楊 彥，魏偉偉，李定龍，葉 春，孫宏偉，陸曉松

(1.常州大學(xué) 江蘇 常州 213164;2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012)

常州市區(qū)地下水污染研究

楊 彥1，魏偉偉1，李定龍1，葉 春2，孫宏偉1，陸曉松1

(1.常州大學(xué) 江蘇 常州 213164;2.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012)

根據(jù)常州市地下水環(huán)境背景值、水質(zhì)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析常州市地下水水質(zhì)演變規(guī)律。通過分析1982年至2009年水質(zhì)狀況，對地下水污染程度進(jìn)行分級，綜合評價(jià)地下水水質(zhì)。并結(jié)合地下水污染因子變化規(guī)律、水化學(xué)類型變化趨勢，提出地下水保護(hù)綜合治理措施。

地下水;污染;評價(jià);常州市

常州市位于長江三角洲太湖平原西北，區(qū)內(nèi)地貌可劃分為構(gòu)造剝蝕殘丘、長江漫灘平原、高亢平原、平坦水網(wǎng)平原四個(gè)地貌單元。常州北臨長江，南瀕太湖，區(qū)內(nèi)地表水系極為發(fā)達(dá)，為太湖上游高水網(wǎng)區(qū)［1］。本地區(qū)隸屬于揚(yáng)子地層江南地層分區(qū)(圖1)，其表部地層的巖性結(jié)構(gòu)厚度及分布有重要的水文地質(zhì)意義［2］。上個(gè)世紀(jì)80年代以來，由于常州鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展，地下水水資源的開采規(guī)模不斷增加，由于不合理的開采布局和過量開采，造成深層水地下水水位持續(xù)下降，由此引發(fā)了地面沉降、地裂縫等問題。2000年常州實(shí)施封井計(jì)劃，逐漸減少地下水的開采，截止20004年封井917眼［3］。

1 地下水水質(zhì)現(xiàn)狀及特征

地下水水質(zhì)動(dòng)態(tài)與特定的環(huán)境水文地質(zhì)條件、人類活動(dòng)工程密切相關(guān)。根據(jù)1982年至2009年常州市地下水水質(zhì)監(jiān)測資料［2］，見圖 1，表 1。

表1 常州市市區(qū)地下水化學(xué)成分統(tǒng)計(jì)(均值)

根據(jù)該地區(qū)采樣點(diǎn)分布情況和地下水采樣點(diǎn)水質(zhì)污染狀況，常州市地下水化學(xué)類型的變化規(guī)律和變化趨勢:

(1)常州市區(qū)及外圍，多為平坦廣闊的沖湖積平原、長江漫灘平、高亢平原、原沿太湖地區(qū)分布?xì)埱穑叵滤瘜W(xué)類型大多為HCO3－Ca·Na型水。該化學(xué)類型處在自然背景狀態(tài)下與本底水化學(xué)類型相一致的，多年一直保持相對穩(wěn)定，未受明顯污染。

(2)常州市區(qū)主要為沖湖積高亢平原與平坦水網(wǎng)平原，地下水化學(xué)類型多為 HCO3·SO4－Ca·Na微咸水，水質(zhì)相對穩(wěn)定。

(3)常州市南緣沿太湖區(qū)域分布有殘丘，地下水化學(xué)類型呈現(xiàn)出由SO4·HCO3－Ca·Na型水逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?HCO3·SO4－Ca·Na型微咸水的趨勢。

圖1 采樣點(diǎn)位置

2 地下水水質(zhì)污染評價(jià)與分析

2.1 地下水水質(zhì)污染程度

采用污染指數(shù)法劃分污染程度的級別［4］。根據(jù)多年的地下水水質(zhì)監(jiān)測資料和地下水水質(zhì)狀況、污染源，確定了10項(xiàng)具有代表性、規(guī)律性和在地下水水質(zhì)中占重要的水質(zhì)評價(jià)因子［3］，即總硬度、礦化度、氨氮、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、鐵、錳、碳酸氫鹽。

圖2為地下水污染評價(jià)結(jié)果，地下水污染區(qū)域可分為未污染區(qū)、極輕度污染區(qū)、輕度污染區(qū)和重度污染區(qū)。

(1)未污染區(qū):主要零星分布在常州市沖積湖高亢平原的安家，和長江漫灘平原的前黃等地，遠(yuǎn)離污染源，基本沒有超標(biāo)的指標(biāo)，其水化學(xué)類型為HCO3淡水。

(2)極輕度污染區(qū):主要分布在常州市南部的戚墅堰 －禮嘉、北部西夏墅—安家及西南部嘉澤—厚會(huì)小部分地區(qū)，地下水基本保持天然良好狀態(tài)，地下水水質(zhì)類型大部分為HCO3－Ca型水，主要超背景值的指標(biāo)為鐵、錳。

(3)輕度污染區(qū):主要分布在常州市區(qū)中心和外圍沿太湖殘丘地區(qū)，主要由城市生活垃圾及工業(yè)"三廢"的不合理處置所致。地下水中，超過背景值的指標(biāo)主要有銨鹽、亞硝酸鹽、鐵、錳等。

