張 昕

(齊齊爾市水政監(jiān)察支隊(duì)，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 自然因素

1.1 氣象因素

1)降雨量對地下水水質(zhì)動態(tài)的影響。據(jù)評價區(qū)多年氣象資料，每年的8—11月地下水位的上升，同時也引起水化學(xué)成份的變化，從歷年水化學(xué)資料比較可知，潛水高錳酸鹽指數(shù)、pH值、Fe3+、HCO3-、Cl-、酚含量偏高，是由于大氣降水滲入的溶解、溶濾所致。其中高錳酸鹽指數(shù)、Cl-、酚含量的增加，是降水溶解有機(jī)和無機(jī)物滲入造成。HCO3-含量的增加無疑是由于富含CO2的大氣降水對巖層的溶濾結(jié)果。pH值的增高與堿性氧化物的溶解和HCO3-含量較大有關(guān)。pH值的減少，地下水酸化，與水質(zhì)污染有關(guān)。鈉離子的減少，未查明原因。在特定時期，潛水處于低值時期，是由于潛水補(bǔ)給量不足，水中化學(xué)組分處于濃縮時期，水中氧化作用減弱，造成潛水的溶解性總固體及部分離子K+、Na+、Ca2+、Fe3+、Mn2+、SO42-、NO3-等含量有所增高。從區(qū)域水化學(xué)成份的動態(tài)變化可知：在雨水充沛時期大氣降水固然有溶解溶濾作用，而使?jié)撍瘜W(xué)組份含量增大，但隨著大量低礦化淡水的滲入，交替作用增強(qiáng)，致使?jié)撍瘜W(xué)組份被稀釋，故在雨水充沛時期大部分離子含量較低。

2)蒸發(fā)、相對濕度、溫度的影響。4、5月份，蒸發(fā)量偏大，相對濕度較小，應(yīng)有利于潛水各種組份的濃縮富集，但由于此時區(qū)內(nèi)大部分土壤凍結(jié)層尚未完全融化，潛水位仍處于低值，水化學(xué)動態(tài)不易受蒸發(fā)的影響；每年6、7、8月，氣溫高、濕度大，同期潛水位偏高，濕熱環(huán)境造成潛水處于氧化環(huán)境之中，有利于各種氧化作用的進(jìn)行，但總的來說，在氣象諸因素中，以大氣降水占主導(dǎo)地位，其它因素次之。

1.2 水文因素

評價區(qū)內(nèi)潛水與嫩江水有著密切的水力聯(lián)系，潛水與嫩江水的互補(bǔ)關(guān)系，而引起了潛水的動態(tài)變化。對水質(zhì)來說，在河谷區(qū)，潛水與江水水化學(xué)交替作用比較強(qiáng)烈，江水與沿江一帶潛水水化學(xué)類型基本一致。多為HCO3—Ca型水。pH均為7左右。pH值是控制地下水中砷的形態(tài)及活動性的重要因素。砷的溶解性隨著pH值的升高而增大，促進(jìn)砷的解析附，進(jìn)而使部分原來吸附在黏土物質(zhì)或鐵錳氧化物上的砷進(jìn)入地下水，導(dǎo)致局部地下水中砷含量偏高[1]。

