菏澤市地下水資源質量分析及保護措施研究

周 慶 周 靜 侯士鋒 嚴芳芳

（山東省菏澤市水文局 菏澤 274000）

1 水資源狀況及水文地質

山東省菏澤市多年平均降水量656.7mm（1953～2015年），由于受地理位置、大氣環流等因素影響，菏澤市的降水區域分布不均，降水量在地區上的分布總體是南部大于北部，東部大于西部。菏澤市降水年內分布不均，主要集中在夏季，汛期、非汛期差異明顯，汛期集中了全年降水量的70.2%。年際變化較大，最大年均降水量為1054.0mm，出現在1964年，最小年均降水量為372.0mm，出現在1988年，倍比為2.83。菏澤市水面蒸發年內、年際變化雖不如降水劇烈，但同樣存在著分配不均，據統計，全市多年平均水面蒸發量為907.2mm，是平均降水量的1.38倍。根據山東省水資源調查評價成果，菏澤市多年平均地表徑流深50.8mm，徑流量6.21億m3，地下水資源量16.7億m3，扣除重復計算量后，水資源總量20.61億m3，地下水可開采模數為12.5萬m3/a·km2，人均水資源占有量243m3，屬嚴重缺水地區。

菏澤市屬華北平原新沉降盆地的一部分，除孤山丘陵區，有少量寒武系、奧陶系地層出露外，其他地域均為第四系地層所覆蓋。第四系地層在山麓地帶較薄，厚數十米，離山體越遠越厚，一般為200～400m，最厚達1000m，下伏第三系地層。第四系地層的成因，一般為湖河相沉積（多為黃河沖積物），少數與風成有關。巖性主要為粘土、壤土、沙壤土、粉細砂，也有少數中細砂。菏澤市地下水分布廣泛，淺層淡水底界面埋藏深度為30～60m，含水層巖性以細砂、中砂為主，粉細砂次之，砂層厚10～30m。含水砂層最厚地段為古河道帶，砂層累計厚度一般為15～20m，局部達25～30m，單層厚度3～10m，富水性強，單井出水量1000～3000m3/d，局部為500～1000m3/d。淺層地下水埋深一般為3～6m，礦化度1～2g/L，適于農業灌溉。

2 地下水資源開發利用狀況

菏澤市除黃河灘區379km2為黃河流域外，其余11774km2為淮河流域。大氣降雨是全市水資源中最基本的要素，也是地下水資源的主要補給來源。地下水是工農業生產、居民生活用水的主要來源。因菏澤市系黃泛平原，缺乏修建水庫攔截地面徑流的條件，所以地表水可利用量很小。隨著社會的進步和工農業的發展，地下水成為主要供水水源，開采量大幅增加，在國民經濟建設中被大面積的開發利用。全市平均地下水水位埋深已由1975年的2.80m增加到2002年的6.61m，地下水每年下降0.14m。到1990年，菏澤城區、單縣城區、巨野營里、鄆城黃安四個淺層地下水漏斗區面積已達727 km2，漏斗區中心地下水埋深13.76m。地下水供需平衡打破，水資源緊缺問題日益凸顯。進入21世紀，機井增長速度放緩。截至2013年底，全市共有機井137907眼，其中已配套機電井110825眼。據統計，2002～2015年，全市多年平均淺層地下水開采量為98226萬m3，其中2013年淺層地下水開采量最大，為114598萬m3；2005年淺層地下水開采量最小，為79772萬m3。淺層地下水供水占全市總供水量的50%左右，在國民經濟建設和社會發展中占據舉足輕重的作用。

3 地下水水質現狀分析與評價

3.1 資料來源及參數選取

本次分析評價采用2015年監測的24眼淺井及10眼深井地下水監測井資料。參數選用色度、臭和味、渾濁度、肉眼可見物、pH、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、高錳酸鹽指數、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氟化物、氰化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價）、鉛、鈹、鋇、鎳等共28個項目。

3.2 評價標準及方法

評價標準和方法采用《地下水質量標準》（GB/T14848-1993），以地下水水質監測資料為基礎，分別進行單項組分評價和綜合評價。

地下水單項組分評價，按該標準所列分類指標，劃分為五類，不同類別標準值相同時，從優不從劣。

地下水質量綜合評價，采用加附注的評價法。步驟如下：

首先進行各單項組分評價，劃分組分所屬單項類別。

對各類別按表1規定分別確定單項組分評價分值Fi。

按下式計算綜合評價分值F。

式中：—各單項組分評分值Fi的平均值；

Fmax—單項組分評價分值Fi中的最大值；

N—項數。

根據F值，按表2劃分地下水質量級別，再將細菌學指標評價類別注在級別定名之后（因本次未進行細菌學監測，故此項目不在這次評價之列）。

3.3 評價結果分析

根據2015年監測的24眼淺水井及10眼深水井的監測資料，根據以上的評價方法，分別對各井進行單項組分評分及綜合評價，評價結果為：24眼淺井單項組分評價有5眼單項目組分評價最高類別為Ⅳ類，其余19眼單項目組分評價最高類別均為Ⅴ類；綜合評價24眼淺井有4眼綜合評價分值大于7.20，為極差；其余綜合評價分值均在4.25～7.20之間，為較差。10眼深井單項組分評價有1眼單項目組分評價最高類別為Ⅳ類，其余9眼單項目組分評價最高類別均為Ⅴ類；綜合評價10眼深井綜合評價分值均在4.25～7.20之間，為較差。

