衡水市浅层地下水水质评价及污染分析
2014-12-14张爽娜
张爽娜
(河北省衡水水文水资源勘测局,河北 衡水 053000)
衡水市位于河北省东南部,地处东经 115°10'~116°34'、北纬 37°03'~ 38°23'之间,境内为一西南稍高,东北偏低的广大平原 ,面积8 815 km2。人均可利用水资源量仅为148 m3,是河北省乃至全国最严重缺水的地区之一[1],衡水市大部分供水均来自于地下水,地下水供水量占总供水量的80%以上。因此地下水质的质量,直接关系到衡水市居民的身体健康和城市的可持续发展。
1 浅层地下水质量评价
1.1 水化学类型的分布
采用阿列金分类法[2],对衡水市 2010年浅层地下水水质监测资料进行水化学类型统计:衡水市浅层地下水水化学类型主要为 S(Na,Ⅱ)、C(Na,Ⅱ)型水,占总数的30%以上,另外 C(Na,Ⅰ)、Cl(Na,Ⅱ)、Cl(Ca,Ⅲ)、Cl(Mg,Ⅱ)、S(Mg,Ⅱ)型水也占一定的比例。从阴阳离子看,阴离子以 HCO-3+CO32-为首,其次为 SO42-,再次为 Cl-,而阳离子绝大多数为Na++K+。
全市水化学类型的分布错综复杂:硫酸盐型水多集中于西北部及中南部条状地带,90%为硫酸盐钠型水,矿化度多为2~3 g/L;氯化物型水多集中于衡水中部,氯化物钠型水、氯化物镁型水与氯化物钙型水几乎各占三分之一,矿化度多为大于3 g/L;碳酸盐及重碳酸盐型水多集中于南部,80%以上为碳钠型水,矿化度多为小于2 g/L。
1.2 水质综合评价
依据国家技术监督局颁布的《地下水环境质量标准》(GB/T14848-93),评价因子选用pH值、硫酸盐、氯化物、总硬度、矿化度、氟化物、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、高锰酸盐指数、挥发酚、总氰化物、总砷化物、总汞、六价铬、总铁、锰、镉、铅等19项。评价方法为内梅罗综合指数法。
据2010年浅层地下水水质监测资料,全市浅层地下水综合评价Ⅰ~Ⅲ水占监测井的6.7%,Ⅳ类占26.6%,Ⅴ类水占66.7%。从区域分布上看,安平全县及饶阳北部为全淡区,浅层地下水埋深较大,污染程度相对较轻;而滏阳河沿岸受地表水污染的影响,浅层地下水污染严重。污染物主要有溶解性总固体、氨氮、锰、总硬度、硫酸盐、氟化物、高锰酸盐指数、氯化物等(见表1、图1)
图1 污染物超标比例统计图
2 地下水水质变化趋势分析
根据衡水市浅层地下水水质监测资料,选取30眼监测井进行分析,资料系列采用2000-2010年地下水水质的年均值资料,选取硫酸盐、高锰酸盐指数、氨氮、锰主要污染物质进行分析,统计不同监测井不同项目的含量,给出变化趋势图,从而判断水质变化趋势。
2.1 综合污染变化趋势分析
衡水市浅层地下水北韩、军张庄综合污染呈下降趋势,其余各测井基本无变化(见图2)。
图2 综合污染指数变化趋势图
2.2 单项污染物变化趋势分析
2.2.1 氨氮变化趋势分析
桃城区北韩、武强县宋古河、前马庄、景县东李庄氨氮有上升趋势,其中北韩、宋古河两测井上升趋势明显(见图3)。
图3 氨氮变化趋势图
表1 2010年衡水市浅层地下水水质污染评价表
2.2.2 锰变化趋势分析
武强县南堤南、宋古河、小营,深州市东安庄锰含量有上升趋势,其中武强县南堤南、小营的水资源质量很差,均为Ⅴ类水,锰变化趋势最为明显(见图4)。
图4 锰变化趋势图
2.2.3 高锰酸盐指数变化趋势分析
