鄭州北郊中深層地下水水質評價

趙目軍，王艷霞，董 琳，孟 飛

(1.河南省地質礦產勘查開發局第二水文地質工程地質隊，河南鄭州450053;2.河南省地質礦產勘查開發局第一地質調查隊，河南洛陽471023)

鄭州市北郊水源地是傍河型特大水源地。隨著城市經濟的飛速發展和規模的不斷擴大，在黃河岸邊傍河地段建立地下水集中供水水源地，對緩解鄭州市供水緊張狀況，調整引黃水量與地下水供水水量的比例，進行地表水、地下水聯合調度，提高水資源利用的經濟、社會和環境效益，對保證城市供水安全和供水質量有其重要的現實意義和長遠意義。

1 地下水水化學特征及分布規律

1.1 地下水水化學特征

區內中深層地下水的補給主要為側向徑流補給及相鄰含水層的越流補給。地下水化學成份除受地下水的補給條件及運動規律控制外，同時與古地理環境、古氣候條件有關。據水質分析成果，區內中深層地下水礦化度為408～1144.08 mg/L，平均 632.91 mg/L;pH 值 7.1～8.0，平均7.39;總硬度 167.13～512.5 mg/L，平均 297.75 mg/L(以CaCO3計)，多屬低礦化度弱堿性淡水。

1.2 地下水水化學類型及分布規律

按舒卡列夫分類法，區內中深層地下水水化學類型可分為下列五種類型(見附圖地下水水化學圖)。

(1)HCO3－Na型水:主要分布在柳林、馬李莊、磨王一帶，分布面積較小，該類型水水質較差，Fe離子含量較高。

(2)HCO3－Na·Ca型水:呈東西向分布于工作區南部，面積較大，占整個面積的一半左右，該類型水水質良好，只有個別孔單項組份超過飲用標準。

(3)HCO3－Ca·Na·Mg及 HCO3－Na·Mg·Ca型水:主要分布于工作區北部(開采區)，分布面積約占總面積的四分之一。該類型水水質良好，所檢項目沒有超標，適宜于飲用。

(4)HCO3·SO4－Na·Mg型水:主要分布于工作區東北部石橋及黃莊以南一帶(東部開采區)，呈東西向條帶狀分布，分布面積較小，該類型水水質較差，個別點總Fe、礦化度、略有超標。

(5)HCO3·SO4·Cl－Na·Mg型水:主要分布在黃崗廟及以東一帶(東部開采區)，分布面積約占總面積十分之一，該類型水水質較差，個別點Fe、總硬度、略有超標。

綜上所述，本區中深層地下水水化學類型自西、南西，向東、北東沿地下水流向呈重碳酸型，重碳酸、硫酸型，重碳酸、硫酸、氯化物型的規律性變化，由簡單到復雜，礦化度、總硬度也隨之具有由低到高的變化規律。區東北部石橋、黃莊、黃崗廟一帶地下水化學類型復雜，可能與含水層的古沉積環境和地下水無開采，循環交替遲緩有關。

2 水質評價

根據區內中深層地下水水質分析成果進行不同用途的水質評價。

2.1 生活飲用水水質評價

生活飲用水水質評價依據《生活飲用水衛生標準》(GB5749－85)進行評價。本區中深層地下水為無色、無味、無嗅、無肉眼可見物，水溫20℃左右。礦化度408～1144.8 mg/L，PH 值 7.1～8.0，平均 7.39;總硬度 167.13～512.5 mg/L(以CaCO3計)，多屬低礦化度弱堿性淡水，細菌總數小于100個/mL，總大腸菌群小于3個/L。

區內中深層地下水富含鐵質，部分地區總Fe含量超標，最高含量2.40 mg/L，超標7倍(河南公路港井)，另外個別點、F－，礦化度，總硬度、總 α放射性超標，見表1。

表1 超標飲用水標準因子統計表

綜上所述，區內地下水絕大部分地區水質良好，適宜飲用，個別地段水質較差，特別是Fe含量較高，須處理后方可飲用。

2.2 工業用水水質評價

各類工業以鍋爐用水量最大，故工業用水水質評價僅按鍋爐用水的水質標準進行評價。

根據水質分析成果，選擇有代表性的水點按鍋爐用水四個主要指標進行評價，其計算結果見表2。

表2 鍋爐用水水質評價成果表

從表2可知:地下水鍋垢總量為167.27～347.49 mg/L，為鍋垢較少或較多的水;硬垢系數在0.210～0.992之間，軟沉淀物、中等沉淀物，硬沉淀物的水均有分布;起泡系數F在165.40～431.92之間，一般為起泡的水，個別點為半起泡的水;腐蝕系數kk均小于0，KK+0.05Ca2+一般小于0，個別點大于0，說明一般為非腐蝕性水，個別點為半腐蝕性水。所以該區中深層地下水作為鍋爐用水，水質較差，個別地帶較好。

3 地下水質量現狀評價

中深層地下水埋藏較深，工作區內基本上無開采，受人為因素影響較小，地下水質量只與形成的古地理環境、古氣候及中層水的質量有關，水質基本良好。

中深層地下水質量現狀采用GB/T14848－93進行評價，采用綜合評價方法。

按表3分別確定評價分值Fi。

表3 評價分值

按式(1)和式(2)計算綜合評價分值F。

根據計算F值，按表4劃分地下水質量等級再將細菌學指標評價類別注在級別定名之后。

表4 地下水質量等級

評價結果見表5由表中結果可知，區內中深層地下水質量級別一般為良好，個別地帶為較差的水。良好區占工作區的大部分地區。水質較差區約占總面積的1/4，主要分別在柳林、馬李莊、磨王一帶及石橋、黃崗廟一帶。柳林、馬李莊、磨王一帶主要是Fe離子超標，石橋、黃崗廟一帶主要是Fe離子、礦化度等超標引起的。

表5 中深層地下水質量評價結果表

4 結論

鄭州北郊中深層地下水無色、無味、無嗅、無肉眼可見物、透明，屬重碳酸型、重碳酸硫酸型、重碳酸硫酸氯化物型、弱堿性、低礦化度淡水，大部分地區水質良好，適宜飲用，經初步分析，其中鍶、偏硅酸含量均達礦泉水標準，飲用對人體有益。水源地東段、石橋、黃莊、黃崗廟一帶，個別因子略超標，主要有總鐵、硫酸根、總α等。

[1]水文地質手冊.編寫委員會[M].水文地質手冊(第一版).地質出版社.1985.

[2]房佩賢，等.專門水文地質學[M].北京:地質出版社.2005.

[3]劉兆昌，等.供水水文地質(第三版)[M].北京:中國建筑工業出版社.2000.

[4]鄭州市北郊水源地中深層地下水勘探報告[M].河南鄭州地質工程勘察院.2000.

[5]鄭州市地下水資源調查研究[M].河南鄭州地質工程勘察院.2005.