濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量研究

薄克庭，蔡有兄，鄭海文

(1.山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南　250014；2.諸城市國土資源局，山東 諸城　262200)

濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量研究

薄克庭1，蔡有兄1，鄭海文2

(1.山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南250014；2.諸城市國土資源局，山東 諸城262200)

為了查清濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量，對水、土壤、礦山環(huán)境質(zhì)量、無公害農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了現(xiàn)狀調(diào)查，并對生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了綜合評價(jià)。為濟(jì)陽縣社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)調(diào)整、環(huán)境保護(hù)、國土資源管理等領(lǐng)域提供依據(jù)，配合濟(jì)南城市北跨發(fā)展為政府的宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)。

地質(zhì)環(huán)境；研究質(zhì)量；濟(jì)陽縣

引文格式：薄克庭，蔡有兄，鄭海文.濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量研究[J].山東國土資源，2015,31(10)：52-56.BO Keting, CAI Youxiong, ZHENG Haiwen. Study on Ecological and Geological Environment Quality in Jiyang County[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(10):52-56.

濟(jì)陽縣地處黃河下游流域，隨著濟(jì)南市北跨戰(zhàn)略的實(shí)施，濟(jì)陽縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對濟(jì)南市起著舉足輕重的作用。為服務(wù)濟(jì)陽縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃調(diào)整、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和礦產(chǎn)資源勘查，山東省地質(zhì)調(diào)查院于2005年5月向上級主管部門提出省地質(zhì)勘查項(xiàng)目立項(xiàng)申請，并編制了《山東省濟(jì)陽縣生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查》立項(xiàng)申請書。2006年10月10日，濟(jì)南市國土資源局在濟(jì)南組織有關(guān)專家組成評標(biāo)委員會對《山東省濟(jì)陽縣生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查》項(xiàng)目進(jìn)行評標(biāo)，決定將該項(xiàng)目分為主課題、子課題2部分實(shí)施，即在完成地球化學(xué)調(diào)查主課題(濟(jì)陽縣地球化學(xué)調(diào)查)任務(wù)的同時(shí)，完成子課題(濟(jì)陽生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查)工作。經(jīng)評標(biāo)委員會評議，確定山東省地質(zhì)調(diào)查院中標(biāo)承擔(dān)主課題；山東省地礦工程勘察院作為協(xié)助單位，承擔(dān)子課題①。

1　生態(tài)地質(zhì)環(huán)境背景條件

1.1地形地貌

濟(jì)陽縣地勢西南高，東北低，地面高程23.8～14.0m，地面坡降1/7000～1/8000。地表呈微波狀起伏。按微地貌分類原則，全縣分為決口扇形地、緩平坡地、淺平洼地和河漫灘高地4種微地貌類型[1]。

1.2地質(zhì)條件

濟(jì)陽縣南部(齊廣斷裂以南)地層屬華北地層區(qū)魯西地層分區(qū)的泰安地層小區(qū)北部，區(qū)內(nèi)全部為第四紀(jì)松散堆積物所覆蓋，其下為新近系、石炭系、二疊系及奧陶系。北部(齊廣斷裂以北)地層屬華北地層大區(qū)、晉冀魯豫地層區(qū)、魯北地層分區(qū)之濟(jì)陽小區(qū)，區(qū)內(nèi)地表全部為第四紀(jì)松散堆積物所覆蓋，其下為第四系、新近系、古近系[2]。

1.3水文地質(zhì)條件

根據(jù)區(qū)內(nèi)以往水文地質(zhì)資料，濟(jì)陽縣500m以淺地下水賦存和運(yùn)移于第四系及新近系松散堆積物的孔隙中。按其在500m以淺深度內(nèi)含水層垂向上和水平方向上的變化特征可分3種基本類型，即：淺層潛水—微承壓水，中層承壓水和深層承壓水；根據(jù)礦化度及主要化學(xué)成分在垂向上的變化及分布，以礦化度3g/L為臨界值，礦化度大于3g/L即為咸水，2～3g/L為微咸水，小于2g/L為淡水，可劃分為淺層淡水、中層咸水和深層淡水。

