□李玉霜(新鄉市水利科技推廣中心)
新鄉市區淺層地下水水質分析評價
□李玉霜(新鄉市水利科技推廣中心)
通過近幾年對新鄉市淺層地下水的動態觀測和化驗分析,參照《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)、《農田灌溉水質標準》(GB5084-2006)和《地下水質標準》(GB/T14848-93),對新鄉市區淺層地下水質進行分析評價。結果表明,新鄉市淺層地下水已受到較普遍的污染,水質變差,大部分地區的總硬度、礦化度、硫酸鹽、氯化物超標,一些地區已達不到生活飲用水及農業灌溉水水質標準,因此,治理水污染,改善地下水環境十分重要。
淺層地下水;水質;分析;評價
新鄉市位于河南省北部,北依太行,南鄰黃河,水資源嚴重短缺,當地人均水資源量僅320 m3。在現有水資源總量中,地下水約占65%,是城市居民生活和工農業生產用水的主要供水源,并以淺層地下水為主,隨著開發利用程度的不斷提高,已形成了多個地下水位降落漏斗,地下水處于嚴重的超采狀態。隨著國民經濟的迅速發展,各類工礦企業排放的廢水及城市生活污水,通過排污渠、排污河沿途滲漏等途徑進入地下水系統,構成對地下水水質的嚴重威脅,故有必要了解和掌握地下水水質和污染狀況并進行正確評價。
新鄉市位于太行山東南麓,黃河中下游沖積平原的北緣,在內外地質營力的作用下,新構造具差異性運動,北部上升,南部下降形成了現在的地貌景觀。由北至南地形由高到低,北部為崗狀丘陵,中部為交接洼地,南部為沖洪積平原。
市區屬暖溫帶大陸性季風氣候,多年平均降雨量586.3 mm,年際相差懸殊,且年內變化較大,多年平均蒸發量為1772.6 mm,為降水量的3~4倍。
區內地表水均屬黃河、海河水系,天然河流有衛河、西孟姜女河;人工河流有共產主義渠和人民勝利渠,均屬海河水系,衛河自西向東流經市區長25 km,由于地下水水位大幅度下降,衛河已由排泄地下水轉為補給地下水,成為地下水的線性污染源。西孟姜女河屬衛河支流,在市區由南向北匯入衛河,起補給地下水和泄洪作用,目前已成為鄉鎮企業廢水的排污河道。共產主義渠原是人工開挖的引黃濟衛渠,現已成為一條重要的泄洪排澇河,由西南向東北流經市區北部,常年有水,靠近市區的南岸筑有7 m高的防洪堤,北岸無堤壩,洪水時起漫灘泄洪和滯洪作用。人民勝利渠為引黃濟衛灌溉渠道,是季節性放水渠道,年均放水8~10次。
地下水以松散巖類孔隙水為主,主要賦存于沖洪積物中的中細沙含水層中;按其埋藏深度和開采條件,進一步劃分為淺層水、中深層水和深層水。由于本區內中深層水開采較少,本文只對淺層水進行分析。
淺層水指埋藏在100 m以內淺含水層的地下水,是平原區的主要開采層。淺層地下水的補給來源主要為大氣降水,其次還有區內衛河、共產主義渠、西孟姜女河的側向滲流。徑流方式主要有區內地下水向降落漏斗區流動,人工開采、泉水排泄和蒸發是其主要的排泄方式。
由于本區內目前深層水開采較少,本文只對現開采條件下的淺層地下水水質進行分析評價,評價范圍為新鄉市城市規劃區范圍,控制面積約450 km2。
根據多年的全市地下水普查檢測、單次地下水化驗分析,特別是近幾年通過布置井點、取水化驗等方法對地下水進行動態觀測,對幾百個水樣進行質量分析,分析項目除K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-(氯化物)、總硬度、總堿度、溶解性總固體,pH值等常規分析項目外,還包括NO3-、NO2-、CODCY(化學耗氧量)、Fe2+、Fe3+、NH4+、Cr6+、酚、汞等 21項進行化驗分析。
從水質分析結果可以看出,區內淺層地下水水質較為復雜,以 HCO3·SO4型(或 HCO3-·SO4·Cl型或 HCO3-·Cl·SO4型)水分布較廣,其他地區為 HCO3型水,SO4·HCO3型(或 Cl·HCO3型或SO4·HCO3·Cl型),SO4型(SO4·Cl型或 Cl·SO4型)。
目前新鄉市淺層地下水主要用于生活飲用和灌溉,因此,在全市范圍進行地下水水質功能評價,主要對生活飲用和灌溉功能進行評價。
《生活飲用水衛生標準》(GB 5749—2006);《農田灌溉水質標準》(GB 5084—2006)和《地下水質標準》(GB/T 14848—93)。