區內淺層地下水水質較差，評價結果是小面積范圍為Ⅳ類水，適用于農業和部分工業用水，適當處理后可用于生活飲用水；其余大部分區域地下水水質均為Ⅴ類，不宜飲用。從各單項評價看，主要影響單項為：總硬度、氟化物、硫酸鹽、氯化物，小部分地方還存在錳、鐵含量較高的情況，由此可知淺層地下水水質較差原因主要是區域內的地質條件造成的，不存在淺層地下水污染的情況。區域內深層地下水水質較差，評價結果均為Ⅴ類，主要是氟化物嚴重超標，其余單項均好，經除氟處理后可作為飲用水。目前，菏澤市農村及部分縣城區均以此層水為生活飲用水水源。從現狀監測分析情況看，菏澤市無論是淺層地下水還是深層地下水均未發現被污染的情況，菏澤市地下水水質主要受當地地質狀況影響。

4 地下水污染防治措施

4.1 加強補給區的污染防治

地下水補給區污染防治措施主要包括關閉補給區域內的排污口、削減污染物排放量，控制補給區范圍內禽畜養殖、治理和控制補給區范圍內的面污染源等。在地下水補給區范圍內，對產生污染嚴重的企業要堅決取締。對企業排出的污水要定期進行檢測，對于超標廠家處以經濟和行政的處罰，并因地制宜地建設污水處理設施和垃圾處理設施，實行污染源的集中控制。在地下水的上游補給區建立水源保護區，限制化肥農藥的施用量，禁止污水灌溉，積極引導農民因地制宜，合理開發利用農業資源，大力發展生態農業和綠色農業，減少農藥化肥等對地下水的污染。

表1 單項組分評價分值表

表2 地下水質量級別劃分表

4.2 建立科學完善的地下水監控體系

目前，人工監測滿足不了地下水監測的需求，一方面要加強人工觀測的頻率和精度，更新觀測設備；另一方面亟待建立自動監測設備，實現對整個地區地下水信息的實時監測，自動實時采集計量點的地下水位數據，實現數據采集的準確性、完整性、及時性和可靠性。只有系統掌握地下水的動態，才能做到決策及時、治理及時。

4.3 加強分散式地下水開采區的水質保護

分散式地下水開采區主要污染源為農村面源污染，包括農村生活垃圾及生活污水對地下水的污染。農藥及化肥的大量使用也會隨雨水、農灌退水下滲污染地下水水質。水質保護應把面污染源的治理、控制納入水污染防治與水資源保護的監控體系，對農村生活垃圾和污水采取集中堆放、收集和處理，結合新農村建設，建設小型污水凈化處理設施和農村生活垃圾集中處理場。采取得力措施，科學施用化肥農藥，減少由于粗放型的農業耕作模式造成農灌退水中化肥農藥殘留量對地下水的污染。加大面污染源的治理和控制力度。

4.4 加強地下水管理制度建設

根據地下水管理的需求，建立地下水開發利用和保護修復方面的法規體系建設框架。在政策方面制定有利于節約用水、地下水回灌與涵養水源等方面的政策。根據區域地下水開發利用和保護的目標要求，針對當前地下水開發利用中存在的問題，因地制宜提出加強地下水管理的措施。包括總量控制制度、地下水水位控制管理、取水許可等。要嚴格控制開采地下水，遏制超采勢頭，在區域水資源優化配置和調整用水結構的基礎上，提出限制超采地下水的實施計劃；堅決執行鑿井審批制度，超采區不再批準新鑿機井，原有機井要嚴格控制開采量，嚴重超采區要采取逐步封井的措施；提高城鎮工業和生活自備井水資源費，收費標準應與自來水供水價格持平。確立保護水資源的政策，農業要確定生產安全規范，減少化肥和農藥使用量，嚴禁使用有公害農藥。

4.5 加強地下水開采總量控制管理

菏澤市地勢西南高、東部低；自然降水由于受季風影響，呈東多西少、南多北少的趨勢，年均降水量東西、東北均相差50mm左右，中東部地區大量抽取地下水，加劇了該區水資源的緊缺，地下水位明顯下降。要采取有力措施，控制超采區地下水開采，地下水資源采補平衡。合理控制地下水開采，劃定地下水禁采區，清理不合理的抽水設施，尤其要限量開采深層地下水，做到采補平衡，防止地下水漏斗面積擴大和地表塌陷。建立缺水地區高耗水項目管理制度，逐步調整用水緊缺地區的高耗水產業，禁止新上高耗水項目，減輕地下水壓力■