淺層潛水—微承壓水含水巖組在濟(jì)陽縣廣泛分布。由于濟(jì)陽縣位于黃河沖積平原，淺部地層主要由黃河多次泛濫淤積而形成，地表巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主。該含水巖組底板埋深較小，一般10～30m，古河道地段大于30m，局部地段大于40m。

中層承壓咸水含水巖組在濟(jì)陽縣廣泛分布。含水層頂板埋深10～50m，底板埋深200m左右。含水層巖性為粉細(xì)砂、粉砂。礦化度一般2～5g/L，高者可達(dá)10g/L以上。該層由于水質(zhì)較差，目前沒有開采利用。

深層淡水含水巖組隱伏于中層承壓咸水含水巖組以下，區(qū)內(nèi)普遍分布。含水層頂板埋深200～300m，底板埋深450～500m，巖性為中砂、細(xì)砂及粉砂，局部地段夾粗砂含水層。一般單井涌水量500～1000m3/d。根據(jù)區(qū)域資料分析，水化學(xué)類型以重碳酸鹽型及重碳酸硫酸鹽型為主，水質(zhì)尚好，礦化度1～2g/L。

1.4工程地質(zhì)條件

濟(jì)陽縣在地貌單元上處于黃河下游沖積平原，區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育第四紀(jì)黃河沖積松散土層，成因類型主要為河流沖積相沉積。根據(jù)工程地質(zhì)資料，0～30m深度內(nèi)，可分為2個(gè)工程地質(zhì)層。第一工程地質(zhì)層為粉土，厚度15m左右，濟(jì)北經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)一帶廣泛分布，顏色呈灰黃色、棕黃色，土質(zhì)均勻，濕—飽和，稍密—中密，局部粘粒含量高，質(zhì)純無雜質(zhì)，具銹染，振動(dòng)宜析水，具中等壓縮性。在濟(jì)陽縣城一帶(黃河北岸一帶)間夾薄層淤泥質(zhì)土，灰—灰黑色，可塑偏軟，飽和，粘性較強(qiáng)，含腥味，含小螺殼及黑色碳質(zhì)物，屬中等偏高壓縮性土。第二工程地質(zhì)層為粉質(zhì)粘土，分布廣泛，呈淺黃色、褐黃色，單層厚度2m以上，可塑—硬塑，土質(zhì)不均勻，局部夾粉土薄層，偶見鐵錳氧化物及小姜石，具中等壓縮性。

2　水環(huán)境條件

2.1地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

黃河水枯水季節(jié)(2007年6月)綜合污染指數(shù)為4.437，首要污染物為As，分擔(dān)率為29.30%，其次是Cd(22.54%)、酚(18.03%)、Pb(10.37%)，4項(xiàng)污染分擔(dān)率之和為80.24%，其他占19.76%；而在豐水期(2007年9月)的綜合污染指數(shù)為2.17，首要污染物是Cd，分擔(dān)率為36.866%，其次為酚、Pb，Cr6+。徒駭河水污染負(fù)荷劉家營斷面占首位，為47.45%，其次是垛石大橋斷面，為33.89%，小圈斷面最小為18.66%。從污染分擔(dān)率分析，氨氮占89.33%，COD次之占4.28%，Cd占2.53%，酚占2.02%，其他占1.83%。

2.2地下水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

2.2.1地下水質(zhì)量評價(jià)

圖1　濟(jì)陽縣地下水質(zhì)量分區(qū)圖

2.2.2生活飲用水質(zhì)量評價(jià)

2.2.3灌溉用水水質(zhì)評價(jià)

通過對濟(jì)陽縣淺層地下水Ka值計(jì)算結(jié)果及評價(jià)[4]，仁鳳鎮(zhèn)大部和曲堤鎮(zhèn)東北部部分地方、中部傅家—白楊店一帶、新市鎮(zhèn)北部大部分地方以及西南部井家莊—高官屯一帶，均為不太適用灌溉。其余地方的水適用和完全適用灌溉(圖2)。通過對濟(jì)陽縣境內(nèi)的徒駭河和黃河水取樣測試分析，徒駭河和黃河水均適用灌溉。

