李海濤

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000）

衡水市地下水水質變化趨勢預測分析

李海濤

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北 衡水 053000）

采用線性趨勢檢驗法，選擇反映衡水市淺層地下水水質狀況的氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體、氟化物5項參數(shù)分別進行統(tǒng)計分析。依據分析結果，對衡水市未來幾年地下水水質狀況和變化趨勢進行了預測。

水質預測；變化趨勢；線性趨勢檢驗法

1 地下水現(xiàn)狀%

由于衡水市降水量較少，地表水資源不足，使地下水成為區(qū)域供水的主要水源。據衡水市水資源公報統(tǒng)計，衡水市供水主要靠地表水和地下水，地表水供水量僅占總供水量的10%，地下水供水量占總供水量的80%以上。因此地下水質的質量，直接關系到衡水市居民的身體健康和城市的可持續(xù)發(fā)展［1］。

2 水質分析

選取1999～2009年共10a的地下水資料，用線性趨勢檢驗法對硫酸鹽、礦化度、氟化物、氯化物、總硬度5項參數(shù)進行分析研究，對衡水市未來幾年地下水水質狀況和變化趨勢進行分析、預測。

利用直線相關方式，求出各監(jiān)測井各項目的含量變化趨勢線以及以年份為變量的方程，設其方程式為：

Y=a+bt

式中 y為某離子在t年的濃度；a為某離子的起始濃度；b為單位時間內的濃度增量系數(shù)；t為時間增量。

通過與季節(jié)性肯德爾趨勢檢驗法比對檢驗上述方程。檢驗分析井以北小位、西七吉、北韓、南青林、前村、軍張莊、駱家村、宋橋、前馬莊、中角等10眼井為代表（見表1）。

表1 子牙河水系地下水水質測井位置一覽表

分析參數(shù)選擇變化趨勢較明顯的硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度、氟化物、氯化物共5項。其中硫酸鹽含量中角、北韓、西七吉、前馬莊4眼井計算檢驗結果見圖1；溶解性總固體含量北小位、北韓、西七吉、前馬莊4眼井計算檢驗結果見圖2；氟化物含量北小位、軍張莊、南青林、宋橋4眼井的變化趨勢分析結果見圖3；總硬度含量北韓、前馬莊、南青林、前村4眼井變化趨勢分析結果見圖4；氯化物含量軍張莊、前村、西七吉、駱家村4眼井變化趨勢分析結果見圖5。

圖1 硫酸鹽變化趨勢

圖2 溶解性總固體變化趨勢

圖3 氟化物變化趨勢

圖4 總硬度變化趨勢

圖5 氯化物變化趨勢

由圖1可以看出，前馬莊、北韓地下水中硫酸鹽含量呈下降趨勢，中角、西七吉地下水中硫酸鹽含量呈上升趨勢；由圖2可以看出，前馬莊、北韓地下水中溶解性總固體含量呈下降趨勢，北小位、西七吉地下水中溶解性總固體含量呈上升趨勢；由圖3可以看出，軍張莊、南青林地下水中氟化物含量呈上升趨勢，北小位、宋橋地下水中氟化物含量呈下降趨勢；由圖4可以看出，南青林、前村地下水中總硬度含量呈上升趨勢，北韓、前馬莊地下水中總硬度含量呈下降趨勢；由圖5可以看出，軍張莊、駱家村地下水中氯化物含量呈下降趨勢，前村、西七吉地下水中氯化物含量呈上升趨勢。

圖1中季節(jié)性肯德爾檢驗公式分別為：前馬莊為y=37.5x+475.5，北韓為y=-97x+1119.5，中角為y=9.16x+28.1，西七吉為y=25.6x+186.6。圖2，3，4，5季節(jié)性肯德爾檢驗公式依此類推。

從上面一些圖示與季節(jié)性肯德爾檢驗結果比較，變化趨勢是一致的，證明此線性趨勢檢驗方法的可行性［2］。

3 污染危害

衡水市淺層地下水水質的污染因素為氟化物、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物和總硬度5項，這些物質如果超標，將對人類生產生活帶來嚴重危害。

