流溪河流域地下水動(dòng)態(tài)特征與水質(zhì)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

賓 嵐，彭益軍

(廣州市地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510440)

1 引言

流溪河是珠江水系北江支流，南北約長(zhǎng)116 km，東西寬約20 km，流域面積2300 km2。流域上游全在從化區(qū)境內(nèi)，約占全流域面積的64%，這部分流域多處在山區(qū)和高丘區(qū)，中間有大片平坦地；另有36%的流域面積為低丘和平原地區(qū)，是流域的中、下游區(qū)，分屬于花都區(qū)的花東、花山和白云區(qū)管轄。流溪河發(fā)源于廣州市呂田鎮(zhèn)的桂峰山，流經(jīng)從化區(qū)的良口、溫泉、街口、太平場(chǎng)，花都區(qū)的花山、花東，白云區(qū)的鐘落潭、竹料、人和、江高等地，在南崗(河口)與白坭河匯合后匯入珠江，是廣州市重要的戰(zhàn)略水源地和水生態(tài)屏障，也是廣州名副其實(shí)的“母親河”。近幾年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)污染和生活污染逐漸增長(zhǎng)，使得流溪河水質(zhì)受到了很大的威脅。環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，流溪河下游主要水質(zhì)指標(biāo)總體處于劣Ⅴ類(lèi)水平，遠(yuǎn)未達(dá)水環(huán)境功能區(qū)要求。本文重點(diǎn)介紹該流域地下水動(dòng)態(tài)特征，并開(kāi)展了水質(zhì)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，以期為減輕該流域水污染負(fù)荷，保護(hù)廣州市飲用水水源地水質(zhì)和改善廣州市水環(huán)境提供參考。

2 地下水動(dòng)態(tài)特征

2.1 水位動(dòng)態(tài)特征

流溪河流域砂層孔隙水監(jiān)測(cè)孔主要分布于流溪河兩岸一、二級(jí)河流階地級(jí)河漫灘沉積物內(nèi)，含水層為中粗砂或礫砂層，共設(shè)有7個(gè)監(jiān)測(cè)孔，監(jiān)測(cè)孔施工時(shí)靜水位埋深為2.10～5.95 m，監(jiān)測(cè)時(shí)間為2012～2015年。流溪河流域監(jiān)測(cè)孔水位動(dòng)態(tài)特征見(jiàn)表1。

01監(jiān)測(cè)孔位于流溪河沿岸，2012～2015年最高水位埋深值最高為0.88 m，最低3.80 m，差值主要原因是2014年大雨導(dǎo)致流溪河水位暴漲，監(jiān)測(cè)孔監(jiān)測(cè)值最高水位也隨漲。其余時(shí)期最高、最低水位埋深值穩(wěn)定，沒(méi)有大的變化。

02、03監(jiān)測(cè)孔五年監(jiān)測(cè)水位最高、最低埋深沒(méi)有大變化，最高最低差也較穩(wěn)定。

04監(jiān)測(cè)孔位于流溪河沿岸，2012～2015最高水位埋深值最高為0.80 m，最低為1.75 m，差值主要原因是2014年大雨導(dǎo)致流溪河水位暴漲，監(jiān)測(cè)孔監(jiān)測(cè)值最高水位也隨漲。其余時(shí)期最高、最低埋深值穩(wěn)定，沒(méi)有大的變化。

表1 流溪河流域監(jiān)測(cè)孔水位動(dòng)態(tài)特征一覽

05監(jiān)測(cè)孔因儀器故障，僅2012、2013年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，最高水位埋深穩(wěn)定，最低水位埋深值差2.17 m，應(yīng)與監(jiān)測(cè)孔旁河渠開(kāi)閘泄水、開(kāi)閘蓄水有關(guān)。

06監(jiān)控孔2012年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最高水位0.27 m，2013年最高水位1.64 m。安裝監(jiān)測(cè)儀器時(shí)實(shí)測(cè)水位埋深1.94 m，2012年因大雨造成最高水位變化且變化較大。最低水位埋深穩(wěn)定。

07監(jiān)測(cè)孔水位埋深差值0.97～1.13 m，2012～2015年監(jiān)測(cè)水位穩(wěn)定，最高水位埋深、最低水位埋深及水位埋深差值變化均小，監(jiān)測(cè)孔水位穩(wěn)定。

