張秀敏,張 楊,梁斐斐

(1.濟寧市水文中心,山東 濟寧 272000;2.濟寧市水利事業(yè)發(fā)展中心,山東 濟寧 272000)

地下水作為珍貴的自然水資源,具有資源及生態(tài)屬性,其重要性也不斷被人們所認識。地下水的水質(zhì)優(yōu)劣、水量大小,是決定資源與生態(tài)價值的主要因素[1-2]。地下水受到污染后具有難恢復(fù)、不易發(fā)覺等特點,如在地下水排泄、水產(chǎn)養(yǎng)殖或灌溉中,有毒有害物質(zhì)到達地表環(huán)境后,通過食物鏈或飲水進入生態(tài)系統(tǒng)、動物或人體內(nèi),就會危害人類的生命健康及環(huán)境健康,這也進一步體現(xiàn)了被污染后的地下水具有不易發(fā)覺、難恢復(fù)的特點。地下水水體涉及相對較長的循環(huán)周期,加之不具備較強的自凈能力,故而需要以防治中“防”作為開發(fā)利用的重點內(nèi)容[3]。在嚴格監(jiān)測管控地下水資源的基礎(chǔ)上,也有必要跟蹤分析地下水并展開精準評價,保障能如實掌握地下水水質(zhì)情況,為后續(xù)防治措施的擬定及實施提供依據(jù)[4-5]。本文對濟寧市11縣市區(qū)21處地下水進行分析評價,針對水質(zhì)超標項目找出原因,提出有效防治措施,為城市建設(shè)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策依據(jù)。

1 濟寧市基本概況

位于山東西南部的濟寧,地理坐標東經(jīng)115°54′～117°06′,北緯34°25′～35°55′;東是臨沂,南是棗莊和徐州,西是菏澤,北是泰安。總面積為11 000 km2。地貌類型為平原、洼地、湖泊、山地、丘陵。地勢東高西低,東部山巒綿恒,丘陵起伏,西部為黃泛平原,中部為南四湖。

濟寧市降水地區(qū)呈現(xiàn)出東南至西北遞減的分布趨勢,每年汛期會出現(xiàn)超過全年降水量70%的降水量。全年徑流量中的80%～90%發(fā)生于汛期,年徑流呈現(xiàn)出湖東山區(qū)至湖面平原遞減的分布趨勢。濟寧氣候為春季雨少易旱,夏季溫?zé)?秋季天高氣爽,冬季寒冷干燥,雨雪稀少。濟寧是最主要的供水水源是孔隙水與裂隙巖溶水。濟寧市屬淮河流域,境內(nèi)河流眾多,交叉密布全境,所有河流均注入南四湖內(nèi)。

2 技術(shù)路線

2.1 資料收集

全面收集相關(guān)資料,例如水文、水利、環(huán)境監(jiān)測等資料。

2.2 監(jiān)測站點及監(jiān)測日期

根據(jù)淮河流域山東省(生產(chǎn)井、國家井)地下水水質(zhì)監(jiān)測項目,濟寧市11縣市區(qū)共布設(shè)監(jiān)測井為21處,分別為壽張、泗河、王莊鄉(xiāng)、姚西村、李營、唐口、李營駱樓、后營水文站、王因、顏店供水站、中醫(yī)藥學(xué)校、姚村、金莊、泗河辦事處、李閣、羊山、孫莊水文站、萬張、城關(guān)、苑莊、馬營。其中所屬地質(zhì)單元為黃淮海平原南為13處,湖東濱湖區(qū)為1處,湖東山丘區(qū)3處,湖西濱湖區(qū)為1處,湖西黃泛平原殘山區(qū)1處,山地丘陵為2處。采樣點為國家地下水監(jiān)測工程井、生產(chǎn)井、國家級基本監(jiān)測站專用井。國家級基本監(jiān)測站專用井井深在21～40 m,國家地下水監(jiān)測工程井井深在21～150 m,生產(chǎn)井井深在28～230 m。由地下水調(diào)查信息可知,濟寧市地下水類型主要是松散巖類孔隙水、裂隙巖溶水。監(jiān)測日期為2022年5月。

2.3 地下水水質(zhì)評價參數(shù)確定

選用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2007)中33項指標作為評價參數(shù),其中包括感官性指標色度、渾濁度、肉眼可見物和嗅和味4項,一般化學(xué)性指標陰離子合成洗滌劑、pH、氨氮、耗氧量、總硬度、溶解性總固體、硫化物、硫酸鹽、氯化物、鋁、鈉、鐵、錳、銅、鋅、揮發(fā)性酚類16項,微生物指標總大腸菌群、菌落總數(shù)2項,毒理學(xué)指標氟化物、氰化物、亞硝酸鹽、硝酸鹽、汞、砷、碘化物、鉻六價、硒、鎘、鉛11項。選評指標限值以《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2007)Ⅲ類標準為基礎(chǔ)。

