王紅晉 龐緒貴 何玉海等
摘要 [目的] 對(duì)臨沂地區(qū)淺層地下水進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià),確定地下水的污染現(xiàn)狀。
[方法] 按每16 km2一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣密度采集臨沂地區(qū)的淺層地下水,共分析35項(xiàng)指標(biāo),選取其中影響水環(huán)境質(zhì)量的17項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[結(jié)果] 臨沂地區(qū)淺層地下水較差和極差的比例達(dá)到了42.69%,影響淺層地下水質(zhì)量的主要指標(biāo)為Mn、Pb、Cl-、F-、NO2-、總硬度、溶解性總固體和高錳酸鉀指數(shù),多分布在居民聚居區(qū)、工礦企業(yè)及周邊地區(qū)。[結(jié)論] 該研究可為臨沂地區(qū)地下水水質(zhì)改良提供基本依據(jù)。
關(guān)鍵詞 淺層地下水;質(zhì)量評(píng)價(jià);臨沂
中圖分類號(hào) S181.3;P592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2014)05-01474-03
Abstract [Objective] The research aimed to evaluate the quality of shallow ground water in Linyi City,and to determine the situation of ground water pollution.[Method] Shallow ground water were collected every 16 km2 in Linyi,and 35 elements or indicators were tested.Among that,17 elements or indicators influencing environment quality were chosen for evaluation in this research.[Result] The results showed that,the worse and the worst ratio reached 42.69% about shallow ground water quality,the main indicators influencing shallow ground water quality were Mn,Pb,Cl-,F(xiàn)-,NO2-,total hardness and total dissolved solids.They focused on the major areas,industrial and mining enterprises as well as their surroundings.[Conclusion] This research could provide basic references for the improvement of ground water quality in Linyi City.
Key words Shallow ground water; Quality evaluation; Linyi
淺層地下水作為重要的水資源之一,與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)。因?yàn)槁癫剌^淺,部分農(nóng)作物的根系直接延伸至淺層地下水土壤層以獲取生長(zhǎng)所需養(yǎng)分和水分,其環(huán)境污染狀況將直接影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與安全[1]。對(duì)淺層地下水進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià),可以確定地下水的污染現(xiàn)狀, 查明地下水作為生活用水的適宜性,也可以為地下水水質(zhì)改良提供基本依據(jù)。
1 研究區(qū)概況
臨沂市位于山東省的東南部,是山東省面積最大和人口最多的地級(jí)市。地處魯中南低山丘陵區(qū)東南部和魯東丘陵南部,地勢(shì)西北高東南低。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,夏秋季節(jié)雨量充沛,氣候溫和。長(zhǎng)期以來(lái),當(dāng)?shù)鼐用耧嬘盟肮まr(nóng)業(yè)用水多采自淺層地下水,直接或經(jīng)簡(jiǎn)單處理即使用。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口的增加,來(lái)自工業(yè)廢水廢渣、農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥、居民生活污水等不同方面的污染源,對(duì)淺層地下水造成了不同程度的污染,不但影響到人們的生活用水,而且影響到人們的生產(chǎn)用水,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活帶來(lái)不便和巨大損失[2]。
臨沂大地構(gòu)造區(qū)劃屬華北地臺(tái)魯西地塊和魯東地塊2個(gè)Ⅱ級(jí)大地構(gòu)造單元,二者被沂沭斷裂帶分開(kāi)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,自太古宙以來(lái)經(jīng)歷了多期變質(zhì)變形運(yùn)動(dòng),形成現(xiàn)今以沂沭斷裂帶為代表并分隔魯東和魯西地塊的構(gòu)造格局。調(diào)查區(qū)大部分區(qū)域位于魯西地塊和沂沭斷裂帶上,僅莒南縣和臨沭縣位于魯東地塊。地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)、晉冀魯豫地層區(qū),據(jù)地層發(fā)育特征又分屬魯西地層分區(qū)和魯東地層分區(qū)。