圖2　濟(jì)陽縣地下水灌溉用水質(zhì)量評價(jià)圖

3　土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

為了合理評價(jià)濟(jì)陽縣土壤環(huán)境質(zhì)量，對土壤中的Cd，Hg，As，Cu，Pd，Cr，Zn，Ni進(jìn)行了面狀控制測試分析。全區(qū)土壤pH值在7.80～8.50之間，屬于偏堿性土。砷元素在全縣分為Ⅰ，Ⅱ類；Ⅱ類土主要分布在西屯村西、東瓦-唐廟、垛石橋東、回河村北，其余地區(qū)全部為Ⅰ類土(圖3)。土壤環(huán)境質(zhì)量總體狀況良好，完全滿足農(nóng)業(yè)耕作土壤的環(huán)境質(zhì)量要求[5]。

圖3　濟(jì)陽縣土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)圖

4　無公害農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境質(zhì)量評價(jià)

濟(jì)陽縣地處魯北平原南端，地勢平坦，土壤肥沃。仁風(fēng)、太平的“富硒”西瓜，店子、青寧的紅提葡萄，崔寨的綠星香瓜等產(chǎn)品遠(yuǎn)近聞名，遠(yuǎn)銷省內(nèi)外幾十個(gè)城市。但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土壤重金屬污染呈蔓延趨勢。為保證蔬菜的質(zhì)量安全，促進(jìn)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，2007年在濟(jì)陽縣共取了農(nóng)產(chǎn)品樣40件，其中小麥樣品23件，黃瓜樣品6件，西瓜樣品4件，玉米樣品7件，進(jìn)行有害元素分析和無公害農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境質(zhì)量評價(jià)。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均采用山東省地方標(biāo)準(zhǔn)無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(DB37/274.2-2000)[6]。

4.1小麥有害元素特征

與山東省地方標(biāo)準(zhǔn)無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相比，小麥樣品中Cd，Hg，As，Cr指標(biāo)在23件樣品中均未超標(biāo)，達(dá)標(biāo)率為100%；F指標(biāo)在23件樣品中有7件超標(biāo)，超標(biāo)率為30.4%；Pb指標(biāo)在23件樣品中有22件超標(biāo)，超標(biāo)率為95.7%。有些地方個(gè)別元素超標(biāo)非常嚴(yán)重，如濟(jì)南市天橋區(qū)東褚家營子F元素含量超標(biāo)率為522%(表1)。

4.2黃瓜有害元素特征

與無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相比，黃瓜樣品中Cd，Hg，As，Cr指標(biāo)在6件樣品中均未超標(biāo)，達(dá)標(biāo)率為100%；F指標(biāo)在6件樣品中有1件超標(biāo)，超標(biāo)率為16.7%；Pb指標(biāo)在6件樣品中有1件超標(biāo)，超標(biāo)率為16.7%。有些地方個(gè)別元素超標(biāo)較嚴(yán)重，如曲堤鎮(zhèn)大潘家F元素含量超標(biāo)率為208%(表2)。

表1　小麥樣品與無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對照(mg/kg)

表2　黃瓜樣品與無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對照(mg/kg)

4.3西瓜有害元素特征

與山東省地方標(biāo)準(zhǔn)無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相比，西瓜樣品中Cd，Hg，As，F(xiàn)，Pb，Cr指標(biāo)在4件樣品中均未超標(biāo)，達(dá)標(biāo)率為100%(表3)。

表3　西瓜樣品與無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對照(mg/kg)

4.4玉米有害元素特征

與山東省地方標(biāo)準(zhǔn)無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相比，玉米樣品中Cd，Hg指標(biāo)在7件樣品中均未超標(biāo)，達(dá)標(biāo)率為100%；As指標(biāo)在7件樣品中有1件超標(biāo)，超標(biāo)率為14.3%；F指標(biāo)在7件樣品全部超標(biāo)，超標(biāo)率為100%，超過標(biāo)準(zhǔn)5～11倍；Pb指標(biāo)在7件樣品中有6件超標(biāo)，超標(biāo)率為85.7%；Cr指標(biāo)在7件樣品中有6件超標(biāo)，超標(biāo)率為85.7%(表4)。

