雷天雷，馬運革，郝仁琪

(四川省水文水資源勘測局，四川 成都 610036)

1 評價對象及范圍

地下水是人類賴以生存所依仗的最主要的水資源，如今地下水資源超采與污染嚴(yán)重等現(xiàn)象成為了影響地下水質(zhì)量的主要因素[1- 2]。成都平原位于四川盆地西部，其范圍按國家統(tǒng)一下發(fā)的成都平原區(qū)邊界范圍確定，范圍涉及成都、德陽、綿陽3市，共涉及面積6662km2，占四川省總面積的1.37%。該區(qū)地下水資源非常豐富，且具有水質(zhì)好、埋藏淺等特點。但是，受自然地質(zhì)環(huán)境條件的限制，區(qū)內(nèi)地下水系統(tǒng)天然防護條件卻較差，屬于較脆弱區(qū)和脆弱區(qū)[3]。

由于淺層地下水其埋深較淺，處于地表以下60米內(nèi)的含水層，未經(jīng)深層巖石過濾，水體極易被工廠排放的污水和農(nóng)田殘留的農(nóng)藥污染。地下水是一個城市寶貴的環(huán)境資源，一旦遭受污染，短期內(nèi)很難修復(fù)，且地下水被普遍應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和生活中，其污染會給周圍環(huán)境和人類健康帶來不可估量的危害[4]。因此本文通過選取具有長期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的地下水監(jiān)測井6個，對成都平原淺層地下水硝酸鹽氮含量(2014—2019年)近6年水質(zhì)變化趨勢分析。從而到達加強水資源管理，保護地下水環(huán)境的目的。

2 硝酸鹽氮相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及危害

2.1 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T 14848—93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布于1993年，至今已20多年，已經(jīng)不能滿足地下水環(huán)境保護的現(xiàn)實需求。于2017年修訂發(fā)布的GB/T 14848—2017《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》綜合考慮了天然因素和人類污染對地下水水質(zhì)的影響，所確定的分類限值充分考慮了人體健康基準(zhǔn)和風(fēng)險。

本次分析項目硝酸鹽氮相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)未發(fā)生變化。依據(jù)我國地下水質(zhì)量狀況和人體健康風(fēng)險，參照生活飲用水、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等用水質(zhì)量要求，依據(jù)各組分含高低(pH除外)，分為五類，見表1。

表1 成都平原淺層地下水監(jiān)測站點信息

Ⅰ類，地下水化學(xué)組分含量低，適用于各種用途。

Ⅱ類，地下水化學(xué)組分含量較低，適用于各種用途。

Ⅲ類，地下水化學(xué)組分含量中等，以GB 5749—2006為依據(jù)，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水。

Ⅳ類，地下水化學(xué)組分含量較高，以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水質(zhì)量要求以及一定水平的人體健康風(fēng)險為依據(jù)，適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，適當(dāng)處理后可作生活飲用水。

Ⅴ類，地下水化學(xué)組分含量高，不宜作為生活飲用水水源，其他用水可根據(jù)使用目的選用。

2.2 地下水硝酸鹽污染危害

硝酸鹽在缺氧環(huán)境下，如在消化道中可被還原成有毒的亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在人體內(nèi)可將低鐵紅蛋白氧化成高鐵紅蛋白，使之失去輸送氧的能力，另外亞硝酸鹽還可與仲胺類化合物反應(yīng)生成具有致癌作用的亞硝胺類物質(zhì)。有研究揭示了飲用被硝酸鹽污染的地下水，對于人體健康的破壞作用，即容易引發(fā)食道癌等問題[5]。長期飲用含高濃度硝酸鹽的水，會使人畜中毒。目前關(guān)于硝酸鹽危害的報道主要是“藍(lán)嬰兒綜合征”(6個月以下嬰兒受到影響未能及時治療)，癥狀為嬰兒身體發(fā)藍(lán)色，呼吸短促[6]。

2.3 成都平原硝酸鹽氮來源分析

2.3.1城市生活污染

隨著成都平原城市化進程，城鎮(zhèn)人口每年快速上升，城市生活垃圾產(chǎn)生量緊隨其后。目前，城市生活污水可通過廢棄物的地面處理系統(tǒng)，如專門的地面污水處理場地，通過化糞池及破損或防滲不好的污水管道滲入含水層；或通過大氣降水的淋濾，使生活垃圾的污染物隨水入滲到含水層，造成含水層的污染[7]。

