山西晋城市地下水水质现状分析

郭宁

摘 要：根据《地下水质量标准》，2014-05对晋城市6个县市中的52个地下水水样检测结果进行了单项组分评价，同时，对各县市的地下水质量统计结果进行了灰色关联度分析。评价结果显示，陵川县和高平市的地下水质量最好，总体水质为Ⅱ类；城区、泽州县和阳城县的地下水质量次之，总体水质为Ⅲ类；沁水县的地下水质量最差，总体水质为Ⅳ类。影响晋城市地下水质量的主要因素是总硬度、溶解性总固体、铁和锰的含量偏高。

关键词：地下水；水质评价；灰色关联度分析；饮水安全

中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0152-02

晋城市水资源补给的来源为大气降水，由于该地区内降水的时空分布不均，且降水多集中在汛期，河流的径流量也主要来源于汛期，无法满足工、农业生产和生活用水。因此，地下水就成为了工、农业生产和生活用水的主要来源，有效评价地下水的质量，找出主要的污染因素，成为了解决城市发展过程中水资源治理和开发问题的重要途径。

1 研究的材料和方法

1.1 研究材料

本次研究共在晋城市6个县市取地下水水样52个，其中，城区7个、泽州县11个、阳城县10个、高平市8个、陵川县10个、沁水县6个。

1.2 研究方法

1.2.1 检测方法

本次研究对采集水样的检测项目有：pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、挥发性酚类、氰化物、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、镉、汞、砷、铬（六价）、铅、总大肠菌群20项。水样的采集、保存、运输和检测按照《生活饮用水标准检验方法》进行。

1.2.2 评价的标准和方法

本次研究主要采取《地下水质量标准》中的单项组分评价标准。为了精确评价各县市的地下水质量等级，本次研究同时使用了灰色关联度分析法对地下水进行质量评价。

灰色关联分析的基本过程为确定系统特征行为序列和若干比较序列、基本数据归一化、计算绝对差、计算关联系数、计算权重值和计算关联度。在最后排序出的关联度中，比较序列与参考序列的关联度越大，其关系就越密切。

2 结果和分析

2.1 单项组分评价

本次研究选择了具有代表性的20个指标进行单项指标分析。在52个样品中，pH、氯化物、硫酸盐、氨氮、硝酸盐、砷、汞、铬、铅、镉、挥发性酚类和氰化物等指标全部达到Ⅲ类或Ⅲ类以下，对人体健康无害，超过Ⅲ类的指标分布如表1所示。

由表1可见，单项超过Ⅲ类的指标有总硬度、溶解性总固体、亚硝酸盐、高锰酸盐指数、氟化物、锰、铁和总大肠菌群。其中，超过Ⅴ类的指标是总硬度、溶解性总固体和铁。总硬度和溶解性总固体超Ⅲ类的样品主要分布在城区、泽州县、阳城县和沁水县；铁和锰超标的在6个县市中均有分布；氟化物超标的主要分布在阳城县和高平市；亚硝酸盐、高锰酸盐指数和总大肠菌群超标的零散分布于城区、泽州县和阳城县。

晋城市地下水中钙和镁的含量普遍较高，导致总硬度和溶解性总固体的含量较高。地下水中铁和锰的含量普遍偏高的原因比较复杂，与晋城市当地的地质、水文地质和地球化学条件有关。由此可见，晋城市地下水质量最主要的特征就是钙、镁、铁和锰的含量较高；个别地区地下水中氟化物的含量较高，尤其是阳城县和沁水县的部分地区，这些地区的地下水氟化物含量较高是由自然因素导致的；个别地区亚硝酸盐、高锰酸盐指数和总大肠菌群偏高是因生活和农业污水污染造成的，此类污染主要分布在人口比较集中的城区和泽州县。

由以上分析可以看出，晋城市中多数地区的地下水水质指标均可达到Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，而导致晋城市地下水质量较差的主要原因是自然因素。

2.2 地下水质量灰色关联度分析

由单项组分评价可分析出影响晋城市地下水质量的主要因素，但这种评价方法不能反映出晋城市地下水质量的总体状况，且传统方法不适用于整个地区的地下水质量统计、分析，无法精确区分不同地区的地下水质量。而灰色关联度分析可以很好地弥补以上方法中的缺陷。灰色关联度分析在无论样本多少和有无典型分布规律的条件下，都可以被有效应用，且计算方法简单。

