馬 斐

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450000)

1 研究區(qū)概況

圖1 研究區(qū)位置圖

2 評價方法及指標選取

本次地下水污染評價主要對與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)的，且背景值較容易確定的34項指標進行污染評價。所有評價均按淺層地下水和中深層地下水分別進行，并根據(jù)單指標地下水污染評價、分類指標地下水污染評價結(jié)果分析地下水綜合污染的主要影響組分與類別。

2.1 評價方法

本次評價方法采用“單因子評價法”。該方法以環(huán)境背景值和《地下水質(zhì)量標準》中Ⅲ類水的水質(zhì)標準為參考對照，通過如下公式計算各參評指標污染指數(shù)：

(1)

式中：Pki為k水樣第Ⅰ個指標的污染指數(shù)；Cki為k水樣第Ⅰ個指標的測試結(jié)果；C0為對于無機組分，代表k水樣所在區(qū)域指標Ⅰ的背景值；對于有機組分，取0值；CⅢ為《地下水質(zhì)量標準》中指標Ⅰ的Ⅲ類指標限值。

利用式(1)分別計算各水樣點單指標污染指數(shù)結(jié)果Pki，并同表1中污染分級標準對照劃分污染等級，得出每一個指標單指標污染等級劃分結(jié)果，掌握每一個指標對地下水的污染狀況。

表1 表單因子污染指數(shù)分級標準

根據(jù)《地下水污染調(diào)查評價綜合研究技術(shù)要求》，采用“單因子污染評價方法”，進行單指標地下水污染評價、分類指標地下水綜合污染評價(即無機毒理指標、毒性(類)重金屬指標、揮發(fā)性有機指標和半揮發(fā)性有機指標等4類分類指標)和地下水綜合污染評價。

單指標地下水污染評價是采“單因子污染評價方法”分別對地下水樣品的每一個指標進行污染指數(shù)計算和污染評價。

地下水綜合污染評價是在單指標污染評價完成基礎(chǔ)上，將各水樣單因子污染等級做比對，規(guī)定其中污染等級最高因子的等級劃分結(jié)果作為該水樣點的地下水污染綜合評價結(jié)果。

2.2 指標選取和對照值確定

污染評價指標選擇與人類生產(chǎn)生活密切相關(guān)的34項無機和有機化學(xué)組分，包括3項無機毒理指標(硝酸鹽，亞硝酸鹽、氨氮)、5項毒性(類)重金屬指標(砷<評價淺層地下水>、鎘、鉻、鉛、汞、)；21項揮發(fā)性有機指標(三氯甲烷、四氯化碳、1，1，1-三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、1，2-二氯丙烷、三溴甲烷、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、1，2-二氯乙烯、氯苯、鄰二氯苯、對二氯苯、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯)、5項半揮發(fā)性有機指標(總六六六、γ-BHC(林丹)、總滴滴涕、六氯苯和苯并(a)芘)。

污染評價對照值參照國土資源部頒布的《地下水水質(zhì)標準》中所列各項指標標準。對于無機毒理指標和砷(淺層)，對照值選擇主要參考了《豫北平原地下水環(huán)境質(zhì)量評價報告》、《新鄉(xiāng)市地下水環(huán)境質(zhì)量評價及水源保護研究》，本次評價選擇的對照值見表2。對于毒性(類)重金屬指標和有機指標，其對照值都取為0。

表2 無機毒理指標和砷(淺層)對照值

3 研究區(qū)地下水污染評價

本次評價主要對3項無機毒理指標、5項毒性(類)重金屬指標(中深層無砷指標)和26項有機指標進行綜合污染評價，按照不同水文地質(zhì)單元進行評價和統(tǒng)計。

3.1 淺層地下水污染綜合評價

對淺層地下水進行污染綜合評價和統(tǒng)計(表3、圖2和圖3)，統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)淺層地下水污染現(xiàn)象較為明顯，其中淺層地下水未污染(Ⅰ級)和輕污染(Ⅱ級)樣品占總樣品的12.7%，中污染(Ⅲ級)樣品數(shù)占總樣品數(shù)的21.8%，重污染(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級)樣品數(shù)占總樣品數(shù)的65.5%，且主要為極重污染(Ⅵ類)。

圖2 淺層地下水系統(tǒng)污染綜合評價餅圖

圖3 淺層地下水污染綜合評價圖

表3 淺層地下水污染綜合評價結(jié)果統(tǒng)計表

就區(qū)域污染分布來說，區(qū)內(nèi)地下水污染從山前到衛(wèi)河洼地沒有明顯趨勢性，未污染、輕污染水質(zhì)呈點狀分布全區(qū)。重污染水質(zhì)在全區(qū)均有分布，其中研究區(qū)西部以大塊-中馬坊工業(yè)區(qū)沿線污染較為嚴重，受當?shù)鼗?、電池生產(chǎn)污染影響；而東部則以衛(wèi)輝市周邊污染較為集中，呈放射性向外水質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)好。

3.2 中深層地下水污染綜合評價

對中深層地下水進行綜合污染評價和統(tǒng)計(表4)，統(tǒng)計結(jié)果表明，中深層地下水未污染(Ⅰ級)和輕污染(Ⅱ級)樣品占總樣品的70%，中污染(Ⅲ級)樣品數(shù)占總樣品數(shù)的10%，重污染(Ⅴ)樣品數(shù)只占總樣品數(shù)的20%，無極重污染水樣。