3.1 對人體的危害

地下水水質下降甚至惡化，給衡水市飲用水水質安全帶來嚴重威脅。地下水中含有的有害物質具有致癌、致畸、致突變的 “三致作用”，長期飲用不符合生活飲用水標準的水源，對人類身體健康有著嚴重影響。

3.2 對環(huán)境、生產的危害

水質惡化會導致生物的減少或滅絕，造成各類環(huán)境資源的價值降低，破壞生態(tài)平衡。被污染的水如果達不到農業(yè)生產和灌溉的要求，就會導致減產。更嚴重的是用被污染的地下水灌溉農田，不僅會降低農用設備的功能，而且將使土壤惡化，改變土壤物理、化學性質而抑制農作物的正常生長，甚至直接致死。工業(yè)采用被污染的地下水，不但腐蝕各種機械設備，而且會大大降低產品的質量，影響工業(yè)正常生產。

4 污染原因

4.1 天然污染源

在衡水市，因天然污染源影響引起的地下水資源質量超標的水質監(jiān)測井占監(jiān)測井總數(shù)的80%以上。例如，硫酸鹽、氯化物、總硬度、礦化度、氟化物等超標主要是受地質結構影響。由此可見，地質環(huán)境背景值高是影響衡水市淺層地下水資源質量狀況的主要因素。

4.2 工業(yè)污染源

隨著衡水市經濟的快速發(fā)展，工廠排出的工業(yè)廢水和廢渣，雖然有少數(shù)經過處理排入污水處理廠，但是由于污水處理廠數(shù)量少，設施還不完善，大量廢水不經過處理，便通過管道直接排入溝、河、渠等，這些管道因無防滲措施而污染了地下水，造成地下水水質的嚴重污染。

4.3 農業(yè)污染源

農業(yè)污染源主要來源于農業(yè)生產中的農藥、化肥和廢污水灌溉等［3］。農藥、化肥、畜禽的糞便隨雨水流入周圍河道，使地下水體中亞硝酸鹽氮等嚴重超標。水灌溉在一定程度上使土壤的含氮量增加，土壤肥力增加，長期使用污水灌溉，會使地下水體中氨氮、亞硝酸鹽嚴重超標，引起對農作物、土壤及地下水的污染。

4.4 生活污染源

生活污染源來自于人類生活污水造成的水體污染。衡水市人口日益增多，隨著人類活動的增加，產生大量的生活污水，有的不經過處理，造成了地下水水質的污染。生活污水中含有機物、合成洗滌劑和氯化物，以及致病菌、病毒和寄生蟲卵等，生活污水進入水體，惡化水質，引起地下水污染，并傳播疾病。

5 變化趨勢預測

根據上述線性趨勢分析，結合衡水市地下水的開發(fā)利用現(xiàn)狀，對未來幾年地下水水質進行初步預測。由以上趨勢檢驗結果可知，影響衡水市淺層地下水水質的主要因素為氟化物、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物和總硬度。從整體上講氟化物、溶解性總固體、總硬度含量有增大的趨勢；氯離子有下降的趨勢；硫酸鹽目前變化趨勢不大，但根據溶濾作用和濃縮作用原理隨著氯離子含量的下降，硫酸鹽的含量有上升趨勢。

從以上分析結果看，水質類別符合《地下水質量標準》Ⅲ類的相當少見，絕大多數(shù)淺層地下水水質為Ⅴ類水。分析表明，衡水市淺層地下水水質普遍較差，地下水污染呈減輕趨勢。從區(qū)域分布上看，安平縣及饒陽北部為全淡區(qū)，淺層地下水埋深較大，污染程度相對較輕；而滏陽河沿岸和南運河沿岸受地表水污染的影響，淺層地下水污染嚴重。桃城區(qū)北韓站、冀州區(qū)南褚宜兩眼井水質極差，全部為V類水。北韓站氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體均呈逐年下降趨勢。

6 防治對策

6.1 健全法律法規(guī)，提高全民保護水資源意識

依據《水法》、《水污染防治法》等有關法律法規(guī)，加強地下水資源保護方面的法律、法規(guī)建設，依法治水。加大宣傳力度，增強群眾保護地下水資源的意識，讓人民群眾認識到地下水污染的嚴重性和危害性，促進水環(huán)境保護和生態(tài)建設決策的科學化、民主化，鼓勵社會團體和公民積極參與地下水資源保護工作，做到人人防治地下水污染。利用各種媒體，加強水資源保護的宣傳，加大監(jiān)督力度，從而保證地下水資源保護工作健康發(fā)展。

