吳艷華,劉洪吉,林金海,陶 明
(吉林省水文水資源局吉林分局,吉林 吉林市 123013)
區內常量元素中陽離子以鈣離子為主,10年間含量區間為14.70~295.00 mg/L;其次為鎂離子和鈉離子,含量區間分別為1.02~354 mg/L與1.87~423.00 mg/L;鉀離子含量區間為<DL~61.90 mg/L;陰離子以重碳酸根為主,含量區間為0.37~680.00 mg/L;硫酸根與氯離子含量區間分別為<DL~922 mg/L與<DL~347.00 mg/L。
常量組分中,除重碳酸根離子外,其他離子含量均值都高于區域地下水背景值,說明區內各環境區域中地下水常量組分含量已普遍增高,地下水已受到了不同程度的污染。
區內地下水中硝酸鹽氮含量區間為0.00~99.34 mg/L,超區域背景值率20%~100%,超生活飲用水衛生標準率9.57%~17.24%,最大超標倍數3.97倍;亞硝酸鹽氮含量區間為<DL~18.00 mg/L,超區域地下水背景值率62.83%~82.50%,超生活飲用水衛生標準率10%~25.53%,最大超標倍數899倍;氨氮含量區間為<DL~8.31 mg/L,超區域背景值率20%~91.95%,超飲用水衛生標準值率31.91%~70%,最大超標倍數40.6倍。
地下水中硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮含量高并超過生活飲用水標準的監測井主要分布于老市區東部、江北土城子、江南與七家子菜田區、九站鄉與小白鄉部分地段。氨氮污染分布零星或呈點狀,主要分布于工業污染源附近或含鐵地下水分布區域中。
區內地下水中氯化物含量區間為<DL~347.10 mg/L,超區域背景值率36.78%~53.19%,超生活飲用水衛生標準率1.00%~2.30%,最大超標倍數0.39倍;硫酸鹽含量區間為<DL~922 mg/L,超區域背景值率76.47~100%,超生活飲用水衛生標準率1.18~28.70 mg/L,最大超標倍數2.69倍。
硫酸鹽、氯化物超背景值并含量較高的范圍分布于老市區、江南與七家子菜地、江北土城子一帶、九站經開區東側化纖廠—糖廠工業污染明渠兩側地段。
區內地下水中總硬度含量區間為101~1 169 mg/L,超區域背景值率92.94%~100%;超生活飲用水衛生標準率9.41%~20.88%,最大超標倍數1.60倍。總硬度含量超標的監測井分布于老市區、江北土城子、江南菜地與七家子菜田地段之中。
區內地下水中溶解性總固體含量區間為80~1 428 mg/L,超區域背景值率64.84%~100%;超生活飲用水衛生標準2.2%~7.06%,最大超標倍數0.43倍。
由于地下水中的溶解性總固體的增高與地下水中宏量組分含量與總硬度增高密切相關,因此,區內硝酸鹽、氨氮、氯化物、硫酸鹽、總硬度較高的地段,如老市區東部、江北土城子、江南與七家子菜地、九站經開區東側,污水明渠兩側地段溶解性總固體含量較高。
區內地下水pH值區間為5.7~7.5,屬弱酸性~中性水,但以中性水為主(6.5以上)。pH值小于6.5而超生活飲用衛生標準的超標率為4.26%~11.00%。
區內地下水化學需氧量含量區間為0.00~38.40 mg/L,超區域背景值率9.09%~20%,超生活飲用水衛生標準率4.26%~20%,最大超標倍數11.80倍?;瘜W需氧量超區域背景值的監測井一般零星分布,含量較高的多見于污水明渠附近與粉煤灰堆放場附近,如九站經開區東側污水明渠兩側地段;吉化化肥廠西粉煤灰灰場與東關電廠粉煤灰堆放場下游地段。
區內地下水中氟含量區間為 <DL~2.03 mg/L,超區域背景值率15.07%~20%;超生活飲用水衛生標準率3.45%~10%,最大超標倍數1.03倍。超標的監測井分布于吉化化肥廠西粉煤灰堆放場與東關熱電廠粉煤灰堆放場、吉林熱電廠來發屯灰場下游地段。
2001-2009 年間,區內地下水中揮發酚含量區間為0.000~0.009 mg/L,超生活飲用水衛生標準率1.00%~8.11%,最大超標倍數3.5倍,超標的監測井分布于江北化工區與九站工業區工業污染源附近;總砷含量區間為0.000~0.030 mg/L,無超標井點,石油類含量區間為0.000~0.007 mg/L,無超標井點。
2001-2009 年間,區內地下水鉛檢出含量區間為<DL~0.07 mg/L,超生活飲用水衛生標準率0.00%~1.30%,最大超標倍數0.42倍;鎘檢出含量區間為0.00~0.01 mg/L,無超生活飲用水衛生標準的井點,六價鉻檢出含量區間為0.00~0.029 mg/L,用生活飲用水衛生標準衡量,無超標井點。