7個(gè)監(jiān)測(cè)孔中，01、03、04、05因位于流溪河岸邊，監(jiān)測(cè)孔水位變動(dòng)情況與流溪河水位相對(duì)應(yīng)，受降雨影響明顯，水位沒(méi)有太大變化。02、06、07監(jiān)測(cè)孔位于流溪河流域，離流溪河稍遠(yuǎn)，受河水影響較小。

2.2 水質(zhì)動(dòng)態(tài)特征

地下水水質(zhì)動(dòng)態(tài)特征主要通過(guò)每年豐、枯水期取樣化驗(yàn)所得，共取樣64組。水質(zhì)動(dòng)態(tài)特征主要表現(xiàn)為。

(2) 23.4%的水樣Fe超標(biāo)、60.9%的水樣Mn超標(biāo)。Fe、Mn的來(lái)源一部分是地層原生含F(xiàn)e、Mn礦物在酸性水和氧化還原條件下唄溶解以及次生遷移富集作用而產(chǎn)生的。而電解Fe、Mn工業(yè)廢水的隨意排放則是近年Fe、Mn超標(biāo)趨勢(shì)變嚴(yán)重的主要原因。有研究表明，在水庫(kù)等地表水源地的網(wǎng)箱養(yǎng)殖可能造成水體Fe、Mn含量提升。

(3) 地下水中的Al來(lái)源眾多，從日常生活到工業(yè)鋁材生產(chǎn)加工，甚至自來(lái)水漂白粉、混凝劑都是地下水中Al的重要來(lái)源。64組水樣中，有15組Al超標(biāo)，污染情況不容忽視。

(4) Be屬于堿土金屬元素，其化學(xué)性質(zhì)與Ca、Mn較為相似，其出現(xiàn)超標(biāo)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域均有燕山期花崗巖侵入巖，有14.1%水樣Be超標(biāo)。有研究表明Be的來(lái)源與花崗斑巖有較大關(guān)系，因此可推測(cè)流溪河流域地下水中Be的超標(biāo)可能和地質(zhì)背景有關(guān)。

(5) pH值超標(biāo)水樣為9.4%。有研究表明，酸雨、包氣帶介質(zhì)、河流和海水潮汐是珠三角地區(qū)地下水酸化的主要原因，城市化及廢水排放等也在一定程度上影響著地下水酸堿度。

3 水質(zhì)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

按表2評(píng)定各單項(xiàng)組份的含量所屬質(zhì)量類(lèi)別和各單項(xiàng)組份評(píng)分值P。

然后根據(jù)單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值Pi，使用以下公式，最后計(jì)算得出綜合評(píng)價(jià)分值P。

(1)

根據(jù)綜合分值P值大小，按表3的標(biāo)準(zhǔn)確定地下水質(zhì)量級(jí)別。

表2 地下水質(zhì)量分類(lèi)指標(biāo) mg/L

表3 地下水質(zhì)量分級(jí)

本次評(píng)價(jià)對(duì)2012～2015年采取的29組水樣取樣分析結(jié)果按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和采樣分析項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，按從優(yōu)不從劣原則，以確定地下水質(zhì)量級(jí)別。評(píng)價(jià)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表4。

表4 水質(zhì)評(píng)價(jià)一覽

參與評(píng)價(jià)的29組水質(zhì)分析資料中，良好的有2組，極差的有1組，其余均為較差。綜合水樣分析及水質(zhì)評(píng)價(jià)表明，孔隙水含水層埋藏淺、厚度大，與地表水連通性較好，水質(zhì)極易受地表水影響。流溪河流域地表水系密布，水質(zhì)較差，對(duì)孔隙水影響很大。大多數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)為Ⅳ、Ⅴ類(lèi)，無(wú)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)能長(zhǎng)期保持水質(zhì)較好。

4 結(jié)論

通過(guò)地下水綜合水質(zhì)分析表明，隨著城市化的發(fā)展，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的提高，隨之而來(lái)的環(huán)境污染也日益加劇。流溪河流域地下水水質(zhì)總體較差，3氮、3廢污染幾乎無(wú)處不在。流溪河流域作為重要供水水源地，應(yīng)建立更為全面的數(shù)據(jù)處理、預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制，制定切實(shí)有效的水資源保護(hù)方案和措施，改善當(dāng)前地下水水質(zhì)污染的現(xiàn)狀，最終實(shí)現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)利用。