淄博市周村區地下水質評價分析

丁厚鋼

(山東省淄博市水文中心，山東 淄博 255000)

1 區域概況

1.1 地理位置

周村區位于淄博市西部，為淄博市五區三縣之一，東靠張店，西及西北部與鄒平接壤，南臨文昌湖區，西南與章丘毗鄰，東北與桓臺相連。南北長27.3 km，東西寬25.3 km，總面積216 km2。轄絲綢、大街、永安、青年、城北5個街道辦事處和王村、南郊、北郊3鎮。周村區地理位置優越，境內交通發達，膠濟鐵路、濟青高速橫貫東西，各級公路四通八達、交織成網。

1.2 地層與地質構造

周村區內地層屬華北地層區，魯西地層分區泰安小區，出露的地層由南而北，從老到新依次有：上古生界石炭系及二疊系，中生界的三迭系、侏羅系和白堊系，新生界的第三系和第四系。

受地質作用的影響，周村區內形成了褶皺、斷層等構造，因受松散沉積物覆蓋，多不能直接觀察到。斷層有禹王山斷裂帶、宋家莊斷層、萌山～小龍口斷層、池子頭～戴家泉隱伏大斷層；褶皺有淄博向斜、嶺子～寶山單斜構造、宋家莊小背斜。

1.3 水文地質概況

周村區水文地質條件復雜，不同構造單元、地質巖性互相組合，導致地下水的形成分布、富水程度和賦存運移有較大差別，形成了比較復雜的地下水水化學特征。周村區水文地質分區大致可劃分為南部山丘水文地質區和北部平原區。

1.3.1 南部山丘水文地質區

本區內主要含水巖組有：奧陶系裂隙巖溶水，基巖(巖漿巖類)裂隙水，第四系松散巖類孔隙水，碎屑巖類孔隙～裂隙水。

奧陶系裂隙巖溶水主要分布于王村鎮南部，多埋藏于地下450 m以下，區內未有出露，其巖溶裂隙發育，連通性強，富水性好。

基巖裂隙水在南部山丘區分布較廣，多為北西向巖脈侵入侏羅系碎屑巖或賦存在玄武巖與碎屑巖接觸帶，地下水在有利的地形、地貌及水文地質條件下富集成脈狀或塊狀基巖裂隙地下水。

碎屑巖類孔隙～裂隙地下水主要存在于二疊系奎山組砂巖內，巖性為中粗粒長石石英砂巖，主要富水地段在東寶山、西寶山北側、辛莊～蘇李～沈古一帶。水位埋深15～30 m，補給面積小。

第四系孔隙水在本區僅在山坡山麓，山間洼地、溝谷河槽中有所分布、厚度多在10 m以下。

1.3.2 北部平原區

周村區第四系松散沉積物較為發育，地下水賦存于第四系松散巖類孔隙中，主要為孔隙水，下部基巖風化裂隙帶中亦含水。含水層巖性以粘土、亞粘土及中粗砂、砂礫石為主，厚度自南部20～30 m至北部達80～100 m。

2 研究區地下水質評價分析

2.1 物理化學特征分析

《水文地質手冊》(第二版)第一篇第二章地下水水質一節中，提出了地下水物理化學特征的5種分類方法，分別為按溫度分類、按溶解性總固體分類、按酸堿度分類、按硬度分類、按放射性分類。此分類方法目前有較多的應用，本文根據周村區地下水質實際情況，選取溶解性總固體、總硬度、酸堿度3種方法進行分類分析。采用水質資料為周村區境內分布較為均勻的68眼地下井2016-2019年水質監測數據。

2.1.1 按溶解性總固體分類

《水文地質手冊》第一版曾以礦化度分類，在第二版中改為以溶解性總固體分類。按溶解性總固體含量由小到大，將地下水分為淡水、微咸水、咸水、鹽水、鹵水5個類別。將68眼地下井按其標準進行分類，結果見表1。周村區68眼地下井溶解性總固體全部在3 g/L之內，其中小于1 g/L的淡水54眼，占79.4%；1～3 g/L的微咸水14眼，占20.6%。周村區地下水以淡水為主，也有少部分微咸水，不存在咸水及以上級別的高溶解性總固體水。