(4)重度污染區(qū):主要成點(diǎn)狀分布于常州市的工業(yè)園區(qū)，如薛家等地，超過背景值的主要因子為總硬度、銨鹽、硫酸鹽、亞硝酸鹽等。

圖2 地下水污染分析圖

2.2 地下水水質(zhì)質(zhì)量

選取總硬度、礦化度、氨氮、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、鐵、錳、碳酸氫鹽10項(xiàng)指標(biāo)為評價(jià)因子。根據(jù)評價(jià)因子的實(shí)測值和《下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14848－93》中的地下水分類標(biāo)準(zhǔn)，把地下水質(zhì)量分為五類，并然后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，確定 Fi的分值［5］。

按下面公式計(jì)算綜合評價(jià)分值F:

式中:F2為各單項(xiàng)組分評價(jià)分值 Fi的平均值;Fmax為單項(xiàng)組分評價(jià)分值Fi中的最大值;n為項(xiàng)數(shù)。

根據(jù)F值將地下水質(zhì)量劃分為5級，分級情況見表2。

由圖3清晰可見，從常州市地下水禁止開采以來，地下水水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn)，地下水水質(zhì)污染程度減輕。常州市地下水綜合評價(jià)結(jié)果表明，常州市地下水的總體質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)，污染情況逐漸減輕，許多地下水功能正在恢復(fù)。多年來地下水保護(hù)的效果已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

表2 地下水質(zhì)量分級表

圖3 地下水質(zhì)綜合評價(jià)結(jié)果圖

3 地下水質(zhì)污染趨勢分析

地下水污染因子具有一定的變化規(guī)律，其中硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯化物明顯降低;總硬度、礦化度略有降低，部分地區(qū)的降幅較大;鐵、錳含量降低并不明顯，局部地區(qū)還有明顯的升高。

常州市區(qū)的地下水水質(zhì)變化規(guī)律為，中度污染區(qū)、輕度污染區(qū)、極輕度污染區(qū)地下水污染程度均明顯減輕，其水質(zhì)逐漸提高;中度污染區(qū)轉(zhuǎn)化為輕度污染區(qū)，輕度污染區(qū)變?yōu)闃O輕度污染區(qū)，部分地區(qū)已擁有未污染水源;在地下水水質(zhì)整體好轉(zhuǎn)的情況下，也有零星地區(qū)的污染程度有所加重。

地下水化學(xué)類型變化模式為，SO4·HCO3－Ca·Na型水→HCO3·SO4－ Ca·Na微咸水→HCO3·Cl－ Ca·Na微咸水→HCO3－Na型水。

4 建議

(1)建議制定嚴(yán)格的地下水取水制度，特別是針對將地下水用于工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、商業(yè)服務(wù)和水溫空調(diào)的取水戶制定相應(yīng)制度。

(2)控制和治理地下水污染源，制定地下水環(huán)境治理與恢復(fù)、保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃，有步驟分階段加以實(shí)施。

(3)加強(qiáng)地下水環(huán)境的保護(hù)與研究，加強(qiáng)地下水水源的三級衛(wèi)生防護(hù)及地下水資源的保護(hù)利用多學(xué)科技術(shù)，實(shí)施立體開發(fā)、建設(shè)生態(tài)城市［6］等。

(4)逐步建立和完善地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，以收集相應(yīng)的水量、水位、水質(zhì)及地面形變等方面的系列資料。

［1］陳中原，洪雪晴，李山，等.太湖地區(qū)環(huán)境考古［J］.地理學(xué)報(bào)，1997，52(02):131 －137.

［2］江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院.常州市區(qū)淺層地下水資源調(diào)查評價(jià)報(bào)告［R］.江蘇:江蘇省水利廳，2010.

［3］儲(chǔ)金宇，秦明周.環(huán)境地學(xué)［M］.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2010.

［4］李祚泳，丁晶，彭荔紅.環(huán)境質(zhì)量評價(jià)原理與方法［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

［5］白玉娟，殷國棟.地下水水質(zhì)評價(jià)方法與地下水研究進(jìn)展［J］.水資源與水工程學(xué)報(bào)，2010，21(3):115－123.

［6］張煥林，陳衛(wèi)紅.強(qiáng)化地下水管理促進(jìn)可持續(xù)利用［J］.水資源研究，2007，28(1):42－43.

Study on the Groundwater Pollution in Changzhou Urban Area

YANG Yan1，WEI Wei－ wei1，LI Ding － long1，YE Chun1，SUN Hong － wei，LU Xiao － song1
(1.Changzhou University，Changzhou 213164，Jiangsu;2.China Institute of Environmental Sciences，Beijing，100012，China)

Based on the groundwater environment background values and long－term water quality monitoring data，the article analyzes the evolution regulation of the underground water quality in Changzhou.According to the actual conditions of water quality from 1982 to 2009，the groundwater pollution degrees this area were classified and the groundwater quality was evaluated comprehensively.The change rule of groundwater pollution factor and the change trend of water chemical type were studied，and it puts forward the comprehensive management measures of groundwater protection.

Groundwater;pollution;evaluation and Changzhou

P641.6

A

1004－1184(2012)01－0077－03

2011－10－21

2011社會(huì)公益行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目(201109009)

楊彥(1984－)，女，江蘇淮安人，碩士研究生，主攻方向:環(huán)境污染與健康，地下水污染與防治。