2.3.2農(nóng)業(yè)污染

農(nóng)業(yè)活動中對地下水造成氮污染的主要為肥料使用。施用的化肥經(jīng)過降水的淋濾，也會對地下水造成一定的影響。

2.3.3工業(yè)污染

工業(yè)污染源主要是工業(yè)污水和工業(yè)垃圾。除了任意排放、堆積外，它們可通過滲坑、滲井、排污管道的破損及排污河渠的滲漏等滲入含水層，使地下水硝酸鹽含量增大[8]。

掌握地下水中硝酸鹽的來源是治理地下水中硝酸鹽污染的基礎(chǔ)，如何從源頭上控制硝酸鹽污染還需要進一步加強研究[9]。

3 成都平原區(qū)淺層地下水硝酸鹽氮水質(zhì)變化趨勢分析

3.1 成都平原區(qū)淺層地下水監(jiān)測站點

此次研究選用數(shù)據(jù)質(zhì)量較好、資料完整、具有代表性的監(jiān)測井6個，分別位于成都市4個、德陽市2個(見表2 和圖1)。

表2 成都平原淺層地下水監(jiān)測站點信息

圖1 成都平原淺層地下水水質(zhì)監(jiān)測站點分布圖

3.2 硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

地下水水質(zhì)監(jiān)測頻次為每年每井4次，根據(jù)均值法得出(2014—2019年)不同站點不同年份硝酸鹽氮含量值，對于低于檢出限的監(jiān)測值，取1/2進行計算。進而對成都平原區(qū)淺層地下水2014—2019年硝酸鹽氮水質(zhì)變化趨勢進行分析。

3.2.1高景關(guān)(四)站硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)均值法得出(2014—2019年)高景關(guān)(四)站硝酸鹽氮含量均在5mg/L以下，見表3；可知該站連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿足Ⅱ類，且硝酸鹽氮濃度逐年增加，總體呈上升趨勢。其地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖如圖2所示。

表3 高景關(guān)(四)站硝酸鹽氮監(jiān)測值 單位：mg/L

圖2 高景關(guān)(四)站地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖

3.2.2西街站硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)均值法得出(2014—2019年)西街站硝酸鹽氮含量在10mg/L上下，見表4；可知該站連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿足Ⅲ類，且硝酸鹽氮濃度逐年增加至2018年，2019年稍有回落，總體呈上升趨勢。其地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖如圖3所示。

表4 西街站硝酸鹽氮監(jiān)測值 單位：mg/L

圖3 西街站地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖

3.2.3官渡站硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)均值法得出(2014—2019年)官渡站硝酸鹽氮含量在5mg/L上下，見表5；可知該站連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿足Ⅲ類，且硝酸鹽氮濃度逐年下降至2017年，而后稍有回升，總體呈下降趨勢。其地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖如圖4所示。

表5 官渡站硝酸鹽氮監(jiān)測值 單位：mg/L

圖4 官渡站地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖

3.2.4邛崍站硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)均值法得出(2014—2019年)邛崍站硝酸鹽氮含量均在1.0mg/L以下，見表6；可知該站連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿足Ⅰ類，且硝酸鹽氮濃度不規(guī)則波動，變化趨勢不明顯。其地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖如圖5所示。

表6 邛崍站硝酸鹽氮監(jiān)測值 單位：mg/L

圖5 邛崍站地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖

3.2.5石堤堰站硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)均值法得出(2014—2019年)石堤堰站硝酸鹽氮含量均在1.5mg/L以下，見表7；可知該站連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿Ⅰ類，且硝酸鹽氮濃度逐年增加至2017年，2018年略有回落后繼續(xù)上升，總體呈上升趨勢。其地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖如圖6所示。

