李建英 封梅青 雒寒夢 河北省地質環(huán)境監(jiān)測院

隨著中國特色社會主義五位一體布局中生態(tài)文明建設的推進，生態(tài)文明建設的概念深入人心，水資源和水生態(tài)也日益被我們所關注，有關部門也愈加重視地下水的保護與治理。本文以某研究區(qū)平原深層地下水為研究對象，在取樣、送檢的基礎上，對其進行了水化學類型及水質的分析研究。研究結果供該地區(qū)深層地下水開發(fā)利用借鑒，同時為區(qū)域地下水保護提供依據(jù)。

一、研究區(qū)水文地質條件

研究區(qū)諸多河流屬海河流域，多季節(jié)性河流，橫跨華北平原與太行山地兩大地質單元，平原自西向東傾斜，地勢平坦。平原監(jiān)測區(qū)面積8813.3km2。

根據(jù)地形地貌及其成因類型等，研究區(qū)大致可分為三個水文地質大區(qū)，分別為：山前沖積及冰水堆積傾斜平原區(qū)、近山河流沖積湖積平原區(qū)及遠山河流沖積湖積低平原區(qū)。

根據(jù)第四系地層分層原則將含水層劃分的為四個含水組，分別為全新統(tǒng)（Q4）、更新統(tǒng)（Q3）、中更新統(tǒng)（Q2）、下更新統(tǒng)（Q1）。各含水組含水層的粒度均從西向東由粗變細，以區(qū)內河流為界將平原分為東、西兩大區(qū)：即河西為全淡水區(qū)；河東為有咸水區(qū)。第一含水組：河西底板埋深多小于40m；河東40～60m，局部地帶或深或淺，由一套沖洪積和牛軛湖相粉質粘土、粘質砂土等物質組成；第二含水組：河西底板埋深40～160m，河東140～280m。河西含水層巖性：西部為砂礫，厚10m左右，東部為中粗砂，厚20～30m，與第一含水組有較強的水力聯(lián)系；河東含水層巖性多為粉細砂或中細砂，厚10～40m，上部為咸水；第三含水組：河西底板埋深220～340m，河東340～420m，主要由一套沖積、冰積粉質粘土，風積中粗、中細砂組成；第四含水組：由一套沖洪積、湖積粉質粘土、粘質粉土、粘土組成，含水層巖性多為風化中粗砂，透水性差，出水率隨深度增加而降低。

二、樣品采集與分析

在研究區(qū)平原地區(qū)共有81個深層水樣點，基本能反映該區(qū)平原的深層地下水水質情況。選取八大離子、感官性狀及一般化學指標（pH、總硬度、溶解性總固體、TFe、COD-Mn、Cu等）、毒理學指標（汞、砷、硒、鎘等）等39項為地下水水質的評價因子[1]，采用單因子法和附注加分的綜合評價方法進行評價。

三、現(xiàn)狀水質分析

（一）地下水超標統(tǒng)計

研究區(qū)平原深層81個水樣點的水化學參數(shù)統(tǒng)計結果見表1（檢測結果低于檢出限的按0計）。從表1可以看出，深層地下水的pH值變化范圍在7.31～8.44之間，均值為7.92，偏堿性?？傆捕荣|量濃度為26.16～1357.52mg/L，均值為269.16mg/L。氟超標率超過15%。

（二）地下水化學特征

從圖1可以看出，深層水水樣的陽離子明顯聚集于三角形的左、右下角即優(yōu)勢陽離子為Na+和Ca2+，其次為Mg2+。水樣中優(yōu)勢陰離子為HCO3-，其次為SO42-和Cl-。

圖1 深三線圖

按照舒卡列夫水化學分類法分別對研究區(qū)深層地下水進行分析并繪制了地下水水化學類型圖，見圖2。平原深層地下水水質動態(tài)相對較小，礦化度均小于1g/L，水化學類型由西向東大致呈條帶狀分布，多為重碳酸鹽類型，其中重碳酸鹽鈣型水、重碳酸鈣鈉型水、重碳酸鈣鎂型水、重碳酸鈉型水、重碳酸鹽硫酸鹽鎂鈣鈉型水、重碳酸鹽氯化物鈉型水、重碳酸鹽氯化物鈉鎂型水、重碳酸鹽氯化物鈣鎂型水，約占總面積的94.3%；酸鹽類主要是硫酸鹽重碳酸鹽鈉鎂型水，約占總面積的0.15%；氯化物型水包括氯化物重碳酸鹽硫酸鹽鈣鈉鎂型水、氯化物重碳酸鹽鈉型水和氯化物硫酸鹽鈉鎂型水，約占總面積的5.55%。

圖2 深層水化學類型圖

（三）地下水水質量評價分析

1）單因子質量評價方法將超過地下水質量標準中各指標的Ⅲ類限值視為超標[2]，可以看出深層地下水超標因子超標率超過10%以上的主要有Na、F、I、揮發(fā)性酚和總硬度等[3]。具體見表2。

由表2可知，深層水中F、Na、I、揮發(fā)性酚和總硬度的超標比例均超過10%，部分污染較嚴重，如作為飲用水或工農(nóng)業(yè)使用，應處理后再投入使用。其他因子受單點影響較大，污染成點狀分布。評價結果與表1中水化學參數(shù)特征值的結果一致，評價結果可信。

表1 深層地下水水化學參數(shù)的統(tǒng)計特征值

表2 深層水超標因子占比統(tǒng)計表

2）根據(jù)地下水附注加分評價法分析評價[4]，結果表明，深層水81個水樣中有36個水樣質量極差、38個質量良好、7個質量優(yōu)良，所占比例分別為38.2%、40.4%、7.4%，見圖3。地下水質量較差的原因主要是氟化物、碘化物、總硬度等其中的一項或多項屬Ⅳ、Ⅴ類而造成。

圖3 深層地下水質量級別統(tǒng)計圖

利用mapgis軟件繪制研究區(qū)地下水質量評價分布情況[5]，如圖4。深層水研究區(qū)域的4.1%水質量優(yōu)良，零星分布在西北部和東部；區(qū)域的66.1%水質量良好，廣泛分布在研究區(qū)內；區(qū)域的29.8%水質量較差，分布在研究區(qū)西部、東部和東南部。

圖4 深層水質量綜合評價結果

四、結語

以某研究區(qū)平原深層地下水為研究對象，對其水化學類型及水質進行分析研究，關注地下水現(xiàn)狀，加強環(huán)保宣傳，建立健全地下水監(jiān)測體系，重視存在的污染問題，監(jiān)督和控制污染源，做好污染源處理工作，盡最大努力保護和治理恢復地下水資源，推進生態(tài)文明建設，助力經(jīng)濟社會發(fā)展。