尹紅云，賈亮亮，張永輝，林 莎

(河北省水文工程地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050021)

作為水資源的重要組成部分，地下水支撐著我國經(jīng)濟社會和諧快速發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，是與環(huán)境(自然地理、地質(zhì)背景以及人類活動)長期互相作用的產(chǎn)物[1-4]。地下水化學成分比較復雜，各種化學組分含量的大小和賦存形式是影響地下水水質(zhì)的主要因素[5-8]。

本文結(jié)合定州市地理位置和水文地質(zhì)條件，采集74組地下水，根據(jù)不同的化學組分以及含量大小選擇合適的分析方法進行檢測[9-10]，對分析結(jié)果進行數(shù)理統(tǒng)計分析及水化學特征研究[11-13]，按照《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2017)對地下水水質(zhì)現(xiàn)狀予以評價[14]。研究結(jié)果可以揭示地下水的環(huán)境質(zhì)量，對該地區(qū)地下水資源的合理開發(fā)利用和科學管理提供理論依據(jù)[15-16]。

1 研究區(qū)概況

定州市，河北省轄縣級市，由保定市代管，是京津冀經(jīng)濟區(qū)重要節(jié)點城市。沙河、孟良河、唐河橫貫全境。地勢由西北向東南微微傾斜，其自然景觀相應為山麓洪積沖積扇平原、沖積平原和海濱平原三個景觀地帶，地面坡降在1.4%～0.7%之間，形成了略有起伏的土丘、洼地及沙崗、河灘等沖積扇平原的微地貌。定州市屬溫帶-暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風氣候，半濕潤暖濕氣候區(qū)。

2 實驗部分

2.1 樣品采集

本次調(diào)查研究選取有代表性的地段采取水質(zhì)樣品，共取地下水74組，采集方法如下：用聚乙烯瓶和玻璃瓶作為采樣瓶，水樣采取前先用蒸餾水清洗3次，再用待采集水樣潤洗3次。然后根據(jù)不同的測試指標，加入相應的保護劑，主要目的是為了防止采集的水樣發(fā)生氧化、還原、吸附等物理、化學變化。取樣后密封保存，送至實驗室檢測。樣品從取樣、保存、送檢均按標準嚴格管理，操作過程按照《生活飲用水標準檢驗方法 水樣的采集與保存》中所規(guī)定的方法進行。

2.2 儀器條件

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：RF 功率:1 300 W；等離子體:13.0 L/min；輔助氣:0.2 L/min；霧化氣:0.8 L/min；進樣量:1.5 mL/min。

離子色譜儀：色譜柱：NJ-SA-4A(4 mm×250 mm，中國農(nóng)業(yè)科學研究院植物保護研究所)，淋洗液：1.8mmol/LNa2CO3+1.7mmol/LNaHCO3，進樣體積：50μL，流速：1.5 mL/min，柱溫：30℃，抑制電流：40mA。

2.3 樣品測定

鉀、鈉、鎂、鈣采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定；氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽采用離子色譜法測定；氨、亞硝酸鹽、氟化物、偏硅酸、碘化物采用紫外分光光度法測定；總硬度、重碳酸鹽采用滴定法；溶解性總固體采用重量分析法；pH采用酸度計進行測定。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)果分析

從野外采取的水質(zhì)樣品帶回實驗室，按照2.2要求，對采樣點各組分進行實驗測試，運用數(shù)理統(tǒng)計分析研究水化學特征，分析結(jié)果見表 1。

3.2 水化學類型

采用三元相圖對研究區(qū)內(nèi)的地下水進行水化學分析，以反映水樣的一般化學特征及各種離子的相對含量。在陽離子三角圖中，水樣點大部分散落在三角形的左下部，說明大部分點位的Ca2+相對含量較高；在陰離子三角圖中，水樣點絕大部分散落在三角形的右上部，說明Cl-和SO42-貧乏。結(jié)果表明該區(qū)地下水水化學類型以為 HCO3-Ca 型水為主。

表1 地下水水化學組分特征統(tǒng)計

圖1 三元相圖

3.3 水質(zhì)評價

采用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848-2017)作為評價依據(jù)，對有地下水質(zhì)量分類(Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類)賦予值的12個化學組分進行水質(zhì)評價。單指標評價，按指標值所在的限值范圍確定地下水質(zhì)量類別，指標限值相同時，從優(yōu)不從劣；地下水質(zhì)量綜合評價，按單指標評價結(jié)果最差的類別確定，評價結(jié)果見圖2。

由圖2可知，該區(qū)地下水質(zhì)量按照單指標評價，只有B1308點位的總硬度和氯化物含量相對較高，綜合評價為Ⅳ類水，適用于農(nóng)業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用水，但適當處理后仍可做生活飲用水。其他點位按照綜合評價水質(zhì)總體狀況良好，多為Ⅲ類水，適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水。

圖2 水質(zhì)評價圖

4 結(jié)語

通過野外調(diào)查取樣，采用儀器分析和容量法相結(jié)合的方式，對研究區(qū)內(nèi)的74組地下水進行快速準確檢測，獲得實驗結(jié)果。綜合運用描述性數(shù)理統(tǒng)計分析，分析了定州地下水的主要離子特征，并運用綜合評價法對地下水質(zhì)量予以評價。得到以下結(jié)論：

(1) 該區(qū)地下水偏堿性，地下水水化學類型以HCO3-Ca型為主。

(2) pH值、HCO3-和偏硅酸含量在空間上變異最低；NH4+、Cl-、NO2-的空間變異性最高；其余化學組分的空間變異中等。

(3)水質(zhì)評價結(jié)果表明，該區(qū)地下水水質(zhì)總體情況較好，多為Ⅲ類水。只有一處點位地下水化學組分含量較高，評價結(jié)果為Ⅳ類，適用于農(nóng)業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用水，但適當處理后仍可做生活飲用水。