表7 石堤堰站硝酸鹽氮監(jiān)測值 單位：mg/L

圖6 石堤堰站地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖

3.2.6祥符寺站硝酸鹽氮監(jiān)測值及水質(zhì)變化趨勢

根據(jù)均值法得出(2014—2019年)祥符寺站硝酸鹽氮含量均在5mg/L以下，見表8；可知該站連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿足Ⅱ類，且硝酸鹽氮濃度不規(guī)則波動，變化趨勢不明顯。其地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖如圖7所示。通過分析可得出如下結(jié)論，成都平原淺層地下水監(jiān)測站點2014—2019年連續(xù)6年年均硝酸鹽氮濃度水質(zhì)類別均滿足Ⅲ類。根據(jù)硝酸鹽氮監(jiān)測值的變化趨勢，可知硝酸鹽氮濃度總體呈上升趨勢的監(jiān)測井有3個，占監(jiān)測井總數(shù)的50%；濃度不規(guī)則波動的監(jiān)測井有2個，占監(jiān)測井總數(shù)的33.3%；濃度總體呈下降趨勢的監(jiān)測井有1個，占監(jiān)測井總數(shù)的16.7%；因此觀察點位硝酸鹽氮濃度總體呈上升趨勢。

表8 祥符寺站硝酸鹽氮監(jiān)測值 單位：mg/L

圖7 祥符寺站地下水硝酸鹽氮變化趨勢圖

3.3 淺層地下水站點硝酸鹽氮變化規(guī)律影響分析

3.3.1淺層地下水硝酸鹽氮含量與外界環(huán)境關(guān)系

西街站、官渡站、祥符寺站3個站點位于城鎮(zhèn)周邊，人口聚集較多，排污量較大，且可能存在工業(yè)生產(chǎn)，淺層地下水硝酸鹽氮含量相對較高；高景關(guān)(四)站、石堤堰站、邛崍站3站點位于水文站內(nèi)，除高景關(guān)(四)站外周邊有養(yǎng)老院，其他都為散戶居民，淺層地下水硝酸鹽氮含量相對較低。因此可知外界環(huán)境對地下水硝酸鹽氮含量存在一定影響。

3.3.2淺層地下水站點硝酸鹽氮含量與成都平原區(qū)域位置關(guān)系

西街站、石堤堰站位于成都平原中部區(qū)域，硝酸鹽氮水質(zhì)類別分別為Ⅲ類和Ⅰ類；官渡站、邛崍站位于成都平原西南部區(qū)域，硝酸鹽氮水質(zhì)類別分別為Ⅲ類和Ⅰ類；祥符寺站、高景關(guān)(四)站位于成都平原東北部區(qū)域，硝酸鹽氮水質(zhì)類別均為Ⅱ類；本次六個站點未發(fā)現(xiàn)成都平原區(qū)域位置與淺層地下水硝酸鹽氮含量存在顯著關(guān)系。

3.3.3淺層地下水站點硝酸鹽氮含量與井深關(guān)系

西街站井深11.2m、邛崍站井深11.0m、祥符寺站井深10.0m，井深相對較淺，深度相近，硝酸鹽氮水質(zhì)類別分別為Ⅲ類、Ⅰ類和Ⅱ類；高景關(guān)(四)站井深50.0m、石堤堰站井深50.0m井深相對較較深，深度一致，硝酸鹽氮水質(zhì)類別分別為Ⅱ類和Ⅰ類；本次6個站點未發(fā)現(xiàn)井深與淺層地下水硝酸鹽氮含量存在顯著關(guān)系。

3.3.4淺層地下水站點硝酸鹽氮含量與豐水期、枯水期關(guān)系

根據(jù)已知數(shù)據(jù)分析，不同站點淺層地下水硝酸鹽氮含量與豐水期、枯水期未發(fā)現(xiàn)顯著關(guān)系。

4 結(jié)語

目前，部分群眾對地下水硝酸鹽污染的危害性認(rèn)識嚴(yán)重不足，相關(guān)部門應(yīng)進步一加強地下水污染防治相關(guān)知識的宣傳；對于地下水污染治理，因以預(yù)防為主，治理為輔；通過相關(guān)政策來切斷或減少污染源，加強對工業(yè)三廢中的廢水、廢渣和城市污水排放的管理，防止地下水進一步受硝酸鹽氮的污染；加強循環(huán)水、再生水使用，降低嚴(yán)格控制施肥總量，采用科學(xué)施肥方式，減少農(nóng)用氮肥流失，提高氮肥利用率；加強地下水水質(zhì)與污染調(diào)查，查清區(qū)域內(nèi)地下水污染狀況[10]；達到保護地下水不受污染，滿足地下水資源的開發(fā)利用和優(yōu)化配置要求。