臨沂地區(qū)地下水的分布受地質(zhì)地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等影響較大。補(bǔ)給方式以降水入滲為主,其次是灌溉入滲、河谷潛流補(bǔ)給、側(cè)向流入補(bǔ)給、河道側(cè)向補(bǔ)給等。根據(jù)地下水的貯存條件、巖石的水理性質(zhì)及地下水的水力特征,該區(qū)含水巖組可分為4種類型:松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙-裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙-巖溶水、基巖裂隙水[3]。
2 樣品采集與測(cè)試
根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局規(guī)范具體要求,按照每16 km2 一個(gè)樣的采樣密度布置采樣點(diǎn)位,采取5~15 m深的民用井水作為淺層地下水樣品。由中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東局測(cè)試中心測(cè)試分析,采用插入標(biāo)準(zhǔn)樣、密碼樣、監(jiān)控樣的方法進(jìn)行監(jiān)控,保證了分析質(zhì)量的可靠性。依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 1484893)選定淺層地下水中的Ba、Be、Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Zn、pH、Cl-、F-、NO2-、高錳酸鉀指數(shù)、總硬度、溶解性總固體等17項(xiàng)指標(biāo)作為主要評(píng)價(jià)參數(shù)。
3 淺層地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)
3.1 單項(xiàng)組分質(zhì)量評(píng)價(jià)與分析
淺層地下水單項(xiàng)組分質(zhì)量評(píng)價(jià),按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》所列分類指標(biāo),劃分為5類,當(dāng)不同類別標(biāo)準(zhǔn)值相同時(shí),從優(yōu)不從劣。由評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出(表1),臨沂地區(qū)淺層地下水主要超標(biāo)(Ⅲ類和Ⅳ類水)項(xiàng)目為Pb、Cl-、F-、NO2-、總硬度、錳、溶解性總固體和高錳酸鉀指數(shù), 呈點(diǎn)狀和面狀分布。
3.1.1 總硬度和溶解性總固體。
水的硬度是由鈣、鎂離子引起的??傆捕冗^(guò)高會(huì)對(duì)人體造成傷害。臨沂地區(qū)淺層地下水的總硬度普遍偏高,如圖1所示,超標(biāo)地區(qū)分布較廣,占研究區(qū)總面積的35.84%。與地貌類型分布一致,丘陵山地基本無(wú)超標(biāo),超標(biāo)區(qū)多集中在平原區(qū),因此大規(guī)模異常主要以自然成因?yàn)橹鳎?巖石土壤中的鈣、鎂離子經(jīng)雨水沖刷隨地下徑流遷移至地勢(shì)低洼的平原區(qū),加之平原地區(qū)水流不暢和蒸發(fā)作用,導(dǎo)致淺層地下水中的總硬度含量增高[4]。另外,人口聚居區(qū)的超標(biāo)現(xiàn)象,不排除有人類活動(dòng)的疊加作用,如臨沂城區(qū)羅莊區(qū)為重工業(yè)區(qū),污染相對(duì)比較嚴(yán)重。溶解性總固體與總硬度之間有著密切的內(nèi)在聯(lián)系,兩者的區(qū)域分布特征基本趨于一致(圖2)。
3.1.2 錳。
淺層地下水中的錳主要以膠態(tài)氧化物形式存在,部分呈離子形式存在,含量較高。而深層地下水多處于還原條件狀態(tài)下,錳呈離子狀態(tài)存在,含量較低。兩者對(duì)比,淺層地下水中錳含量一般高于深層地下水。由于我國(guó)地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)深層地下水制訂的,在進(jìn)行淺層地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí),較易產(chǎn)生錳指標(biāo)超標(biāo)率偏高現(xiàn)象,該次淺層地下水調(diào)查結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。錳超標(biāo)地區(qū)主要呈點(diǎn)狀分布在調(diào)查區(qū)(圖3),居民聚居區(qū)附近如臨沂城區(qū)河?xùn)|區(qū)和蒼山、臨沭等多地也出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,說(shuō)明除自然因素外,人類活動(dòng)也是導(dǎo)致錳超標(biāo)的原因之一。
4 結(jié)論
該研究評(píng)價(jià)結(jié)果表明,臨沂市近半數(shù)地區(qū)淺層地下水質(zhì)量較差,達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。單項(xiàng)主要超標(biāo)指標(biāo)為Pb、Cl-、
F-、NO2-、總硬度、溶解性總固體、錳和高錳酸鉀指數(shù)。Cl-、F-、總硬度、溶解性總固體和錳的異常主要以自然成因?yàn)橹鳎桓咤i酸鉀指數(shù)、Pb、NO2-污染多發(fā)生在主要城市和工礦企業(yè)及周邊,呈點(diǎn)狀分布,與人類活動(dòng)關(guān)系密切,應(yīng)引起重視。
參考文獻(xiàn)
[1]朱大奎,王穎,陳方.環(huán)境地質(zhì)學(xué)[M] .北京: 高等教育出版社,2000:207-234.
[2] 李軍,周曉玉.信陽(yáng)市淺層地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].地下水,2010,3(3):43-46.
[3] 曹光杰.臨沂地區(qū)水文地質(zhì)特征及開(kāi)發(fā)利用研究[J].山東師大學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1999,6(2):171-174.
[4] 代杰瑞,王存龍,龐緒貴,等.山東省東部地區(qū)淺層地下水地球化學(xué)特征及環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].物探與化探,2012,4(2):277-282.