青島市環膠州灣近岸區域地下水環境保護探討

李若溪 李春俊

青島市環膠州灣近岸區域地下水環境保護探討

李若溪 李春俊

一、膠州灣區域概況

膠州灣位于黃海之濱，山東半島的南岸，環灣地帶均為青島市轄區。膠州灣是以團島頭（36°02′36″N，120°16′49′E）與薛家島腳子石（36°00′53″N，120°17′30″E）連線為界,與黃海相通的半封閉式海灣。海灣東西寬27.8km，南北長33.3km；灣口開向東南，口門最窄處為3.1km，岸線長187km；海灣面積397km2，平均水深約7m，最大水深64m。注入膠州灣的河流有大沽河、墨水河、白沙河、洋河等12條河流，流域面積大于100km2的共7條。大量的泥沙輸入在河口區造成較寬闊的河口三角洲、潮坪等地貌單元。上述諸河皆為季節性河流，汛期集中在7、8、9三個月。

海灣東側和南側陸域為嶗山山地和珠山山地，北部和西部則為膠萊河平原及丘陵。膠州灣大部分海岸為基巖海岸，只有紅石崖以北至山角底為粉砂淤泥質海岸。膠州灣沿岸自東向西分別與青島市區、城陽區、膠州市、黃島區相鄰。伴隨著城市化的進程和沿岸經濟的迅猛發展，膠州灣面積不斷縮小，納潮量降低，自然和生態環境受到很大影響。20世紀40年代以前，由河口注入的泥沙及少量的工業三廢等物質，通過漲落潮、水體交換，幾乎全部輸運到灣外，膠州灣水環境基本處于穩定平衡狀態。近年來，由于海灣面積的急劇減少，其納潮量正逐步減弱。據歷史資料記載，1935年總水域面積約559km2，納潮量為11.822億m3；1985年總水域面積約390km2，納潮量為9.144億m3。現在的納潮量只有7億多立方米，與1935年相比減少了近40%。

二、地下水環境現狀評價

膠州灣近岸共有8個地下水水源地。本文選取具有代表性的白沙河地下水源地和洋河地下水源地進行地下水環境評價。根據膠州灣近岸區地下水水質的歷史監測資料，影響地下水水質的主要參數是硝酸鹽氮、氟化物、氯化物、總硬度、溶解性總固體、氨氮、亞硝酸鹽氮，因此本次調查的重點是上述7項參數。以《地下水環境質量標準》（GB/T14848-93）的Ⅲ類值的上限為標準進行評價。

1.白沙河地下水水源地

白沙河地下水源地位于城陽區白沙河中下游地帶，負責向青島市區和城陽區供水，水源地面積為60km2。白沙河水源地共有地下水監測井9眼，其中海水入侵監測井1眼。選取3眼監測井的監測結果如表1所示。

白沙河水源地的水質具有以下特點：①總硬度、溶解性總固體（TDS）超標率較小；②夏莊水廠亞硝酸鹽氮豐、枯水期監測值超標，其超標倍數分別為13.7和10.6倍。

表1 白沙河地下水水源地水質現狀評價結果表

2.洋河地下水水源地

洋河水源地內有地下水監測井3眼、海水入侵監測井2眼。選取3眼監測井的水質狀況如表2所示。

表2 洋河地下水水源地水質狀況表

從表2中可以看出，硝酸鹽氮是影響洋河水源地水質指標的主要因素。

三、地下水環境現狀分析

根據水質現狀調查評價，膠州灣近岸地下水中的主要超標參數主要是硝酸鹽氮、總硬度、溶解性總固體以及氯化物。影響膠州灣近岸區域地下水環境的主要因素分析如下：

1.硝酸鹽氮

硝酸鹽氮是影響膠州灣近岸區域地下水水質的主要指標。豐水期地下水中硝酸鹽氮的含量為 0.73～106mg/L，平均值28.4mg/L，超標率為58.9%。枯水期地下水中硝酸鹽氮的變化范圍0.17～75.9 mg/L，平均值為24.2mg/L，超標率為51.8%。

