大石河沿岸地下水惡化特征及修復控制

杜光磊 姬紅英

摘 要：通過對大石河中站段地下水采樣監測，研究了大石河沿岸地下水惡化特征，分析了地下水惡化的原因，提出了適應于大石河地下水惡化控制修復的原則與方案，并進行了現場工程應用。

關鍵詞：近河道;地下水;惡化特征;修復方案

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本文通過對研究區地表水及淺層地下水的采樣監測，分析了淺層地下水污染特征及運移規律，確定了研究區水污染控制原則，提出了水污染控制方案，研究結果可為相同條件下地下水污染控制提供依據。

1研究區水文地質概況

焦作市北部為太行山區，南部為黃河、沁河沖洪積平原，山區地面起伏大，地形陡峭，河谷深切，地面高程200～1790m;平原區地形略向南、東南傾斜，坡降10～17‰，全區地形西北高，東南低，其中山地劃分為構造侵蝕中山、構造溶蝕低山和構造剝蝕丘陵，山前平原劃分為坡洪積斜地、沖洪積扇和扇前（間）洼地。

大石河起源于群英河水庫，河水在出山口以上近十公里內全部漏失，補給地下水，中站段位于中站工業園區內，部分屬于煤礦沉陷區，河水以大氣降水及中站工業園區各企業排水為主，河道水漏失嚴重，造成該區域淺層地下水沿河受到不同程度的惡化。

2 淺層地下水惡化特征

2.1 采樣點布置及監測方案

為研究地下水與地表水關系，掌握沿河道地下水質變化，在研究區大石河上、中、下游沿途村莊布置8個淺層地下水采樣點，采樣點位置見圖1。

2.2地下水化學特征

對各采樣點的氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體、總大腸菌數、氟化物進行監測，其中氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體濃度變化趨勢穩定，總大腸菌數、氟化物由于受溫度、濕度、降水等多種因素的影響，賦存極不穩定;總硬度、溶解性總固體受地質埋藏條件影響較大;氯化物與硫酸鹽較為穩定，且氯化物穩定性大于硫酸鹽。

3淺層地下水惡化原因分析

（1）工業集聚區廢水排放

大石河中站段為焦作市工業集聚區，多類型企業排水造成大石河水污染因子復雜，多種因子混合致使地表水污染加劇，成為地下水惡化主要因素。

（2）煤礦沉陷區導水通道

老君廟村、大家作村西北為李封礦，東南為朱村礦，均為老礦區，采動損害比較充分，原地質體遭到破壞，大家作村及老君廟村位于兩個沉陷區交匯地帶，裂隙更加發育，形成地表水強滲漏區，成為地表水補給地下水的主要通道。

4 淺層地下水污染修復方案設計

4.1 設計原則

根據研究區河道水體來源及地質構造分布特征，提出水污染控制基本原則：

（1）河道床底種植蘆葦建設濕地保護區

中站工業園區距焦作市區較近，整體河道底床種植蘆葦建濕地保護區阻滯水流速度，加強生物降解作用，同時創造優美水生態環境。

（2）加強排水企業管理與沿河筑壩凈化

該河段中游沿途工業排水量較大，加強排水企業管理，同時考慮沿河方向每隔一定距離進行筑壩過濾，減小廢水沿河床下泄、滲漏。

（3）河道局部滲漏區筑堤疏水改道

中游段為煤礦沉陷區，多處出現沉陷裂隙及第四系出露，河水漏失嚴重，漏失段偏于河床一側，但河床寬闊，河床中間可軸向筑堤，一側疏導改水，一側植樹綠化。

4.2 實施方案設計

（1）上游地段

上游兩岸以洗沙場、石料場及化工、涂料企業為主，洗沙場、石料場對大石河生態造成破壞，且排入大石河廢水降低了水環境質量;化工、涂料企業排放廢水成分復雜，不易降解。

采取的基本措施：①老君廟村河道上段非構造斷層帶區域黃土剝離帶河道兩岸進行植樹綠化，底床種植蘆葦，實施生態綠化工程，工業排水經過植物阻留吸收后排入河道，可大大提高河道入水水質;②每隔30～50 m設置一道潛水過濾帶，減緩水流速度，阻滯廢水污染物下泄，同時減緩大氣降水的地表徑流;③加強上游企業排污口監測管理，提高入河水質，增強水體天然自凈能力。

（2）中游地段

中游斷層帶及煤礦沉陷區域較多，此處大石河污染水體多出現漏失現象，地下水惡化嚴重。

采取的基本措施：①河道底床種植蘆葦實施生態綠化，河道兩岸生態植樹綠化，建設花園走廊;②局部嚴重地段進一步進行疏水改道，減小河床沖蝕寬度，避開地表滲漏點;③加強各排水企業排污口管理，從源頭上降低河道地表水污染狀況。

（3）下游地段

下游工業排水明顯減少，水體污染物以自然降解為主，地表水通過包氣帶滲入淺層地下水;地下水徑流方向與地表水流向基本一致，由沖洪積扇的頂部向邊緣過渡，水力坡度12‰，礦化度為0.2～1g/L。

采取的基本措施：①河床流水區寬度減小，利用蘆葦種植養護河床，提高水體自凈能力;②河床干涸區以農業種植為主，實施生物共降解技術減小地表水污染與下滲;③大石河斷流處進行寬河床開發，再造人工湖泊，實現水天一色。

4.3? 治理效果及評價

大石河河道采用設計方案實施后，對比較穩定的氯離子進行監測，沿河的1號、2號、3號、4號地下水采樣點河段地表水經濕地保護區后，氯離子在1km范圍內降解了82.5%。

地下水凈化速度沿河呈增加趨勢，1號、2號、3號、4號采樣點地下水氯離子分別為4%、15.7%、28.9%和35.3%，較地表水自凈緩慢，即在南敬村地下水質接近自然狀態。

5? 結? 論

大石河中站段地下水惡化的原因為工業集聚區廢水排放、斷裂構造帶地表水漏失與礦沉陷區導水通道，對此提出了河道床底種植蘆葦建設濕地保護區、工業廢水排放管理與徑向筑壩凈化、河道局部滲漏區軸向筑堤疏水改道與兩岸植樹造林實現公園式綠化長廊的大石河地表修復控制方案，修復效果顯著。

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作者姓名：杜光磊（1973.6.6）男，籍貫：河北省三河市，民族：漢，學歷：大學本科，研究方向：水環境保護，職稱：助理工程師，工作單位：河南省焦作市解放區環保局。