1.3 地質(zhì)、地貌因素

評價區(qū)地勢平坦，地表多有透水性較好的巖性分布，據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料胡屯、查罕諾一線以東地區(qū)，地表有薄層粉質(zhì)黏土(下為砂、圓礫)，鹽漬土發(fā)育，以西至嫩江河谷兩側(cè)的大部分地區(qū)為透水性較好的粉土、粉細(xì)砂分布，鹽漬土不太發(fā)育。如此在降雨的影響下，使?jié)撍锌傷}量及易溶離子K+、Na+等，出現(xiàn)了由西向東含量增加的變化特征。水化學(xué)類型由西向東為HCO3—Ca、HCO3—Ca·Na、HCO3—Na·Ca型水。潛水含水層中富含淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，是造成潛水中鐵、錳及有機(jī)物含量增高的原因所在，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土在形成時富集大量的鐵、錳物質(zhì)及有機(jī)物。當(dāng)它處于地下封閉的環(huán)境中，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土中的有機(jī)物不斷分解形成還原環(huán)境，使得土壤中富集高階鐵、錳物質(zhì)還原成低階鐵、錳物質(zhì)。然而低價的鐵、錳物質(zhì)是易溶于水的，隨著高價鐵、錳物質(zhì)的不斷被還原，形成的低價鐵、錳物質(zhì)逐漸向水中遷移擴(kuò)散，導(dǎo)致潛水局部地帶鐵、錳的含量普遍升高。鐵、錳及有機(jī)物的含量分布直接受淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土的分布控制。一般在潛水含水層中，若含有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土則附近的潛水中鐵、錳及有機(jī)物的含量九相對高，而遠(yuǎn)離地段，含量隨之下降。地下水中較高含量的鐵元素反映了含鐵物質(zhì)的存在，其對砷有強(qiáng)烈的吸附作用，使砷富集在含鐵物質(zhì)上，導(dǎo)致局部砷含量偏高。而當(dāng)?shù)叵滤優(yōu)檫€原環(huán)境，隨著鐵氫氧化物的還原，吸附在其上的砷釋放到地下水中，導(dǎo)致局部地下水中砷含量偏高[2]。。

1.4 人為因素

區(qū)內(nèi)及其周邊區(qū)域工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，每年都有大量的工業(yè)廢棄物和生活廢棄物排出，農(nóng)藥和化肥的使用量也逐年加大。

1)工業(yè)“三廢”的影響。據(jù)齊齊哈爾市經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒(2015年)，區(qū)內(nèi)有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)167個。工業(yè)三廢排放量大，并有逐年上升的趨勢(見表1)，這些廢水可通過排污水渠排入水庫，部分則通過區(qū)內(nèi)工業(yè)滲坑(井)排出。資料表明，廢水中含有毒害物質(zhì)COD、BOD5、SS、酚、CN、Hg、As、Cr6+、Cu、Pb、Zn、Cd、油類、硫化物、及有機(jī)物等。在通過排放途徑、介質(zhì)排出時部分則滲入地下，污染地下水。

表1 1990—2015年工業(yè)“三廢”排放量統(tǒng)計(jì)表

區(qū)內(nèi)工業(yè)固體廢棄物總堆放量達(dá)462.51×104t/a。廢棄物中有鍋爐渣、粉煤灰、鋼渣、工業(yè)粉塵、有色金屬渣、濾泥等。這些固體廢棄物均為露天堆放，部分則填坑，防滲、防風(fēng)措施差，經(jīng)風(fēng)吹、雨淋、會把有毒有害物隨降水滲入地下，污染地下水。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)有工業(yè)鍋爐，窯爐、煙囪、車輛，排出的廢氣量可達(dá)1676.81×108m3，廢氣中有煙塵、SO2、CO、NO等，隨降水落到地面，水溶后滲入地下，污染地下水。

2)生活廢棄物、農(nóng)藥、化肥及污灌的影響。據(jù)齊齊哈爾市統(tǒng)計(jì)局2015年統(tǒng)計(jì)資料，齊齊哈爾市區(qū)現(xiàn)有人口132萬，若生活污水按0.05t/d·人計(jì)，排放量達(dá)6.6×104t，部分通過污水渠系排出，部分通過區(qū)內(nèi)生活污水滲坑滲入地下；生活垃圾排放量為59×104t/a，而部分隨意填坑傾倒。除此，區(qū)內(nèi)有旱廁若干個，大部分陳舊或沒有防滲措施，造成區(qū)內(nèi)潛水細(xì)菌、NO3-含量增加。在歷年的水質(zhì)檢測中發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)的潛水硝酸鹽污染，主要是生活廢棄物所致；在市區(qū)及近郊潛水中均有細(xì)菌檢出(2012年資料)，細(xì)菌總數(shù)100個/ml，卜奎浴池高達(dá)100個/ml，大腸菌群大部分井點(diǎn)有檢出，一般含量<3—10個/ ml ，這說明生活廢棄物對潛水影響較大。

