□(安陽水文水資源勘測局)
安陽市地溫空調對地下水質影響探析
□薛秋東(安陽水文水資源勘測局)
地溫空調的應用對環境的影響,尤其是對地下水水質的影響,對于當地的發展與管理、保護地下水資源尤為重要。為掌握安陽市地溫空調對地下水水質的影響情況,根據空調系統在2013-2014年間的取水井、回水井的水質監測資料及各年內的7月份、12月份不同時期內的取水井及回水井的水質監測資料,通過對比分析水質變化情況,進而得出地溫空調對安陽市地下水水質的影響狀況。
地溫空調;地下水質;影響
安陽市地溫空調的應用對環境影響如何,特別是對地下水質的影響怎樣,對于其發展與管理、保護地下水資源尤為重要,為此,水文工作者對文峰時代廣場、金銀基商貿城、市廣電局、第五人民醫院、市公安局、中棉所、喜相逢大酒店、南灣湖湘菜館8家地溫空調用戶進行水質監測,以分析對地下水質的影響。
2.112 月份抽水井水質對比分析
發生變化的主要有總硬度、溶解性總固體、硝酸鹽氮、氯化物和硫酸鹽,其它檢測項略有變化或基本不變。
總硬度:2家單位含量增加,增加值在7.15~27.02 mg/l之間;2家單位含量較往年有所下降,下降值在60.10~451.26 mg/l之間。溶解性總固體:4家監測單位含量增加,增加值多在4.00~286.00 mg/l之間。硝酸鹽氮:3家單位含量增加,增加值多在0.56~1.71 mg/l之間,1家單位含量減少,減少值為7.82 mg/l。氯化物:3家單位含量有所增加,增加值在0.15~5.14 mg/l之間;1家單位含量較往年減少,減少值75.51 mg/l。
總鐵、錳、鋅、亞硝酸鹽含量變化不大。
2.212 月份回水井水質對比分析
總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體和硝酸鹽氮含量發生變化。
總硬度:3家監測單位含量增加,增加值在1.56~15.56 mg/l之間;1家單位含量減少,減少值42.14 mg/l。溶解性總固體:4家單位含量增加,增加值在19.00~306.00 mg/l之間。硫酸鹽:3家單位含量增加,增加值大多在0.86~170.08 mg/l之間。1家單位含量減少,減少值9.17mg/l。氯化物:2家單位含量增加,增加值在3.02~7.95 mg/l之間;2家單位含量減少,減少值大都在4.36~8.86 mg/l之間。硝酸鹽氮:2家單位含量增加,增加值多在1.09~1.58 mg/l之間;2家單位含量減少,減少值在2.60~10.38 mg/l之間。
總鐵、錳、鋅、亞硝酸鹽氮含量變化不大。
綜合分析,2014年地下水源熱泵監測單位抽水和回水水質與2013年相比較,部分項目有所變化如:總硬度、溶解性總固體、硝酸鹽氮、氯化物及硫酸鹽;總鐵、錳、鋅及亞硝酸鹽氮變化不大。總體來看,水質變化趨勢不明顯。
3.17 月份抽、回水井水質對比分析
抽取5家地下水源熱泵單位,大多數檢測項目如:總硬度、溶解性總固體、硝酸鹽氮、氯化物及硫酸鹽含量有所變化;總鐵、錳、鋅及亞硝酸鹽氮等大多數檢測值回水較抽水變化不大。具體分析結果如下。
總硬度:1家單位回水較抽水含量減少,減少幅度6.65 mg/l,4家單位回水較抽水含量增加,增加幅度在1.05~8.00 mg/l之間。
溶解性總固體:1家單位回水井中溶解性總固體含量減少,減少值95.00 mg/l;4家單位回水井中溶解性總固體含量增加,增加幅度較小,增加值多在12.00~40.00 mg/l之間。硫酸鹽:2家單位回水井中硫酸鹽含量減少,減少值在3.84~56.00 mg/l之間。3家單位回水井中硫酸鹽含量增加,增加幅度較小,增加值在3.43~9.80 mg/l之間。氯化物:2家單位回水井中氯化物含量略減少,1家單位回水井中氯化物含量增加,增加幅度較小,2家單位沒有變化。硝酸鹽氮:3家單位回水較抽水硝酸鹽氮含量減少,減少值在0.19~0.45 mg/l之間;2家單位回水較抽水硝酸鹽氮含量略微增加,增加值在0.27~0.68 mg/l之間。
綜上所述,2014年7月,被監測單位回水水質較抽水水質總體變化不大。說明2013年地下水源熱泵監測單位抽水、回水水質狀況基本相似,回水對整體地下水環境未產生明顯影響。
3.212 月份抽、回水井水質對比分析
抽取4家地下水源熱泵系統監測單位回水水質與抽水水質相比較,具體分析結果如下。
總硬度:2家單位回水較抽水含量略有上升,上升值多在3.50~6.10 mg/l之間;2家單位回水較抽水含量下降,降低值在21.72~457.36 mg/l之間,其中中棉所下降幅度較大,為457.36 mg/l。氯化物:4家單位回水較抽水含量下降,下降值在0.71~320.99 mg/l之間,文峰時代廣場下降值較大,為320.99 mg/l。硫酸鹽:3家單位回水較抽水含量略有上升,上升值多在2.45~16.44 mg/l之間。1家單位回水較抽水含量下降,下降值55.72 mg/l。溶解性總固體:2家單位回水較抽水含量上升,上升值多在8.00~86.00 mg/l之間,2家單位回水較抽水含量下降,下降值在1.00~289.00 mg/l之間,其中中棉所下降值較大,下降值289.00 mg/l。硝酸鹽氮:4家單位回水與抽水水質相比含量上升,上升值在0.04~2.79 mg/l之間。