6.2 強化水源保護，提高污水處理能力

根根水源區(qū)的水體功能，劃定水源保護區(qū)，制定相應的保護措施，禁止向河流水域、滲井、滲坑排放超標污水。建立污水處理廠，合理排放污水，治理、清除污染源，加強水資源保護工作。

6.3 加強地下水水質監(jiān)測工作

加強對地下水水量、水位、水質的監(jiān)測，進一步鞏固、調整、充實地下水監(jiān)測站網，對地下水水質、水量進行同步監(jiān)測。對重點地區(qū)、重點水域和重點水源地重點監(jiān)測，定期發(fā)布動態(tài)簡報、公報，掌握地下水變化動態(tài)，發(fā)現(xiàn)地下水水質惡化及時處理。合理開采地下水，避免過量開采。

6.4 防治結合，以防為主

水資源的污染要防治結合，重在預防，要綜合規(guī)劃，合理布局，決不走“先污染后治理”的路子。以預防為主，減少污染物排放才是改善地下水環(huán)境的根本措施，最有效的辦法是根據流域水環(huán)境容量制定污染物允許排放量，控制進入江河湖庫的污染物，將排放總量指標層層分解，并將排放量指標分解到每個排污單位，納入目標責任制管理，同時加強對入河排污口的監(jiān)督性監(jiān)測與管理，廣泛推廣應用污水凈化新技術，從根本上減少污染。

7 結語

（1）地下水是水資源的重要組成部分，是人類生產和生活不可或缺的重要因素之一，加強地下水資源的質量管理，保護環(huán)境刻不容緩，大家都應該珍惜、愛護地下水，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，為構建和諧社會做出貢獻［7］。

（2）衡水市絕大多數(shù)淺層地下水水質普遍較差，影響衡水市淺層地下水水質的主要因素為氟化物、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物和總硬度。

（3）根據線性趨勢分析，氟化物、溶解性總固體、總硬度含量有增大趨勢；氯離子有下降趨勢；硫酸鹽目前變化趨勢不大，但根據溶濾作用和濃縮作用原理隨著氯離子含量的下降，硫酸鹽的含量有上升趨勢。

［1］河北省衡水水文水資源勘測局.衡水市水資源評價報告［R］.2006.

［2］王海峰，李春燕，杜吉銀，等.大名縣地下水水質狀況及肯德爾水質趨勢分析［J］.河北水利，2006（6）:46.

［3］梅雙斌.淺談河北省城市地下水污染及防治［J］.環(huán)境保護，1994（8）:45-46.

［4］袁旭音，李兵，許微微，等.太湖入湖河道沉積物中生物利用磷和營養(yǎng)水平分析［J］.地學前沿，2008，15（5）:212-218.

［5］地下水污染與人類健康［J］.城市環(huán)境與城市生態(tài)，1998（3）:19-22.

［6］姜建軍.中國地下水污染現(xiàn)狀與防治對策［J］.環(huán)境保護，2007（19）：7-10.

［7］潘本鋒，李莉娜.地下水污染原因調查的思路分析與探討［A］.中國環(huán)境科學學會2006年學術年會優(yōu)秀論文集（中卷）［C］.2006.

Analysis of Trend Prediction of Hengshui City Groundwater Quality

LI Hai-tao
（Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Hengshui in Hebei Province， Hengshui 053000，China）

Based on linear trend inspection， selecting chloride， sulfate， total hardness， dissolved solids， and fluoride to analyze for shallowing groundwater quality status of Hengshui City.According to the analysis result，groundwater situation and future trend of Hengshui City is forecasted.

prediction of groundwater；variation tendency；linear trend inspection

X832

A

1672-9900（2011）03-0035-03

2011-03-25

李海濤(1982—)，男(漢族)，河北邯鄲人，助理工程師，主要從事水文與水資源、水環(huán)境監(jiān)測及評價工作，（Tel）13831809766。