表4 中深層地下水污染綜合評價結(jié)果對比表

從區(qū)域分布來看(圖4和圖5)，研究區(qū)地下水整體為未污染和輕污染，其中楊九屯水井為重污染型。

圖4 中深層地下水系統(tǒng)污染綜合評價餅圖

圖5 中深層地下水污染綜合評價圖

4 地下水污染影響指標分析

4.1 淺層地下水污染單指標

淺層地下水樣參評指標包括上述的無機毒理指標、毒性(類)重金屬指標、揮發(fā)性有機指標和半揮發(fā)性有機指標等共34項。采用單指標地下水污染評價方法對參評的55組淺層地下水樣進行污染評價。

從污染單指標指數(shù)評價結(jié)果的未污染和輕污染程度來看(表5、圖6)，對于無機毒理指標，區(qū)內(nèi)硝酸鹽、亞硝酸鹽存在污染現(xiàn)象，其中硝酸鹽污染較為嚴重，重污染(Ⅳ類、Ⅴ類、Ⅵ類)占比高達63.63%，由此可以看出硝酸鹽污染現(xiàn)象在區(qū)內(nèi)影響較明顯，已成為影響區(qū)內(nèi)淺層地下水污染評價主要指標。就毒性(類)重金屬指標來說，除砷、鉻(六價)、鎘外，其他指標未污染水樣占比均為100%，而砷、鉻(六價)均存在極重(Ⅵ級)污染現(xiàn)象，Ⅵ級污染占比均為1.82%。對于有機毒理指標，無重污染樣品，除三氯甲烷、三氯乙烯、總六六六外，其它有機毒理指標未污染水樣占比為100%。

表5 淺層地下水污染單指標評價統(tǒng)計表

圖6 淺層地下水污染單指標評價柱狀圖

從污染單指標指數(shù)評價結(jié)果的重污染(較重污染、嚴重污染、極重污染)程度來看，毒性(類)重金屬的砷、鉻(六價)存在極重污染現(xiàn)象，無機毒理指標以硝酸鹽為主存在較為嚴重的重污染現(xiàn)象，有機指標則無重污染現(xiàn)象。這說明，區(qū)內(nèi)淺層地下水硝酸鹽污染、毒性(類)重金屬類污染問題相對突出。

綜上所述，工作區(qū)內(nèi)淺層地下水受一定的硝酸鹽氮、毒性(類)重金屬污染，而有機指標的污染尚不構(gòu)成，雖然有些有機指標輕污染級別比例較高，但在重污染程度上則完全沒有。

4.2 中深層地下水污染單指標評價

中深層地下水樣參評指標包括上述的無機毒理指標、毒性(類)重金屬指標(無砷指標)、揮發(fā)性有機指標和半揮發(fā)性有機指標等共34項。采用單指標地下水污染評價方法對參評的10組中深層地下水樣進行污染評價。從污染單指標指數(shù)評價結(jié)果的未污染和輕污染程度來看(表6、圖7)，對于無機毒理指標，硝酸鹽氮存在一定比例的污染現(xiàn)象。就毒性(類)重金屬指標來說，除砷、鉻(六價)存在少量Ⅱ級水樣外，其他各項指標均全部滿足未污染(Ⅰ級)標準。對于有機指標，除總滴滴涕、總六六六、1，2—二氯丙烷、三氯甲烷外，其他各項指標均全部滿足未污染(Ⅰ級)標準。其中，總滴滴涕存在重污染(Ⅴ級)問題，主要為楊九屯一眼深井。總六六六、1，2—二氯丙烷Ⅲ級(中污染)占比均為10%，三氯甲烷Ⅱ級(輕污染)占比20%。

表6 中深層地下水污染單指標評價統(tǒng)計表

圖7 中深層地下水污染單指標評價柱狀圖

從污染單指標指數(shù)評價結(jié)果的重污染(較重污染、嚴重污染、極重污染)程度來看，除有機指標中的總滴滴涕、無機毒理指標硝酸鹽氮存在嚴重污染問題，其他無機毒理指標、毒性(類)重金屬指標、有機毒理指標均不存在重污染現(xiàn)象。整體而言，中深層地下水受無機毒理指標、毒理(類)重金屬污染和有機指標的污染很輕，基本沒有大的影響。

5 結(jié)語

(1)研究區(qū)內(nèi)城市發(fā)展和人類活動對地下水水質(zhì)的影響十分明顯，通過對研究區(qū)內(nèi)的淺層和深層地下水污染狀況進行評價，從結(jié)果來看，淺層地下水綜合質(zhì)量整體不是很好，Ⅲ類水呈片狀主要分布山前沖洪積扇前緣地帶。中深層地下水受無機毒理指標、毒理(類)重金屬污染和有機指標的污染很輕，基本沒有大的影響。

(2)研究區(qū)內(nèi)硝酸鹽氮超標較為普遍，尤以沿共產(chǎn)主義渠一帶，受污灌、施肥等影響，硝酸鹽氮超標明顯。

(3)本次研究評價的面積較大，部分地區(qū)樣品控制精度不夠，評價結(jié)果可能不夠精細，建議后期可以開展更大比例尺的詳細調(diào)查，對區(qū)內(nèi)工業(yè)聚集區(qū)的鎘、鉻等重金屬典型污染場地進行再深入研究。

(4)加強地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，探索污染組分的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，逐步開展地下水污染場地的修復(fù)治理工作。