3 水質(zhì)評價

3.1 評價標準

選用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2017)Ⅲ類標準作為選評限值。地下水質(zhì)量包含五類,即Ⅰ類水、Ⅱ類水、Ⅲ類水、Ⅳ類水和Ⅴ類水,其中Ⅰ、Ⅱ類水適用范圍廣泛,Ⅲ類水適用于工農(nóng)業(yè)用水等方面且能作為集中式生活飲用水;Ⅳ類水可用于部分工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水,或經(jīng)適當處理后可引用;Ⅴ類水不可飲用。

3.2 評價方法

3.2.1 單項評價法

評價中,參考依據(jù)確定為上文所述的五個分類指標。

3.2.2 綜合評價法

對單項組分進行逐一評價,劃分出相應(yīng)的質(zhì)量類別,確定Fi進行綜合指數(shù)(F)計算:

(1)

(2)

式中:F為各單項組分的評分值;Fmax為單項組分評分值F的最大值。地下水水質(zhì)劃分為優(yōu)良、良好、較好、較差和極差5級,詳見表1。

表1 地下水質(zhì)量級別劃分表

3.3 評價結(jié)果

依據(jù)地下水評價標準,陰離子合成洗滌劑、鐵、錳、鉛、銅、鋅、汞、砷、硒、鎘、pH、色度、鉻六價、嗅和味、氰化物、硫化物、揮發(fā)性酚類、肉眼可見物、渾濁度等19項達到所列分類指標的I類標準;鋁、耗氧量、亞硝酸鹽、氨氮4項達到所列分類指標的Ⅱ類標準;碘化物、總大腸菌群、細菌總數(shù)3項達到所列分類指標的IV類標準;溶解性總固體、鈉、硫酸鹽、總硬度、硝酸鹽、氯化物、氟化物7項達到所列分類指標的V類標準。其中38.1%的監(jiān)測井總硬度標準達到IV類。局部監(jiān)測井氟化物、硫酸鹽、溶解性總固體達到所列分類指標的IV-V類標準。

由評價結(jié)果得知:濟寧市地下水綜合水質(zhì)指數(shù)F值范圍為:2.13～7.19,依據(jù)表1地下水水質(zhì)級別分類為良好、較好和極差。水質(zhì)級別為良好的站點為5處,占總站點的23.8%,較好的站點為7處,占總站點的33.3%,較差的站點為9處,占總站點的42.9%。影響地下水水質(zhì)較差的主要因子為總硬度、硫酸鹽、氟化物等指標,超標樣本在地下水類型上均松散巖類孔隙水。

4 污染現(xiàn)狀分析評價

4.1 評價標準

根據(jù)濟寧市地下水水質(zhì)評價結(jié)果,選取一般化學(xué)指標鈉、氯化物、總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體和毒理學(xué)指標氟化物、硝酸鹽氮作為評價參數(shù)。

4.2 評價方法

4.2.1 單項指標污染指數(shù)

(3)

式中:I為污染指數(shù);Ci為實測含量;Co為某項污染物的Ⅲ類水標準。

評價時,未污染對應(yīng)I值<1,已污染對應(yīng)I值>1,隨著I值的增加,水體污染程度也會相應(yīng)的加重。

4.2.2 綜合污染指數(shù)

本文采樣內(nèi)梅羅指數(shù)法,計算公式為:

(4)

(5)

式中:I為某項組分評分值;Imax為某項組分評分值I最大值。

4.3 地下水污染現(xiàn)狀評價結(jié)果

通過計算單項指標污染指數(shù)可知:污染指數(shù)I值在2.13～4.80之間,地下水污染級別為未污染、微污染、輕污染和中污染。未污染站點為5處,占總站點的23.8%,微污染站點為4處,占總站點的19.0%,超標項目為總硬度,最大超標倍數(shù)為0.12;輕污染站點8處,占總站點的38.1%,超標項目為鈉、碘化物、硫酸鹽、氟化物、總硬度、氯化物和溶解性總固體;中污染站點4處,占總站點的19.0%,超標項目為鈉、總硬度、碘化物、氯化物、氟化物、硫酸鹽、菌落總數(shù)、總大腸菌群及溶解性總固體,最大超標倍數(shù)為硫酸鹽1.33。綜上所述總硬度、硫酸鹽、氟化物為主要污染指標,超標樣本在地下水類型上均為松散巖類孔隙水。