表1 按溶解性總固體分類結果表

2.1.2 按硬度分類

《水文地質手冊》中按地下水硬度由小到大，分為極軟水、軟水、微硬水、硬水、極硬水5個類別。68眼地下井分類結果見表2，其中硬度大于450 mg/L的極硬水有35眼，占51.4%；硬度300～450 mg/L的硬水24眼，占35.3%；硬度150～300 mg/L的微硬水8眼，占11.8%；硬度小于150 mg/L的僅有1眼。周村區地下水硬度總體較大，極硬水占一半以上，硬水、微硬水也有部分分布，硬度越小的類別占比越少，軟水僅有個別存在，全區無極軟水。

表2 按硬度分類結果表

2.1.3 按酸堿度分類

按地下酸堿度(pH值)同樣分為5類，分別為強酸性水、弱酸性水、中性水、弱堿性水、強堿性水。分類結果見表3，68眼井中有66眼為中性水，占97.1%；2眼為弱堿性水，占2.9%。從酸堿度來看，周村區地下水絕大部分屬于中性水，個別屬弱堿性水，不存在強酸性水、弱酸性水和強堿性水。

表3 按酸堿度(pH值)分類結果表

2.2 水質類別分析

按照《地下水質量標準》(GB/T14848-2017)對周村區地下水進行水質類別評價，評價指標選取《地下水質量標準》39項常規指標中的19項，具體為pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、氨氮、揮發酚、耗氧量、氟化物、氰化物、砷、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、鉻(六價)、汞、鉛、錳、鐵、鎘。評價方法采用單項指標法，單井水質類別按評價指標中最差指標的水質類別確定。

68眼地下井評價結果見表4。從中可見，68眼地下井中，符合Ⅱ類標準的僅有1眼，占1.5%；符合Ⅲ類標準的有24眼，占35.3%；符合Ⅳ類標準的25眼，占36.8%；符合Ⅴ類標準的18個井點，占26.4%。說明Ⅲ類、Ⅳ類水是周村區地下水的主要水質類別，V類水也存在一部分，Ⅱ類水較少，無Ⅰ類水。

表4 水質類別評價結果表

2.3 水質變化趨勢分析

2.3.1 分析方法

采用指標年均變化率RC，進行地下水水質變化趨勢分析，將所選指標的變化趨勢分成水質惡化(RC>5%)、水質穩定(-5%≤RC≤5%)和水質改善(RC<-5%)三類。本次選取楊古、南閆、寶山3眼井作為代表井，利用2000-2016年水質資料，選取總硬度、礦化度、耗氧量、氨氮、硝酸鹽氮、氟化物、氯化物和硫酸鹽8項指標進行變化趨勢分析。

根據評價指標2000年(t1)監測值C1、2016年(t2)監測值C2，計算評價指標的年均變化量△C：

△C=(C2-C1)/(t2-t1)

(1)

則評價指標監測值的年均變化率RC為：

RC=△C/C1×100%

(2)

2.3.2 變化趨勢分析

按照上述方法，對選取的代表井水質變化趨勢進行分析，結果見表5。從中可見，3個代表井點的8個水質指標共產生24個變化趨勢，其中23個為水質穩定狀態，占95.8%，有1個為水質改善狀態(南閆的耗氧量)，沒有出現水質惡化的情況。說明2000年以來周村區地下水水質較為穩定。

3 結語

(1)通過對周村區68眼地下井近年水質監測資料進行物理化學特征分析，按溶解性總固體分類，周村區地下水以淡水為主，也有少部分微咸水；按硬度分類，周村區地下水硬度總體較大，以極硬水為主，硬水、微硬水也有部分分布；按酸堿度分類，周村區地下水絕大部分屬于中性水，個別屬弱堿性水。

表5 地下水水質變化趨勢分析成果表

(2)按《地下水質量標準》，選取19個指標進行水質類別評價，評價結果顯示Ⅲ類、Ⅳ類水是周村區地下水的主要水質類別，V類水也存在一部分，Ⅰ類、Ⅱ類水幾乎不存在。

(3)選取3個代表井、8個指標，利用2000-2016年水質資料，采用指標年均變化率進行水質變化趨勢分析，結果顯示24個變化趨勢中有23個為水質穩定狀態，說明2000年以來周村區地下水水質較為穩定。