摘 要：根据《地下水质量标准》，2014-05对晋城市6个县市中的52个地下水水样检测结果进行了单项组分评价，同时，对各县市的地下水质量统计结果进行了灰色关联度分析。评价结果显示，陵川县和高平市的地下水质量最好，总体水质为Ⅱ类；城区、泽州县和阳城县的地下水质量次之，总体水质为Ⅲ类；沁水县的地下水质量最差，总体水质为Ⅳ类。影响晋城市地下水质量的主要因素是总硬度、溶解性总固体、铁和锰的含量偏高。

关键词：地下水；水质评价；灰色关联度分析；饮水安全

中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0152-02

晋城市水资源补给的来源为大气降水，由于该地区内降水的时空分布不均，且降水多集中在汛期，河流的径流量也主要来源于汛期，无法满足工、农业生产和生活用水。因此，地下水就成为了工、农业生产和生活用水的主要来源，有效评价地下水的质量，找出主要的污染因素，成为了解决城市发展过程中水资源治理和开发问题的重要途径。

1 研究的材料和方法

1.1 研究材料

本次研究共在晋城市6个县市取地下水水样52个，其中，城区7个、泽州县11个、阳城县10个、高平市8个、陵川县10个、沁水县6个。

1.2 研究方法

1.2.1 检测方法

本次研究对采集水样的检测项目有：pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、挥发性酚类、氰化物、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、镉、汞、砷、铬（六价）、铅、总大肠菌群20项。水样的采集、保存、运输和检测按照《生活饮用水标准检验方法》进行。

1.2.2 评价的标准和方法

本次研究主要采取《地下水质量标准》中的单项组分评价标准。为了精确评价各县市的地下水质量等级，本次研究同时使用了灰色关联度分析法对地下水进行质量评价。

灰色关联分析的基本过程为确定系统特征行为序列和若干比较序列、基本数据归一化、计算绝对差、计算关联系数、计算权重值和计算关联度。在最后排序出的关联度中，比较序列与参考序列的关联度越大，其关系就越密切。

2 结果和分析

2.1 单项组分评价

本次研究选择了具有代表性的20个指标进行单项指标分析。在52个样品中，pH、氯化物、硫酸盐、氨氮、硝酸盐、砷、汞、铬、铅、镉、挥发性酚类和氰化物等指标全部达到Ⅲ类或Ⅲ类以下，对人体健康无害，超过Ⅲ类的指标分布如表1所示。

由表1可见，单项超过Ⅲ类的指标有总硬度、溶解性总固体、亚硝酸盐、高锰酸盐指数、氟化物、锰、铁和总大肠菌群。其中，超过Ⅴ类的指标是总硬度、溶解性总固体和铁。总硬度和溶解性总固体超Ⅲ类的样品主要分布在城区、泽州县、阳城县和沁水县；铁和锰超标的在6个县市中均有分布；氟化物超标的主要分布在阳城县和高平市；亚硝酸盐、高锰酸盐指数和总大肠菌群超标的零散分布于城区、泽州县和阳城县。

晋城市地下水中钙和镁的含量普遍较高，导致总硬度和溶解性总固体的含量较高。地下水中铁和锰的含量普遍偏高的原因比较复杂，与晋城市当地的地质、水文地质和地球化学条件有关。由此可见，晋城市地下水质量最主要的特征就是钙、镁、铁和锰的含量较高；个别地区地下水中氟化物的含量较高，尤其是阳城县和沁水县的部分地区，这些地区的地下水氟化物含量较高是由自然因素导致的；个别地区亚硝酸盐、高锰酸盐指数和总大肠菌群偏高是因生活和农业污水污染造成的，此类污染主要分布在人口比较集中的城区和泽州县。

由以上分析可以看出，晋城市中多数地区的地下水水质指标均可达到Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，而导致晋城市地下水质量较差的主要原因是自然因素。

2.2 地下水质量灰色关联度分析

由单项组分评价可分析出影响晋城市地下水质量的主要因素，但这种评价方法不能反映出晋城市地下水质量的总体状况，且传统方法不适用于整个地区的地下水质量统计、分析，无法精确区分不同地区的地下水质量。而灰色关联度分析可以很好地弥补以上方法中的缺陷。灰色关联度分析在无论样本多少和有无典型分布规律的条件下，都可以被有效应用，且计算方法简单。

