煙臺“單村、聯村水源地”淺層地下水特征分析

陳婷婷 范路萍 張家瑜 鄒本春 山東同濟測試科技股份有限公司

水是人類賴以生存的資源，地下水由于具有濁度低、水量豐富、容易獲取等特點，在世界上許多地方，都是重要的飲用水水源。在亞洲大約有1/3 的居民以地下水為主要的飲用水源，美國有50%的城市居民的生活用水和將近90%的農村地區的居民生活用水以地下水為飲用水水源。

我國是一個缺水比較嚴重的國家，特別是煙臺為干旱地區，隨著工農業生產的高速發展，地下水污染帶來的對環境和經濟發展的影響也日趨顯露，水資源危機已開始阻礙區域社會經濟可持續發展，成為危及城鎮居民飲水安全的隱患，因此保護水環境，建立水污染防治體系，進行必要的飲用水質量監測，一旦發現地下水遭受污染，就應及時采取措施，保障良好、安全的地下水供應顯得尤為重要。

一、煙臺地區“單村、聯村水源地”基礎環境現狀

（一）基本情況

煙臺市地處中緯度，位于山東半島中部，瀕臨黃海與渤海之間，瀕臨海濱區域，地勢平坦，地質結構穩定，地下水埋深一般在2-3 米左右，丘陵地區飲水井地下水埋深一般都大于10 米以上。本次調查在用單村、聯村地下水井380 眼，其中供給人數在1000（含1000 人）人以上的單口水井占17%，供給人數在500（含500 人）人以上、1000 人以下的單口水井占31%，其余52%供給人數在100-500 人之間。

（二）污染源分布情況

農村水環境污染類型主要分為生活污染源（包括日常生活直排污水和分散旱廁滲漏污水）、畜禽養殖污染源、農業種植使用農藥和化肥造成的面源污染、水產養殖導致的水環境污染等。根據本次實地調查，煙臺調查區域所轄單村、聯村飲用水井污染源主要是生活污染源、農業面源污染和畜禽養殖污染源。

本次調查在用供水井中只受生活污水影響的飲用水井為70 眼，占比為18.4%；受生活污水和農業面源污染影響的有266 眼，占比70.0%；同時受生活污水、農業面源和畜禽養殖污染影響有44 眼水井，占比11.6%。

二、地下水的監測

（一）監測點布設原則

（1）監測點總體上能反映監測區域的地下水環境質量狀況；

（2）監測點不宜輕易變動，盡可能保持地下水監測數據的連續性；

（3）綜合考慮監測井成井方法、當前科技發展和監測技術水平等因素，考慮實際采樣的可行性，使地下水監測點布設切實可行；

（4）定期（如每5 年）對地下水質監測網的運行狀況進行一次調查評價，根據最新情況對地下水質監測網進行優化調整。

（二）監測點（監測井）設置

本次監測重點是供水水源地保護區，符合要求的在用、暫用的重點農村水源供水井380 眼，其范圍覆蓋了煙臺市多個縣市區的30 余個街道。

（三）地下水樣品的采集

2018 年5 月至2018 年8 月對所轄區域單村、聯村飲用水源地基礎環境狀況進行實地走訪調查，取樣時詳細記錄取樣時間、取樣位置、周邊環境、土地利用方式，通過農戶調查記錄取水深度（壓水井為水管下沿深度，電泵井為電泵的深度），壓水井與水泵井取樣時均先放掉幾分鐘的陳水，然后取瞬時水樣。

現場監測項目包括水位、水量、水溫、pH 值、電導率、渾濁度、色、嗅和味、肉眼可見物等指標，同時還測定氣溫、描述天氣狀況和近期降水情況。除了現場監測的項目，樣品的其他項目需要到實驗室監測分析。

（四）監測項目和分析方法

監測項目分為地下水質量常規指標和非常規指標，本次選取地下水質量指標共21項，具體項目為pH 值、高錳酸鹽指數、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發酚、氟化物、陰離子表面活性劑、砷、汞、鉻（六價）、鎘、銅、鋅、鉛、鐵、錳、硒。

依據 GB/T 14848 地下水質量標準和HJ/T 164 地下水環境監測技術規范對樣品進行采樣，按照GB5750.4、GB5750.5、GB5750.6、GB5750.7 生活飲用水標準檢驗方法對監測項目進行測試分析。

（五）監測結果

根據以上監測井位和檢測分析方法，得到了2018 年煙臺調查區域單村、聯村水源地380 眼地下水井監測數據，具體如表1。

表1 2018 年煙臺調查區域地下水監測數據匯總表

三、地下水質量評價

（一）地下水質量評價因子

本文將21 項監測指標均作為評價因子參與地下水質量綜合評價。

（二）地下水質量評價方法

標準指數評價法是最早用于包括對地表水評價在內的環境質量評價的慣用方法。目前在地下水質評價中也沿用該方法。包括單因子指數法和綜合指數法。綜合指數法較單因子指數法更為常用，其方法很多，如F值評分法、內梅羅指數法，Ross 水質指數法、水質質數（WQI）法等。本文以常用的F 值評分法進行水質綜合評價。