桃城区张圈、武强县前马庄、枣强县南吉利高锰酸盐指数有上升趋势,其中南吉利、张圈的水资源质量为ⅴ类水,人类活动对地下水资源质量影响的标志性指标——高锰酸盐指数上升最为明显(见图5)。
图5 高锰酸盐指数变化趋势图
2.2.4 硫酸盐变化趋势分析
枣强县南吉利、景县彭村硫酸盐呈上升趋势(见图6)。
图6 硫酸盐变化趋势图
由以上趋势可以看出,衡水市地下水已普遍受到不同程度的污染,衡水市大部分地区地下水水质为Ⅴ类水,水质污染严重,随着工业的发展、人口的不断增长,工业废水及生活污水的排放量不断增加,造成了水质的污染。
3 污染源及污染途径分析
3.1 污染源
(1)天然污染源。这类污染源虽然是天然存在的,自然本底值较高,因天然污染源影响引起的地下水资源质量超标的水质监测井占总数监测井的80%以上。例如,硫酸盐,氯化物、总硬度、氟化物等的超标都主要是受地质结构的影响,由此可见,地质环境背景值高是影响衡水市浅层地下水水资源质量状况的主要因素。
(2)工业废弃物和生活垃圾经过雨水淋溶入渗,部分工业废弃物和生活垃圾未采取无害化处理,污染地下水[3]。
(3)农业污染源。主要原因是大量使用农药、化肥以及法水农田灌溉等,使地下水体中,氨氮,亚硝酸盐氮严重超标。
3.2 污染途径
衡水市水污染极为严重,其污染途径因污染源的不同而不同:工业废水、生活污水是通过管道直接排入沟、河、渠、坑、塘,这些管道无防渗措施而污染地下水;工业废气则随降雨入渗污染;工业废渣、农药、化肥、生活垃圾通过降雨及灌溉水淋滤入渗而污染地下水。即污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤,使固体废物及包气带中的有害、有毒组分,周期性的进入含水层中。污水坑、塘以入渗型为主,同时以径流型、越流型等多种途径污染地下水,越流型主要指污染物通过越流从大面积的弱头水层、“天窗、结构不合理的管井、破损的老管井、通过断层进入含水层。
4 结语
(1)依据《水法》、《水污染防治法》等有关法律法规,加强地下水资源保护方面的法律、法规建设,依法治水。加大宣传力度,增强群众保护地下水资源的意识,让人们群众认识到地下水污染的严重性和危害性,促进水环境保护和生态建设决策的科学化、民主化。利用各种媒体,加强水资源保护的宣传,加大监督力度,保证地下水资源保护工作健康发展。
(2)加强地下水水资源的保护,对污染地下水的企业要严格治理,推广废弃物无害化处理;控制农药、化肥施用量,禁用剧毒农药。
(3)建立和完善地下水资源及开发利用调查评价机制,根据经济社会发民和生态与环境保护的要求,完善地下水开发利用与保护的规划体系,建立以地下水取总量控制、水量分配和水位控制为核心,以水文地质单元与行政区域管理相结合的地下水资源管理体系,制定地下水功能区保护指标体系,建立起全国地下水功能区划体系,合理安排地下水的开发利用与保护。
[1]衡水市第二次水资源调查评价[M].衡水:衡水市水务局.2005.69-71.
[2]衡水市水务局.河北省衡水水文水资源勘测局.衡水市水资源评价报告[R].2006.
[3]戴乙,王立明.海河流域农村地下饮用水源污染研究[J]海河水利.207(8).
[4]衡水市水务局.河北省衡水市水功能区纳污能力及限制排污总量意见[R].2007.
[5]GB/T14848-93.地下水质量标准[S].
[6]河北省衡水水文水资源勘测局.2000-2010年地下水成果表[R].2010.
[7]河北省衡水水文水资源勘测局.衡水水资源公报.2000-2010.