魯廣秋，李 娜，張翠萍

（1.玉溪師范學(xué)院化學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院，云南 玉溪 653100；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201）

地下水資源占據(jù)淡水資源的很大比例，很早便成為我國廣大農(nóng)村的主要飲用水源[1]。隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，人類對淡水資源需要量不斷增大，同時又對其造成了相當(dāng)大的污染[2]。地下水的污染有著隱蔽性和不可逆轉(zhuǎn)性，一旦污染，很難治理和修復(fù)。據(jù)統(tǒng)計，目前，全國有80%以上的河流受到不同程度的污染，我國農(nóng)村有近7億人的飲用水中大腸桿菌超標(biāo)，1.7億人的飲用水受到有機污染[3]。昆明市宜良縣匡遠(yuǎn)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)和林業(yè)占比較大，煤礦和磷礦較多，而該區(qū)域的飲用水源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水均以地下水資源為主[4]。所以，對該地區(qū)地下水的水質(zhì)進行分析和評價有利于當(dāng)?shù)馗玫亻_發(fā)利用和保護地下水資源。

1 材料與方法

1.1 水樣的采集及保存

樣品采集自云南省昆明市匡遠(yuǎn)鎮(zhèn)3個村莊中1#菜地、2#花地、3#村莊、4#交易市場的水井，依據(jù)《水質(zhì) 采樣技術(shù)指導(dǎo)》（HJ 494-2009）的方法采集和保存樣品。

1.2 主要儀器與試劑

TU-1901紫外-可見分光光度計（北京，普析通用）、ICP-9000全譜直讀型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（日本，島津）。

金屬標(biāo)準(zhǔn)品購買濃度為1 000 mg/L的國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（國家有色金屬及電子材料分析測試中心），試驗用硝酸、鹽酸等試劑均為分析純（廣州，西隴化工），試驗用水為UPR-II優(yōu)普超純水機制的超純水。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

采用外標(biāo)法定量，用ICP-AES測定Cu（224.700 nm）、Zn（213.856 nm）、Mn（257.610 nm）、Pb（233.527 nm）4個元素一系列濃度的標(biāo)液。

1.4 數(shù)據(jù)分析及評價

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件進行統(tǒng)計，用污染指數(shù)、綜合指標(biāo)評價地下水環(huán)境質(zhì)量。

1.4.1 污染指數(shù)法

污染指數(shù)按Pi=Ci/Si計算，Pi為環(huán)境中污染物i的單項污染指數(shù)；Ci為環(huán)境中污染物的實測值；Si為污染物的評價標(biāo)準(zhǔn)。

1.4.2 單項指標(biāo)和綜合指標(biāo)法

按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）的質(zhì)量類別確定單項組分評價分值Fi，再根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法計算綜合評價分值F[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線

經(jīng)測定，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及相關(guān)系數(shù)如圖1所示。結(jié)果表明，所測的元素在C（Cu）：0.00～4.00 mg/L、C（Zn）：0.00 ～ 2.00 mg/L、C（Pb）：0.00 ～ 10.00 mg/L、C（Mn）：0.00～2.00 mg/L濃度范圍內(nèi)，有良好的線性關(guān)系，檢出限在1.115×10-0.04～0.006 4 mg/L，定量下限在3.717×10-0.04～0.021 5 mg/L。

2.2 樣品分析結(jié)果

樣品測定結(jié)果如表1所示。試驗表明，4個點位的地下水中均有Cu、Zn、Mn、Pb檢出，其中Mn、Pb含量最高。除3#中Cu含量最低外，其余點位金屬元素濃度由低至高分別為：Zn＜Cu＜Mn＜Pb。各點位之間比較發(fā)現(xiàn)，1#和2#測定值較接近，比其余點位高，其中Mn含量高出約10倍。

2.3 污染評價

圖1 所測金屬元素標(biāo)準(zhǔn)曲線

選用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）中Ⅲ類作為評價標(biāo)準(zhǔn)。Pi＞1表示受到污染；Pi＜1表示未受污染；Pi越大，表明水受污染程度越高[6-8]。經(jīng)計算，污染指數(shù)結(jié)果如表2所示。

表1 樣品分析結(jié)果

表2 金屬污染指數(shù)計算結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域 P（Cu）、P（Zn）均小于 1，表明未受到這幾種元素的污染；Pb、Mn的Pi＞1，表明該地區(qū)地下水受不同程度Pb、Mn的污染，其中Pb污染比較嚴(yán)重，屬于主要污染物，1#、2#被污染程度較大，超出標(biāo)準(zhǔn)限值20倍。

2.4 單項指標(biāo)及綜合指標(biāo)評價

按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）劃分各組分所屬的質(zhì)量類別，分別按表1確定單項組分評價分值Fi，再計算得表3中各點位金屬元素的綜合評價分值F。結(jié)果表明，雖然有個別元素單項值屬于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水，但總體水質(zhì)屬于Ⅴ類水。

表3 綜合評價結(jié)果

3 結(jié)果與討論

本文通過對昆明市匡遠(yuǎn)鎮(zhèn)1#菜地、2#花地、3#村莊、4#交易市場4個不同點位地下水中4種金屬元素的測定，了解了該地區(qū)地下水中金屬元素均有檢出，其中Mn、Pb含量最高。進一步對該地區(qū)地下水中金屬元素污染程度進行評價，發(fā)現(xiàn)Pb為最主要的污染物，位于菜地和花地的地下水被污染程度較大。雖然有個別元素單項值屬于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類水，但總體水質(zhì)都處于極差的級別，屬于Ⅴ類水。其原因可能是該區(qū)域長期施用化肥后，金屬在土壤滲透和地表徑流作用下產(chǎn)生污染[9]。筆者建議，當(dāng)?shù)貞?yīng)合理規(guī)劃化肥施用量、周期和種類，保護好地下水資源。