膠州灣近岸區域地下水硝酸鹽氮的含量較高，可能是由于工業、生活廢水排放所致。如膠州灣東岸青島市區、北岸城陽城區、西岸黃島城區的工業均比較發達，含氮工業廢水排入到河流中進而逐漸滲入到地下水中，污染地下水。另外城市大量的生活污水中的氨氮經亞硝酸鹽細菌作用轉化為亞硝酸鹽,最后經硝化細菌的作用而氧化為硝酸鹽。最終形成的硝酸鹽氮都滲入了地下,導致地下水硝酸鹽氮超標。

2.總硬度及溶解性總固體

膠州灣近岸區域地下水硬度及硝酸鹽的含量高是TDS升高的一個原因，另外，由于近海岸區海水入侵區及部分咸水區的存在，水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-等離子都變大，使TDS增大。

膠州灣近岸區城市化程度高，人口的密度也大，工農業特別是工業的發展很快，工業、生活污水中所含Ca2+、Mg2+直接進入地下水從而導致總硬度升高。同時該區蔬菜的種植面積較大，蔬菜種植中大量使用化肥和農藥，化肥和農藥在土壤中的硝化作用改變了土～水系統的酸堿條件，促進了土壤中難溶鹽的溶解，土壤吸附的銨根離子和難溶鹽陽離子發生陽離子交換作用，隨灌溉和降雨入滲進入地下水導致地下水硬度升高。

3.海水入侵

膠州灣近岸區由于地勢低平，海積層發育，地下水和海水的水力聯系較密切。由于區域地表水資源量的短缺，區域社會經濟發展主要依靠地下水資源。人為大量開采地下水令地下水位下降，出現漏斗區，改變了海、淡水之間的水力平衡，是造成海水入侵加重的人為因素，而長期海水入侵會導致地下水水質惡化。

四、地下水水資源保護措施建議

膠州灣是青島的母親灣，是青島形成和發展的搖籃。近年來，青島市按照建設“生態文明”的新要求，統籌膠州灣生態環境和沿岸陸源污染的環境監管，多措并舉，嚴守青島“母親灣”的生態保護紅線。根據膠州灣近岸社會經濟發展的總體規劃及水環境現狀，提出以下水資源保護措施。

（1）工業污染控制措施。主要包括調整工業布局和產業結構、推行清潔生產、達標排放、加大工業廢水處理以及關停污染嚴重企業等措施。各地方應根據各水功能區排污總量控制的要求和工業污染源承擔的污染物削減責任，采取綜合治理措施，防治水污染。

（2）加強城市污水處理設施建設。優化城市污水處理設施建設的措施、規模與布局，包括城市集中污水處理廠和居民小區污水處理設施、排污管網改造，雨污分流等。

（3）加強地下水水質監測。在膠州灣近岸區域建立健全地下水動態監測網，加強對地下水開采利用的監督，開展地下水情的預測預報，以指導地下水合理開采利用，及時發現和防治由于地下水開采引起的水文地質生態環境的惡化。

（4）合理布局地下水開采井群。根據膠州灣近岸區域的水文地質條件，合理布置地下水開采井群，盡量避免在同一層次、同一時間內進行開采。含水層較薄而又靠近河流時，可采取傍河取水，以滲渠、大口井、虹吸井群等形式取水；含水層較厚時，可采取管井或組井（分層、分段取水）形式取水。

（5）對地下水開采區進行劃定，科學開采。要對地下水源地的補給量進行水量均衡分析，制定出合理開采量，作為科學開采依據。由于地下水補給具有季節性特點，因此在非補給時期，要適當控制開采量。如需在枯水期增加開采量，其超采部分必須在豐水期能得到補償，科學開展人工補給地下水研究工作■

（作者單位：青島五十八中 266071青島市水文局 266071）