以GB/T14848—93《地下水質量標準》中的相關規定作為標準,采用評分的內梅羅指數法對城區2001-2009年間的地下水水質進行綜合質量評價。
吉林市城區地下水環境質量評價結果來看,所監測的94眼井水中優良水級別為9眼,占監測井數的9.6%,良好水級別為21眼,占監測井數的22.3%,較好水級別為3眼,占監測井數的3.2%。以上3個級別的監測井分布于城區周邊農業耕作區、孤店子—樺皮廠井灌區;松源哈達水源地、九站經開區水源地、哈達灣工業區水源地,老市區、江南老菜地區與江北化工區的老生活區區段。這些區段地下水只受到了中等以下程度的污染,水質適宜于飲用及工農業用水。
較差級別監測井為50眼,占監測井數的53.2%,主要分布于江南原老菜地周邊地段、七家子菜地地段、小白山菜地地段、江北化工區企業分布區與周邊地段、城區周邊村屯居住區段、九站經開區東側工業污水明渠兩側地段。地下水受到較重污染,主要污染物為硫酸鹽、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、總硬度、高錳酸鹽指數等,水質適宜農業、部分工業及洗浴用水,經適當處理后也可作為飲用。
極差水級監測井為11眼,占監測井數的11.7%,分布于較差級水質分布區中的受嚴重污染的監測井,該級別的井水已基本失去了使用功能。
吉林市城區的污染源主要有:
1)工業污染。工業“三廢”對地下水污染的途徑包括廢水下滲(通過明渠、滲坑、滲井),廢渣有害組分的雨水淋濾,廢氣有害組分隨同降雨滲入地下。其中以廢水危害最大,但在局部地段廢渣、廢氣的危害也相當嚴重。
2)農業面源污染。由于農田長期施用化肥、農藥及過量施用糞肥,隨雨水滲入地下致使地下水遭到一定程度的污染。
3)城市生活污染。市區生活廢棄物及江水對地下水污染最為嚴重的是老市區。因其人口稠密、設施差,排水系統不完整,城市廢棄物及污水不能及時排出,造成地下水污染,使地下水硝酸鹽含量增高、硬度增高。
選取2001-2009年硝酸鹽和總硬度兩個項目的監測值進行對比分析。
七家子菜田耕作區硝酸鹽、總硬度監測值年度增長增加,污染加重;江北菜田耕作區兩項指標波動變化,相對穩定,顯示污染未加重;江北工業廢渣周邊地下水硝酸鹽、總硬度波動變化,總體趨勢減少,污染減輕;江北生活區硝酸鹽逐漸減少,總硬度波動變化,總體趨勢減少,顯示該區污染逐漸減輕;哈達灣工業區硝酸鹽、總硬度波動變化,總體為減少趨勢,污染減輕;市區生活區污染指標波動變化,后期趨勢減少,污染減輕;九站工業區兩項污染指標隨時間變化波動變化,總體穩定,顯示污染未加重;江南菜田耕作區硝酸鹽、總硬度隨時間增長波動變化,但總體上趨于穩定,顯示污染未加重。
將吉林市城區共劃分成松源哈達水源地、九站工業區水源地、哈達灣工業區水源地、孤店子—樺皮廠井灌區、江南菜地區、七家子菜地區、白山菜地區、江北化學工業區、老市區、城區用地耕作區與村屯居住區10個環境水文地質分區與14個區段,然后對處于不同分區(區段)的監測井水質進行綜合評價,獲得各點的質量綜合指數并按分區(區段)進行均值計算,然后進行2009年與2001年地下水質量綜合評價指數差值△F計算,最終確定水質質量變化趨勢。
2009年與2001年相比較,城區10個環境水文地質分區14個區段地下水水質趨于好轉、基本好轉以及基本未變化的區段為6個,其中趨于好轉的地段為1個,分布于江北化工區老生活居住區;基本好轉的區段為2個,分布于江南老菜地區段,九站經開區東側工業污水明渠兩側地段;基本未變化的區段為3個,分布于哈達灣工業區水源地地段,孤店子~樺皮廠井灌區區段、老市區區段等。
地下水質量變化趨于惡化、基本惡化、惡化的區段為8個,其中趨于惡化的區段為3個,分布于七家子菜地地段、江北化工區企業分布區與周邊地段、城區周邊農業耕作區區段;基本惡化的區段為2個,分布于九站經開區水源地地段、城區周邊村屯居住區段;趨于惡化的區段為3個,分布于小白山菜地地段、江南原老菜地外圍菜地地段、華潤哈達水源地開采井周邊地段等。
地下水資源是水資源的重要組成部分,就吉林市城區而言,在地下水開發利用過程中,仍然存在著飲用水源井衛生防護不到位、地下水受農業面源污染加重、地下水水質動態監測相對薄弱以及地下水保護措施不完善等問題,因此必須加強城鎮工業及生活廢水在排放溝渠中滲漏污染的治理,在完善城市排水系統的同時,調整現有飲用水源井布局,搞好飲水井的衛生防護工作,逐步實行集中供水。對地下水超采區應有計劃地逐步減少現有開采井的數量和開采量,通過調整種植結構減少作物用水量,通過加大地表水供水量、調整供水方式以及建設節水型社會等措施減少地下水開采量,保護地下水資源。只有本著合理開發、高效利用、優化配置、充分節約、有效保護、綜合治理的原則進行統籌規劃和科學管理,才能夠逐步減輕地下水資源的污染,從而實現水資源的可持續利用和經濟社會的可持續發展。