摘 要：根据《地下水质量标准》，2014-05对晋城市6个县市中的52个地下水水样检测结果进行了单项组分评价，同时，对各县市的地下水质量统计结果进行了灰色关联度分析。评价结果显示，陵川县和高平市的地下水质量最好，总体水质为Ⅱ类；城区、泽州县和阳城县的地下水质量次之，总体水质为Ⅲ类；沁水县的地下水质量最差，总体水质为Ⅳ类。影响晋城市地下水质量的主要因素是总硬度、溶解性总固体、铁和锰的含量偏高。

关键词：地下水；水质评价；灰色关联度分析；饮水安全

中图分类号：X824 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0152-02

晋城市水资源补给的来源为大气降水，由于该地区内降水的时空分布不均，且降水多集中在汛期，河流的径流量也主要来源于汛期，无法满足工、农业生产和生活用水。因此，地下水就成为了工、农业生产和生活用水的主要来源，有效评价地下水的质量，找出主要的污染因素，成为了解决城市发展过程中水资源治理和开发问题的重要途径。

1 研究的材料和方法

1.1 研究材料

本次研究共在晋城市6个县市取地下水水样52个，其中，城区7个、泽州县11个、阳城县10个、高平市8个、陵川县10个、沁水县6个。

1.2 研究方法

1.2.1 检测方法

本次研究对采集水样的检测项目有：pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、挥发性酚类、氰化物、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、镉、汞、砷、铬（六价）、铅、总大肠菌群20项。水样的采集、保存、运输和检测按照《生活饮用水标准检验方法》进行。

1.2.2 评价的标准和方法

本次研究主要采取《地下水质量标准》中的单项组分评价标准。为了精确评价各县市的地下水质量等级，本次研究同时使用了灰色关联度分析法对地下水进行质量评价。

灰色关联分析的基本过程为确定系统特征行为序列和若干比较序列、基本数据归一化、计算绝对差、计算关联系数、计算权重值和计算关联度。在最后排序出的关联度中，比较序列与参考序列的关联度越大，其关系就越密切。

2 结果和分析

2.1 单项组分评价

本次研究选择了具有代表性的20个指标进行单项指标分析。在52个样品中，pH、氯化物、硫酸盐、氨氮、硝酸盐、砷、汞、铬、铅、镉、挥发性酚类和氰化物等指标全部达到Ⅲ类或Ⅲ类以下，对人体健康无害，超过Ⅲ类的指标分布如表1所示。

由表1可见，单项超过Ⅲ类的指标有总硬度、溶解性总固体、亚硝酸盐、高锰酸盐指数、氟化物、锰、铁和总大肠菌群。其中，超过Ⅴ类的指标是总硬度、溶解性总固体和铁。总硬度和溶解性总固体超Ⅲ类的样品主要分布在城区、泽州县、阳城县和沁水县；铁和锰超标的在6个县市中均有分布；氟化物超标的主要分布在阳城县和高平市；亚硝酸盐、高锰酸盐指数和总大肠菌群超标的零散分布于城区、泽州县和阳城县。

晋城市地下水中钙和镁的含量普遍较高，导致总硬度和溶解性总固体的含量较高。地下水中铁和锰的含量普遍偏高的原因比较复杂，与晋城市当地的地质、水文地质和地球化学条件有关。由此可见，晋城市地下水质量最主要的特征就是钙、镁、铁和锰的含量较高；个别地区地下水中氟化物的含量较高，尤其是阳城县和沁水县的部分地区，这些地区的地下水氟化物含量较高是由自然因素导致的；个别地区亚硝酸盐、高锰酸盐指数和总大肠菌群偏高是因生活和农业污水污染造成的，此类污染主要分布在人口比较集中的城区和泽州县。

由以上分析可以看出，晋城市中多数地区的地下水水质指标均可达到Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，而导致晋城市地下水质量较差的主要原因是自然因素。

2.2 地下水质量灰色关联度分析

由单项组分评价可分析出影响晋城市地下水质量的主要因素，但这种评价方法不能反映出晋城市地下水质量的总体状况，且传统方法不适用于整个地区的地下水质量统计、分析，无法精确区分不同地区的地下水质量。而灰色关联度分析可以很好地弥补以上方法中的缺陷。灰色关联度分析在无论样本多少和有无典型分布规律的条件下，都可以被有效应用，且计算方法简单。