評價區(qū)大部分為農(nóng)業(yè)區(qū)，據(jù)齊齊哈爾市2015年統(tǒng)計(jì)年鑒，區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)化肥施用面積達(dá)5×104ha以上，主要施用氮肥和磷肥，平均年施用氮肥100t、磷肥100t，使用農(nóng)藥主要有樂果及除草劑等。平均使用量約 100×104kg(見表2)，這些農(nóng)藥、化肥的使用，除了部分被植物吸收外，部分殘留于土壤中，當(dāng)降水或污灌時，隨水份滲入地下污染地下水。評價區(qū)內(nèi)的潛水污染較明顯，且NO3近年來明顯高于前些年，超標(biāo)面積有

所增大，即與此有關(guān)。污水灌溉、井灌水的回滲，既可造成潛水位回升的變化，也可引起水質(zhì)的污染，見表2。

表2 多年城市污水排放量、化肥農(nóng)藥施放量及有效灌溉面積

2 承壓水水質(zhì)影響因素

2.1 天然因素的影響

主要表現(xiàn)為地層巖性、地下徑流的影響。

1)地層巖性的影響。區(qū)內(nèi)承壓水與上層潛水有一定的水力聯(lián)系，承壓水動態(tài)是較潛水動態(tài)滯后的，其原因是由于承壓水含水層與潛水含水層之間隔水層變化較大，分布不均勻，局部有“天窗”存在，導(dǎo)致了潛水越流補(bǔ)給和滲漏補(bǔ)給，從而引起了水質(zhì)的變化。由同位素測試可知，承壓水也是由大氣降水轉(zhuǎn)化而成，因而水質(zhì)成份主要來源于地下水對巖石的溶濾作用。由于承壓水徑流滯緩，溶濾作用微弱，故使歷年水化學(xué)成份變化不大。

2)地下水徑流影響。根據(jù)水文資料，區(qū)內(nèi)中、下更新統(tǒng)承壓水含水層導(dǎo)水性好，承壓水在流動過程中，一方面受上游地下徑流的補(bǔ)給，另一方面以排泄方式流向區(qū)外，而引起了承壓水動態(tài)的變化。

2.2 人為因素的影響

地下水長期開采導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，改變原有的水動力條件，使水質(zhì)較差的第四系潛水通過天窗越流補(bǔ)給承壓水，從而影響地下水水質(zhì)情況。在齊齊哈爾北市區(qū)，由于承壓水被長期持續(xù)大量開采，產(chǎn)生了水位降，目前已形成明顯的小范圍水位降落漏斗。由于水位動態(tài)的變化，水中的溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、Mn2+、Cl-、酚等其含量，豐水期高于枯水期，而K+、Na+、Fe3+、NH4+的含量則相反。

3評價區(qū)數(shù)據(jù)分析

1)由評價區(qū)地下水中單項(xiàng)分析結(jié)果得知，第四系上更新統(tǒng)孔隙潛水以NH4+超標(biāo)率最高，依次是砷、總大腸桿菌、NO3-、NO2-、溶解性總固體和耗氧量超標(biāo)率較低。第四系中、下更新統(tǒng)孔隙承壓水以氨氮、總大腸桿菌、細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)為主。

2)第四系上更新統(tǒng)孔隙潛水水化學(xué)類型較復(fù)雜，以HCO3-Ca·Na、HCO3-Na·Ca和HCO3-Ca型水為主，其次為NO3·SO4·HCO3-Ca·Na、Cl·HCO3-Na·Ca、HCO3·Cl-Ca·Na NO3·HCO3-Ca，多分布在城市污染嚴(yán)重區(qū)域。導(dǎo)致該層水質(zhì)評價等級跨度較大，采用模糊數(shù)學(xué)綜合評判法、綜合污染指數(shù)法分別對地下水水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評價，通過對比分析，采用樂觀狀態(tài)與悲觀狀態(tài)分類等級，選取悲觀狀態(tài)確定等級。本次評價水體評價等級從Ⅱ類至Ⅴ類。采用內(nèi)梅羅指數(shù)對區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)進(jìn)行污染評價，結(jié)合區(qū)域1984年水質(zhì)資料，通過區(qū)域評價圖分析，現(xiàn)階段水質(zhì)污染分區(qū)為三個區(qū)域，水質(zhì)一般區(qū)、水質(zhì)較差區(qū)、水質(zhì)很差區(qū)，與1984年對比少了水質(zhì)良好區(qū)。

