临沂市地表水与地下水供水水源水质鉴别探讨
2013-01-26丽刘兰秀王增峰李合海
李 丽刘兰秀王增峰李合海
一、临沂市概况
临沂位于山东省东南部,地处北纬 34°22′~36°22′、东经 117°24′~119°11′之间。东隔日照市与黄海相望,南与江苏省交界,北与淄博、潍坊二市接壤,西与枣庄、泰安两市为邻。全市行政区划共三区、九县。本市地域南北最长距离达201km,东西最宽处距离161km,总面积17185km2。属鲁中南低山丘陵区,地势总体特征是西北高、东南低。
临沂市境内10km以上的河流有309条。有山东滨海诸河水系、沂河水系、沭河水系、中运河水系、湖东水系等五大水系。临沂城区自来水主要供水水源为地表水,水源地为岸堤水库。
二、地表水与地下水特性分析
1.地表水总体特征
河流的特点是流经的地域大,流程长,集水区域广,流量较大。由于流速较快易于冲刷河床,并因暴露于地表而易受污染。所以,河流水的浑浊度往往很大,细菌含量很高。河水的流量,因季节和降水量的影响而有很大的波动。随着水量的变化,水质也发生变化。一般来说河流水的水质较差,污染机会多,不易进行卫生防护,作为生活饮用时,需有一定的水质处理措施。但由于水量较大,取用方便,水质较软,因此也常作为生活饮用水的水源。
地表水明显的水质特点是:除特殊污染含盐量极高以外,其他地表水的含盐量低;与地下水相比,硬度较低;与地下水相比,地表水中污染物质含量很高。流域内城镇生活工业废污水、农药、化肥使用、水库网箱养鱼等原因导致项目监测值较高。
2.地下水总体特征
(1)地下水分类
地下水是存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中的水,广泛埋藏于地表以下的各种状态的水,统称为地下水,来源主要是大气降水。根据地下埋藏条件的不同,地下水可分为上层滞水、潜水和自流水三大类。上层滞水的水质与地表水基本相同。潜水含水层通过包气带直接与大气圈、水圈相通,因此具有季节性变化的特点。承压水地质条件不同于潜水,其受水文、气象因素直接影响小。含水层的厚度不受季节变化的支配,水质不易受人为活动污染。
地下水中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根7种离子。地下水中各种离子、分子和化合物的总量称总矿化度,总矿化度小于1g/L的,称淡水;1~3g/L的,称微咸水;3~10g/L的,称咸水;10~50g/L的,称盐水;大于50g/L的,称卤水。
(2)地下水水质情况:
水质特征为:流动较慢,水质参数变化慢,一旦污染很难恢复;埋藏深度不同,温度变化规律也不同;取出后水质状况容易发生改变;由于采水器的吸附或沾污及某些组分的损失,水样的真实性将受到影响。
(3)地下水水质成份及水化学类型变化规律
地下水水质成份和水化学类型多年情况下变化不大,虽然个别离子成份有增减,但水化学类型基本保持不变。受降水入渗的影响,各离子成份浓度由于枯水期的浓缩和丰水期的稀释作用,多数污染物及矿化度在枯水期浓度高于丰水期。由于地下水由高向低不断流动,所以污染物有自北西向南东迁移的趋势。
三、地表水与地下水评价标准对比
目前地表水评价标准采用《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),地下水水质评价采用《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)。
对于同一指标,地表水指标值一般高于地下水指标值,特别是污染项目。总硬度、溶解性总固体地下水指标值分别为450、1000mg/L,地表水水质无要求。地下水总硬度、溶解性总固体Ⅲ类指标值与《生活饮用水卫生标准》(GB5749-20060)相同。硫酸盐、氯化物、锰、铁地表水水源地补充项目与地下水Ⅲ类指标值相同,地下水硝酸盐氮Ⅲ类指标值高于地表水水源地补充项目,地表水氨氮Ⅲ类指标值是地下水的5倍。
四、地表水与地下水水质状况
根据《临沂市水资源调查评价》(2005年),对水质状况进行分析评价。
1.地表水水质状况
(1)地表水水化学特征
地表水总硬度分布范围在85~170mg/L间的面积占全区流域总面积的84.9%,分布在沂河、沭河、中运河区;其次为55~85mg/L,占总面积的的14.5%。中运河、日赣区水系总硬度监测范围为85~170mg/L。兰山区、罗庄区、河东区、郯城县、苍山县、蒙阴县、沂南县和临沭县8个县区地表水总硬度介于85~170mg/L之间;平邑县、沂水县、费县介于55~85mg/L之间的总硬度分布面积分别占全县行政面积的91.5%、30.9%、3.8%。沭河水系浔河上游莒南县境内地表水总硬度在30~55mg/L之间,相对较小。
(2)地表水水质状况
沂河、沭河水系河流主要超标污染项目有化学需氧量、高锰酸盐指数、BOD5和NH3-N。沂河水系化学需氧量、BOD5、CODMn有机污染物超标率相对较大,沭河水系氨氮、挥发酚超标率相对较大。
2.地下水水质状况
(1)地下水水化学特征
按行政区对总硬度进行统计,总硬度在150~300mg/L的主要分布在莒南县、费县、临沭县和沂南县。总硬度在300~450mg/L的主要分布在沂水县、平邑县和蒙阴县。兰山区、河东区总硬度主要为300~450mg/L。总硬度在450~550mg/L的主要在苍山县,占该含量总分布面积的54.4%、占全县总面积的91.9%。总硬度大于550mg/L的主要分布在郯城县、苍山县和罗庄区结合部,其次为沂水县、莒南县、临沭县的部分乡镇,面积相对较小。
经统计河东区汤头镇、临沭县石门镇、郯城县归义乡、罗庄区汤庄办事处、苍山县三合乡斜沟村村内矿化度含量稍大于或等于1.0mg/L外,其他均小于1.0mg/L。
(2)地下水水质现状
从统计成果看,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水质类别所占分别为0.8%、8.8%、42.4%、26.4%、21.6%,以Ⅲ类水质为主。Ⅳ、Ⅴ类水质主要超标项目为总硬度、亚硝酸盐氮、氨氮、锰、硝酸盐氮、矿化度。全区挥发酚、氰化物、汞、砷化物、镉、铅均为未检出;按行政区统计,超标率由大到小依次为郯城、罗庄、兰山、沂水、平邑、河东、临沭、苍山、莒南、蒙阴、费县和沂南。费县、沂南县水质超标率小于20%。兰山、罗庄、河东区好于Ⅲ类水分别为30.8%、20.0%、50.0%。费县、蒙阴县好于Ⅲ类水超过60%,相对较好。
五、结语
通过对临沂城区供水水源地表水与地下水总体特征、评价标准及水质状况的分析和比对,地表水与地下水水质差异明显。地表水除特殊污染引起含盐量极高以外,其他地表水的含盐量低;与地下水相比,地表水硬度较低、污染物质含量很高;一般情况下,同一区域的地下水(深层)总硬度、溶解性总固体含量是地表水含量的1.5~2.5倍。以地表水水源地作为水源的自来水,一般加入消毒剂,其游离余氯或总氯含量保持在一定含量水平,而以地下水作为水源的,往往水中不加入次氯酸钠等消毒剂,即水中检测不到游离余氯或总氯等相关成分;另外,地表水为水源的自来水,氨氮含量高于地下水,地下水水体中氨氮含量较低,甚至未检出。分析成果对地方水资源管理、水资源费分类征收、水政执法具有现实指导意义