5 水質(zhì)超標原因分析及治理對策

5.1 水質(zhì)超標原因

由地下水污染現(xiàn)狀評價結(jié)果可知,硫酸鹽、氟化物、總硬度、溶解性總固體為主要超標項目,超標區(qū)域主要為金鄉(xiāng)縣、魚臺縣和嘉祥縣,土壤類別為潮土類,所以本區(qū)域地下水超標原因主要是受水層地質(zhì)條件的影響。菌落總數(shù)和總大腸菌群超標的主要原因是生活污染所致,例如:生活垃圾的隨意堆放好和生活污水、人畜糞便的處置不當?shù)?特別是人口密集地區(qū)以及農(nóng)村地區(qū)。

5.2 治理對策

(1)拓展融資渠道,積極推進規(guī)劃實施。地下水污染防治時,各地政府應(yīng)從資金方面予以足夠的保障,不斷拓展融資渠道,設(shè)立環(huán)保投融資機制并體現(xiàn)多元化?；I集治理資金時,也需要各個企業(yè)出力,并在建設(shè)及運行污染防治設(shè)施中鼓勵社會資本積極參與。協(xié)調(diào)相關(guān)污染防治項目,密切銜接城市飲用水安全保障規(guī)劃等,突出重點,促進績效的增強。從受益地區(qū)出發(fā),探索生態(tài)補償?shù)叵滤嬘盟Ｗo區(qū)的機制。

(2)增強技術(shù)支撐,提高防治科技水平。以技術(shù)為支撐,積極推進地下水污染防治工作保障工作,進行有關(guān)地下水環(huán)境風(fēng)險評估、控制修復(fù)、脆弱性評價和監(jiān)測與模擬預(yù)測等工作。加大研發(fā)投入,促進地下水科技防治污染水平的提高。

(3)強化執(zhí)法管理,實行責(zé)任終身追究制。建立終身追究地下水污染責(zé)任制度,針對導(dǎo)致地下水環(huán)境受影響的行為進行依法追究責(zé)任。全面推廣普及《水污染防治法》,積極推行環(huán)境影響評價制度。建設(shè)活動、項目倘若存在可能污染地下水的情況需第一時間開展相關(guān)調(diào)研取證工作,確認不會構(gòu)成影響后方可許可繼續(xù)開展;若已構(gòu)成影響,應(yīng)依法嚴懲。

(4)強化部門責(zé)任制,考核實行“一票否決制”。環(huán)境保護部及有關(guān)部門需要定期檢查落實規(guī)劃的情況與具體實施進度,保證能夠貫徹落實各項規(guī)劃任務(wù)?？山梃b河湖長制運行機制,切實做到責(zé)任到部門、責(zé)任到個人,形成首長負責(zé)制,發(fā)生糾紛時能夠精準的找到所管轄部門和責(zé)任人。對責(zé)任部門及負責(zé)人考核實行“一票否決制”。各地政府應(yīng)以年度為單位,合理制定檢測計劃,不斷優(yōu)化監(jiān)測方案,調(diào)整監(jiān)督管理制度,及時改進升級監(jiān)測系統(tǒng),對規(guī)劃實施效果密切開展監(jiān)測工作,收集真實客觀的監(jiān)測數(shù)據(jù),奠定規(guī)劃評估有序?qū)嵤┑幕A(chǔ)。

(5)提高監(jiān)測和治理能力,提供監(jiān)測評價和預(yù)測預(yù)警信息。全方位推進水安全保障能力的提升,從保護修復(fù)重大生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)項目入手,聯(lián)合國家水網(wǎng)工程積極推進地下水監(jiān)測現(xiàn)代化配套站網(wǎng)的建設(shè)與完善,改進監(jiān)測評價信息產(chǎn)品,優(yōu)化預(yù)測預(yù)警功能服務(wù),使地下水監(jiān)測分析方面形成更強的能力。

(6)加強宣傳教育,提高全民參與度。利用報紙、電視、報刊雜志及新媒體等工具積極宣傳地下水污染有關(guān)知識,幫助社會公眾了解地下水污染危害和防治措施,形成強烈危機意識和責(zé)任意識,營造全球共同對地下水環(huán)境進行保護的氛圍,只有調(diào)動民眾參與到其中的積極性,才能形成合力,有效的預(yù)防和降低已被治理的地下水水質(zhì)再次被污染風(fēng)險。

6 結(jié)語

當前濟寧市地下水污染情況為未污染站點為5處,微污染站點為4處,輕污染站點為8處,中污染站點為4處。其中主要的影響因子有總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽等。同時對水質(zhì)超標原因進行了分析,并根據(jù)原因提出了治理對策,希望可以為濟寧市地下水治理提供有益借鑒。