表4　玉米樣品與無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對照(mg/kg)

5　礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量

礦山地質(zhì)環(huán)境主要通過地質(zhì)問題和地質(zhì)災(zāi)害兩方面因素進(jìn)行綜合評價(jià)。對工作區(qū)內(nèi)的地面沉降、采空塌陷及伴生地裂縫地質(zhì)災(zāi)害給予較大的權(quán)重，本著“就高不就低、就大不就小”的原則進(jìn)行打分評價(jià)，將濟(jì)陽縣劃分為地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育區(qū)、輕度地質(zhì)災(zāi)害區(qū)和嚴(yán)重災(zāi)害區(qū)(圖4)。

圖4　礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)分區(qū)圖

6　生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)

通過對水環(huán)境、土壤環(huán)境、礦山地質(zhì)環(huán)境的評價(jià)結(jié)果按級打分，然后將各指標(biāo)分值疊加進(jìn)行總的評價(jià)，將濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量劃分為：良好區(qū)(Ⅰ)、較好區(qū)(Ⅱ)、差區(qū)(Ⅳ)(圖5)。

圖5　濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)圖

7　結(jié)語

(2)濟(jì)陽縣地下水不太適用灌溉的地方較多，包括仁鳳鎮(zhèn)大部和曲堤鎮(zhèn)東北部部分地方、中部傅

家—白楊店一帶、新市鎮(zhèn)北部大部分地方以及西南部井家莊—高官屯一帶，但徒駭河水和黃河水均適用灌溉。

(3)隨著濟(jì)陽縣煤炭、石油等地下資源開采時(shí)間的延長，亦會產(chǎn)生不同程度的地質(zhì)災(zāi)害，工礦企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)留有保護(hù)煤柱，居民居住區(qū)易避重就輕等，減少地質(zhì)災(zāi)害所產(chǎn)生的危害。

(4)濟(jì)陽縣Ⅰ類環(huán)境質(zhì)量土壤面積1039.71km2，占全縣總面積的96.63%，建議大力種植無公害農(nóng)產(chǎn)品，提高濟(jì)陽縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

(5)濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量劃分為良好區(qū)、較好區(qū)和差區(qū)。在規(guī)劃建設(shè)過程中建議對濟(jì)陽縣的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境根據(jù)其相對應(yīng)的治理措施進(jìn)行有效的修復(fù)。堅(jiān)持“在保護(hù)中開發(fā)、在開發(fā)中保護(hù)”的原則。

[1]山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局.山東省環(huán)境地質(zhì)圖集[M].濟(jì)南:山東省地圖出版社，1991.

[2]宋明春，王沛成，梁邦啟，等.山東省區(qū)域地質(zhì)[M].濟(jì)南:山東省地圖出版社，2003.

[3]GB5749-2006.生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]GB5084-1992.農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]GB15618-1995.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[6]DB37/274.2-2000.山東省地方標(biāo)準(zhǔn)無公害農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].

Study on Ecological and Geological Environment Quality in Jiyang County

BO Keting1, CAI Youxiong1, ZHENG Haiwen2

(1. Shandong Geo-engineering Exploration Institute，Shandong Jinan 250014 ，China; 2. Zhucheng Bureau of Land and Resources, Shandong Zhucheng 262200, China)

In order to clarify ecological and geological environment quality in Jiyang county,water, soil, mine environmental quality, environmental quality of pollution-free agricultural products have been surveyed, and the ecological and geological environment quality has been comprehensively evaluated. It will provide the basis for social and economic development planning, agricultural economic adjustment, environmental protection and land and resources management in Jiyang county. It also can provide a scientific basis for macro decision-making by the government.

Geological environment; quality; Jiyang county

2014-11-12；

2014-12-07；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

薄克庭(1972—)，男，山東鄒城人，工程師，主要從事水工環(huán)和樁基礎(chǔ)施工工作；E-mail：bocaiyu_2009@sina.com

X141

B

①山東省地礦工程勘察院，山東省濟(jì)陽縣生態(tài)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查報(bào)告，2008年3月。