表1 《生活飲用水衛生標準》水質常規指標及限值(部分)表

指 標 限值氯化物(mg/L)硫酸鹽(mg/L)250250溶解性總固體(mg/L) 1000總硬度(以 CaCO3計,mg/L) 450耗氧量(CODMn法,以 O2計,mg/L)3水源限制,原水耗氧量>6 mg/L時為5揮發酚類(以苯酚計,mg/L) 0.002陰離子合成洗滌劑(mg/L) 0.3

表2 農田灌溉水質標準表(mg/L)(部分)表
從檢測結果看,主要有總硬度、礦化度、氯化物、硫酸鹽4項超過國家生活飲用水衛生標準;個別地區pH值超標。見下表:

表3 地下水質量分類指標(部分)表

表4 淺層地下水單項組份超標統計表
總硬度:新鄉市地下水中大部分地區總硬度超過生活飲用水衛生標準,僅在張門—大黃屯—金燈寺一線以北及西黑堆一帶,總含量<450 mg/L;總硬度最高含量1311.70 mg/L,位于劉莊營東,超過標準(450 mg/L)1.19倍;其次1300.64 mg/L,位于豐樂里東北,超過標準(450 mg/L)1.89倍。
礦化度:大致以共產主義渠為界,渠北礦化度<1000 mg/L,未超過生活飲用水衛生標準,局部如耿莊、楊九屯一帶高達1169~1365 mg/L;渠南均超標。礦化度最高含量3304.3 mg/L,位于劉莊營東,超過標準3.30倍;其次2046.0 mg/L,位于新鄉市變壓器廠西北,超過標準2.05倍。
硫酸鹽:大致以共產主義渠為界,渠北SO42-含量<250 mg/L,未超過生活飲用水衛生標準,局部如耿莊、楊九屯一帶受工業污染影響,SO42-含量超標;渠南除西黑堆地區外,均超標。SO42-最高含量是1338.60 mg/L,位于劉莊營東,超過標準(250 mg/L)4.35倍。
氯化物:超標點主要分布在市區東、南部的臨青店、豐樂里、劉莊營、金家營、南高村一帶,局部如耿莊、楊九屯地區Cl-含量也超過生活飲用水衛生標準。Cl-為623.81 mg/L,位于劉莊營東,超過標準(250 mg/L)1.50倍。
新鄉市主要開采淺層水用于農業灌溉,故只對淺層水進行農業灌溉用水水質評價。新鄉地區主要為沖積平原和沖洪積平原,巖性有利于地表水的滲透,使得地下水受到不同程度的污染,監測結果顯示(只考慮 Na+、SO42-、Cl-含量 3個影響因素),除臨青店、豐樂里、劉莊營、人民公園、南高村一帶不符合《農田灌溉水質標準》(GB 5084—92)外,其余大部分地區均為適用水。
從以上分析評價可以看出,目前新鄉市淺層地下水已受到較普遍的污染,水質變差,大部分地區的總硬度、礦化度、硫酸鹽、氯化物超標,其最高含量超過標準1.89倍、3.30倍、4.35倍、1.50倍,個別水點pH值超標,超過標準0.04倍,一些地區已達不到生活飲用水及農業灌溉水水質標準,所以,治理水污染、改善地下水環境已成為擺在我們面前的一項嚴峻課題。
2011-02-24