F 值指數評分法的步驟是：

①首先進行各單項組分評價，劃分組分所屬質量類別，標準為《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）中類別標準。

②對各類別按表2 規定分別確定單項組分評價分值Fi。

③按下列公式計算綜合評價分值F：

Fmax——單項組分評價分值Fi 中的最大值；

n——項數。

④根據F 值，按表2 劃分地下水質量級別（見表3），再將細菌學指標評價類別注在級別定名之后。

表2 地下水單項組分評價分值

表3 地下水質量分級表Table 3 Groundwater quality classif ication table

（三）地下水質量評價結果

1.單項因子評價

2018 年煙臺調查區域單村、聯村水源地共監測380 眼井位，各監測井位單項因子評價結果見表4。21 項指標中，Ⅰ類井數所占比例最高的指標有pH、高錳酸鹽指數、氨氮、氟化物、亞硝酸鹽、揮發酚、砷、汞、鉻（六價）、鉛、鎘、鐵、錳、銅、鋅、硒、陰離子表面活性劑；Ⅱ類井數所占比例最高的指標有總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體；Ⅲ類井數所占比例最高的指標有硝酸鹽。

表4 2018 年煙臺調查區域地下水監測井位各因子評價結果統計表

2.綜合評價

2018 年煙臺調查區域單村、聯村水源地水井水質綜合評價結果：由表5 可見，監測的380 眼井位中綜合評價分值F 范圍為1.00-3.80，其中0.80（含）-2.50范圍內的為185眼，水質級別為良好，2.50（含）-4.25 范圍內的為195 眼，水質級別為較好。水質級別為良好的井位占總監測井位的48.7%，較好的占51.3%。

表5 2018 年煙臺調查區域地下水監測井位綜合評價結果統計表

四、結論與建議

（一）主要結論

（1）通過對以上數據進行初步分析，為下一步該沿海城市地下水污染機理分析、治理、保護提供了詳細資料；

（2）在對常用地下水質量綜合評價模型進行必要分析的基礎上，采用“F 分值法”對煙臺市地下水進行了評價，認為總體上該沿海城市巖溶水質量較好，孔隙水污染較嚴重，并給出了具體的評價結果。評價結果客觀，符合地下水質量的實際情況；

（3）地下水水質受到人為因素影響明顯，淺層地下水普遍受到污染，中深層地下水局部水質變差；

（4）煙臺調查區域地下水環境質量為較好，水質穩定。從污染因子分析，影響地下水的主要因子為硝酸鹽、總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體。

（二）建議

根據調查區域水文地質條件和地下水開發利用現狀，為確保地下水資源得到合理開發利用，通過對地下水的監測進一步的了解和熟悉，地下水監測方面存在的問題。

從監測內容上看，長期以來地下水監測的主要內容是以地下水水位（埋深）為主，對水質、水量等的監測還很有限、僅在部分地區開展，滿足不了供水安全和生態環境保護等的需求。地下水監測工作的現狀與經濟社會可持續發展的要求還不相適應。

為了防止環境地質進一步惡化，提出以下幾點建議：

（1）煙臺是一個地表水與地下水聯合供水的城市，流經的夾河與沁河水系均不同程度的受到污染，隨著城市的發展，人口的增加，需水量也日益加大，而地表水受到不同程度的污染，因而加強了對地下水的開采。為了調節人口、工業與需水的矛盾，必須合理開發地下水資源，加強地下水的動態監測，尤其是地下水水質的監測，不斷的調整優化地下水開采方案，發揮其最佳社會、經濟和環境效益。

（2）加強管理，制定水資源合理開采利用與保護規劃。由于地下水是有限的水資源，在合理利用地下水的同時，可以充分利用地表水補給量廣這一特點，加大地表水對地下水的補給，做到地表水和地下水合理搭配供水。

（3）根據煙臺不同區域地下水的存貯情況，通過研究出的補給量與可開采量的實際情況，合理規范其區域的開采量，做到不超采區域地下水。

（4）開展地面沉降的調查與監測。近年來，由于地面沉降對市政設施和城市發展造成了不良影響，如地面沉降使排水能力下降，排水管道斷裂不通，導致排水不暢，路面積水嚴重，因此應啟動地面沉降的監測。

（5）提出相應的法律、法規，控制污染物的排放量，禁止未經處理污染水直接排入河渠，以免污染地下水。