3)由于第四系中、下更新統(tǒng)孔隙承壓水，埋深一般>40m，封閉性好，受氣候、水文和地貌等因素影響較小，地下水徑流滯緩，為還原的水文地球化學(xué)環(huán)境，化學(xué)作用以吸附和離子交換為主，水化學(xué)成份的分布相對穩(wěn)定以HCO3-Ca·Na、HCO3-Na·Ca和HCO3-Ca型水為主。由于評價區(qū)上層頂板區(qū)域性厚度不均，導(dǎo)致該層水體不同程度污染，但污染程度較小，水體評價等級從Ⅰ類至Ⅴ類。通過內(nèi)梅羅污染評價法分析，區(qū)內(nèi)第四系中、下更新統(tǒng)孔隙承壓水污染評價水質(zhì)分級為良好型、一般型，該層水體質(zhì)量良好，受污染小。

4)其中，鐵、錳、硫酸鹽和總硬度的超標(biāo)倍數(shù)較大，主要的原因是由于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境所導(dǎo)致的；其次污水在下滲過程中，使土地可交換的Ca和Mg溶解吸進(jìn)入地下水中，而使水中的Na和K被吸附到土顆粒表面，使地下水硫酸鹽、溶解性總固體和總硬度升高。

4 影響因素分析

對于潛水動態(tài)的影響因素主要是氣象、水文因素。影響氣象的主要因素是降水。氣象因素是普遍的，水文因素的影響是局部的。人為因素主要是工業(yè)“三廢”和生活廢棄物、農(nóng)藥化肥、農(nóng)田灌溉和人工開采利用，而這些因素主要受局部的、小范圍的影響。對于承壓水，主要是地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的影響，人為因素主要是人工開采利用承壓水。

5 對策措施

5.1 建立水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決

建立地下水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)，逐步完善地下水監(jiān)測體系，加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域主要超標(biāo)項(xiàng)目的監(jiān)測，對超標(biāo)項(xiàng)目實(shí)行動態(tài)觀察，從而進(jìn)行針對性的水改工作，并系統(tǒng)掌握地下水水質(zhì)的動態(tài)特征和污染變化，為保護(hù)該區(qū)域地下水提供科學(xué)依據(jù)。

5.2 加強(qiáng)飲用水源地的保護(hù)

齊齊哈爾市中心城區(qū)屬水量充沛區(qū)，因此生活供水主要為開采地下水供應(yīng)的，部分地區(qū)為地表水供應(yīng)。因此對于飲用水源地，在其保護(hù)范圍內(nèi)禁止設(shè)置廢渣堆場、有害化學(xué)品堆?；騻}庫等。

城區(qū)外圍村屯地下水質(zhì)污染指標(biāo)主要問題是菌落總數(shù)，因此要注意衛(wèi)生防護(hù)，在供水設(shè)施周圍不得設(shè)有化糞池和生活垃圾等污染源。加強(qiáng)消毒工作，改善飲水的衛(wèi)生質(zhì)量。

5.3 加強(qiáng)地下水保護(hù)

