and surface water in line with drinking water standards, are drinking water resources.

Sareke copper zone; Drinking water resource; Zhuoyoulesu River; Mingzhelehe Creek; Groundwater

张方璐(1992-)，女，陕西米脂人，硕士研究生，研究方向：地质工程。

2016-08-22

S 181.3

A

0517-6611(2016)31-0074-03