總鐵、錳、鋅回水較抽水含量變化不大。
綜上所述,2014年12月,僅少數單位的個別檢測項目回水較抽水含量有所變化。其余大部分被監測單位回水與抽水水質相比,檢測項目含量基本不變,水質變化趨勢不明顯。
根據2013-2014年的水質監測數據,具有連續監測數據的有5家單位,分別為文峰時代廣場、金銀基商貿城、廣電網絡總臺(原市廣電局)、市公安局和中棉所。將其抽、回水中含量變化較明顯的總硬度、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體及硝酸鹽氮含量進行匯總分析,進一步得出水質變化現狀及趨勢。
4.1 2013 -2014年7月份、12月份抽水井水質變化趨勢對比分析
根據抽水井水質變化匯總情況,5家單位硝酸鹽氮含量隨時間變化不大,個別單位在個別年份含量出現波動(略微增加或略微減少),但總體變化趨勢較平穩。
硝酸鹽:監測單位水質狀況間接反映了洹河沖洪積扇水質狀況,監測結果顯示,硝酸鹽含量變化趨勢較穩定,未因多年來的人類活動導致含量增加。監測過程中發現的個別點出現硝酸鹽含量高值是由于點狀污染導致,應及時治理,以免地下水水質整體受到污染。
氯化物:含量變化不大。總硬度、硫酸鹽與溶解性總固體含量隨時間發生了變化:2013年含量初始監測值較高的文峰時代廣場和金銀基商貿城,在監測過程中,以上3項檢測值呈略微下降趨勢;而2013年總硬度、硫酸鹽和溶解性總固體含量初始監測值較低的市廣電局、市公安局及中棉所3家單位在監測過程中,以上3項檢測值則呈動態上升趨勢,上升速率高于文峰時代廣場和金銀基商貿城的下降速率。綜合以上分析結果,2013-2014年的5家被監測單位的總硬度、硫酸鹽和溶解性總固體含量正處于波動穩定且有微增高趨勢。
安陽市市區地下水及地下水源熱泵多年水質監測結果反映出安陽地下水總硬度背景值有升高趨勢。導致總硬度升高原因較多,工業廢水及居民生活污水的任意排放,污水灌溉,過量開采地下水,工業廢渣和城市生活垃圾的隨意堆放,農藥、化肥的大量使用等都會使地下水的硬度升高。5家單位硫酸鹽含量2013-2014年總體呈微增高趨勢,但含量仍符合飲用水衛生標準。2014年29家監測單位有5家單位硫酸鹽含量略微超標,說明硫酸鹽污染源是點狀分布的,應加強監測及管理力度。
4.2 2013-2014年抽、回水井水質變化趨勢對比分析
水質變化匯總結果顯示,歷年來,相對枯水期(7月份)與相對豐水期(12月份)時段各地下水源熱泵回水井與抽水井水質變化趨勢基本保持一致。說明地溫空調井抽取的地下水在機組管道循環后回到地下水的過程中未引起地下水中總硬度、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽氮及溶解性總固體含量的增加,回水水質與抽水水質基本相似。
地溫空調監測單位抽、回水中的總鐵、鋅、錳含量變化不大,僅個別年份個別單位出現超標現象。錳、鋅含量變化與否主要受地溫空調系統管材的影響,由于鋅、錳等重金屬一旦進入地下水引起水質超標危害嚴重,仍應繼續加大監測力度,同時應加強對地溫空調單位的管理力度,避免使用劣質管材。
除此之外,選取地下水源熱泵監測井之外的安鋼生產區、娘娘廟、杏花村、三里屯4個洹河沖洪積扇孔隙地下水水質監測點,其溶解性總固體、總硬度及硫酸鹽含量均呈微增高趨勢;硝酸鹽與氯化物含量變化較小。安鋼與娘娘廟2家溶解性總固體、總硬度與硫酸鹽含量由于起始年監測值較低,隨時間增高速率較大;三里屯與杏花村2家由于監測起始年溶解性總固體、總硬度與硫酸鹽含量相對稍低,其隨時間增高速率相對較低。以上水質變化趨勢與地溫空調水質變化趨勢相當。
2013-2014年5家連續監測單位抽水井水中硝酸鹽氮與氯化物含量隨時間變化不大,但總體變化趨勢較平穩。5家單位抽水井水中總硬度、硫酸鹽和溶解性總固體含量正處于波動穩定且呈微增高趨勢。因回水井與抽水井各水質因子含量基本一致且多年變化趨勢基本相似,說明目前為止地溫空調抽水經循環后回水水質改變不大,總硬度、硫酸鹽與溶解性總固體含量變化趨勢受取水水源—洹河沖洪積扇水中各因子含量變化趨勢影響。
地溫空調監測單位抽、回水中的總鐵、鋅、錳含量變化不大,僅個別年份個別單位出現超標現象,與其使用管材有關。
鑒于2013-2014年的監測數據顯示5家被監測單位地下水總硬度、硫酸鹽與溶解性總固體含量有微增高趨勢,建議進一步加強地下水源熱泵水質監測工作,同時應結合整個安陽市洹河沖洪積扇水質現狀來綜合評價安陽市洹河沖洪積扇淺層地下水水質的變化趨勢。
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:1673-8853(2017)01-0037-02
2016-11-21
(編輯:符蕾)
薛秋東(1970-),男,工程師,主要從事水文水資源工作。