經(jīng)本次分析，齊齊哈爾市中心城區(qū)地下水質(zhì)現(xiàn)狀為較差，加強(qiáng)地下水的保護(hù)不容忽視。因此，要求工農(nóng)業(yè)用水要合理布局和合理選擇水源。從水質(zhì)考慮，地下水上游水質(zhì)較好，下游礦化度較高，水質(zhì)較差。在利用方面，應(yīng)優(yōu)先考慮把上游、中游 做為生活用水和農(nóng)業(yè)用水的主要來源。工業(yè)布局應(yīng)設(shè)在灌溉區(qū)和城市的下游，應(yīng)以開發(fā)潛水層為主。由于評價區(qū)地下水開采較集中，所以不僅要建立統(tǒng)一的地下水管理機(jī)構(gòu)，而且要制定出統(tǒng)一的地下資源開發(fā)和污染控制規(guī)劃，同時還要制定出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)政策法規(guī)對各類污染地下水資源的行為采取經(jīng)濟(jì)制裁。這樣不僅能防止出現(xiàn)對地下水無節(jié)制地開采而造成地下水資源的破壞而且能減少控制地下水的污染。

5.4 加大宣傳力度，提高公眾環(huán)境意識

可通過電視、廣播、報(bào)紙等信息媒體和培訓(xùn)班等不同宣傳手段，宣傳國家制訂、頒布的一系列有關(guān)水污染防治的法律法規(guī)、地下水損耗，全面提高人民對地下水污染危害的認(rèn)識，提高公眾環(huán)境參與意識，增強(qiáng)全民環(huán)境保護(hù)意識，增強(qiáng)公眾環(huán)境優(yōu)患意識，從自身做起，節(jié)約糧食及能源，節(jié)約用水。通過增強(qiáng)決策對地下水污染防治的重要性認(rèn)識和提高領(lǐng)導(dǎo)層的環(huán)境保護(hù)意識，從而使他們在資金、政策等方面給予支持，并加強(qiáng)污染源監(jiān)管的力度。要讓全國人民充分認(rèn)識到，水資源是關(guān)系到一個國家、一個民族否持續(xù)健康生存和發(fā)展的大問題。

5.5 控制污染源的排放

在農(nóng)業(yè)中使用現(xiàn)代科學(xué)的耕作方式以及高效的灌溉技術(shù)。避免化肥、農(nóng)藥過剩，要科學(xué)合理的施肥施藥技術(shù)。既不會造成資源的大量浪費(fèi)，又不會嚴(yán)重污染地下水，既增產(chǎn)高產(chǎn)，又能少污染環(huán)境；對于農(nóng)業(yè)的灌溉，應(yīng)采用高效的灌溉技術(shù)，如滴灌和噴灌，不僅能達(dá)到節(jié)約用水的目的，還能減少灌溉污水對地下水的污染。

在工業(yè)中采用不用水或少用水的工藝流程和設(shè)備，不用或少用易產(chǎn)生污染和原料投入生產(chǎn)中；鼓勵工業(yè)用水循環(huán)利用，有效地減少污水量的排放；嚴(yán)格控制工業(yè)體系中廢棄物和廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，不達(dá)標(biāo)絕不允許排放。

5.6 建立聯(lián)合生產(chǎn)體系

聯(lián)合生產(chǎn)是在一個整體生產(chǎn)過程中可加工多種產(chǎn)品，它可達(dá)到物料綜合利用和化工過程相互利用的效果。從理論上講，物料可以全部被利用，將產(chǎn)生污染物的量降到最低，這既提高了原料的利用率又保護(hù)了環(huán)境。

6 結(jié) 語

地下水污染是全人類面臨的迫切需要解決的問題之一，為了保護(hù)地下水資源，使其免受或少受污染，只有加強(qiáng)政府的監(jiān)督管理力度和政府領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任心，才能使保護(hù)環(huán)境和環(huán)境法規(guī)得以實(shí)現(xiàn)。對于產(chǎn)生地下水污染的各種污染途徑，政府部門要定期有計(jì)劃的監(jiān)督管理。利用3S技術(shù)與地下水水質(zhì)監(jiān)測方法相結(jié)合，建立與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的評價系統(tǒng)，可以更好的保護(hù)和利用地下水資源，還能做好合理開發(fā)地下水的規(guī)劃。同時要采取有效的預(yù)防和治理措施。如果人人都行動起來，則人類不會因最終干渴而焦慮了。