日照市地下水环境质量现状评价与原因分析

陈　冶，陈文彬

(1.吉林大学应用技术学院，吉林 长春 130022；2.辽宁工程勘察设计院，辽宁 锦州 121000)

日照市地下水环境质量现状评价与原因分析

陈冶1，陈文彬2

(1.吉林大学应用技术学院，吉林 长春 130022；2.辽宁工程勘察设计院，辽宁 锦州 121000)

[摘要]地下水是人类赖以生存和发展的宝贵的、不可取代的自然资源。随着区内工农业的迅速发展，特别是沿海城市建设规模的扩大，新工业区的建设，人口不断增加，污水排放量不断扩大，地下水质量受到不同程度的影响和污染[1]。依据《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)，对区内的地下水环境现状进行评价，分析地下水环境变化的原因。

[关键词]地下水质量；碎屑岩类孔隙水；基岩裂隙水；松散岩类孔隙水；海水入侵

1自然地理条件概况

交通位置：日照市位于山东省东部沿海地带，主要位于山东半岛蓝色经济区九大核心区之一的青岛市西南部，临沂市东北部，东临黄海，地理位置优越，水、陆交通发达。拥有石臼和岚山两大港区组成的日照港，是国家一类开放港口。

气象水文：日照市属暖温带潮湿季风区，气候温和，多年平均气温12.7℃。多年平均降水量为834.73 mm。多年平均蒸发量为997.9 mm。

区内水系发育，东南部为浩瀚的黄海，陆地上发育有大小近十余条河流。受地形、地势影响，均属山溪性河流，源短流浅，河流补给主要为天然降水，雨季涨水，枯季部分断流，少数河流向西部注入渤海，多数自西向东注入黄海。较大的河流为傅疃河、潮河。有大型水库一座，为日照水库；中型水库一座，为马陵水库；其余均为小型水库。

地形地貌：日照市属鲁东低山丘陵区，背山面海，略向东南倾斜，山地、丘陵、平原相间分布。大部分山脉呈北东～南西向分布。

2地质及水文地质条件概况

地下水的赋存与分布受地层、岩性、构造、地貌、气象、水文等多种因素影响与控制。依据地下水赋存条件、水理性质及水力特征，结合本区具体水文地质条件，区内地下水划分为：松散岩类孔隙水(Ⅰ)、碎屑岩类孔隙裂隙水(Ⅱ)、基岩裂隙水(Ⅲ)[1]。

松散岩类孔隙水(Ⅰ)：主要赋存于第四系砂类土含水层中，条带状分布于区内各河谷流域。在潮河、傅疃河下游平原区，含水层厚度大，单井涌水量1 000～3 000 m3/d。在远离河道地带，含水层相对较薄，单井涌水量为500～1 000 m3/d；在河谷上游、冲洪积扇边缘以及其他小型河谷平原地带，单井涌水量为100～500 m3/d。在山(丘)前坡积、残坡积地带，含水层厚度薄，呈透镜体状分布，单井涌水量<100 m3/d。

碎屑岩类孔隙裂隙水(Ⅱ)：分布于日照市西北部，面积较小。地下水主要赋存于白垩纪莱阳群砂岩、粉砂岩、长石砂岩、砾岩的孔隙裂隙中。裂隙不发育，富水性差，单井涌水量<100 m3/d[1]。

基岩裂隙水(Ⅲ)：赋存于各期侵入的花岗岩、片麻岩、变粒岩等岩体的风化裂隙及构造裂隙中和安山岩、玄武岩等喷出岩类的孔洞裂隙、构造裂隙中。由于岩体裂隙不发育，汇水条件差，富水性差，单井涌水量一般<100 m3/d。但在构造有利部位，如断层破碎带、脉岩穿插带、侵入岩体接触带或汇水条件有利的部位，赋存有相对丰富的地下水，水量达100～200 m3/d[1]。

3地下水质量评价

3.1评价标准

地下水质量评价以《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)为标准进行单项组分和综合评价。

3.2评价项目

依据上述标准规定，选取区内100组化验资料，结合区域地下水组份特征、选择pH、氨氮、硝酸盐(以氮计)、亚硝酸盐(以氮计)、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物18项离子参与评价。

3.3评价方法

单项参数评价按水质标准分类指标划分为五类，不同类别标准值相同时，从优不从劣。然后综合对比各项指标的评价结果，采用就高不就低的原则判定地下水的类别。也就是说，当有某一参数含量较高时，就按它所属的类确定该地下水的类型，最后的归类取决于各单项参数评价的最高者。

3.4评价步骤

按《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)要求进行，评价步骤如下：

(1)单项组份评价

按标准所列分类指标，划分组份所属质量类别，不同类别标准相同时，从优不从劣。

(2)评定分值

按《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)的规定，见表1。给出各单项组份评价分值Fi。

表1　单项组份评价分值表

(3)计算综合评价分值F

计算公式：

式中：F为综合评价分值；Fp为各单项组份评分Fi的平均值；Fmax为单项组份评价分值Fi中的最大值；n为评价项数。

根据综合评价分值F，按《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)规定，见表2。划分地下水质量标准级别：

表2　地下水综合评价质量标准级别划分一览表

4评价结果及原因分析

依据上述评价的标准和计算公式对工作区的地下水环境质量进行计算，选取全分析水质化验结果，由18种离子参与统计计算。本次取样多在居民区集中或人类活动频繁区，人为影响的硝酸盐等离子超标点呈点状分布，多集中在沟谷。本区地下水质量可分为四个等级：良好区、较好区、较差区、极差区(见图1)[1]，其特征如下：

4.1碎屑岩孔隙裂隙水

根据评价结果，该种类型地下水质量为良好、极差级。部分单项离子含量严重超标，个别单项质量分值达到10。

良好区：分布于日照市西北部东侯家沟～黄草坡村～西花崖村一带，为低山丘陵区，面积为84.28 km2。地下水综合评价质量级别为良好区。在沟谷地带，人类活动影响，使硝酸盐(以氮计)含量超标，多呈点状分布，一定程度上污染了地下水[1]。

极差区：分布于日照市西北部西侯家村一带，面积为9.65 km2。地层为白垩纪龙旺庄组砂岩、泥岩等，地下水化学组分的背景值高，铁离子含量超标严重，单项质量分值为10，另受人类生产活动影响，硝酸盐(以氮计)超标[1]。

4.2基岩裂隙水

分布面积较大，占全区面积的69.3%，地下水质量等级分为：良好区、较好区、极差区三个级别，具体分述如下：

良好区：分布于日照水库周边以及日照北部低山丘陵区，面积为1 210.85 km2，占全区面积的57.4%。出露的基岩以侵入岩为主，风化厚度薄，岩体裂隙不发育，大气降水大部分沿坡向排泄于沟谷地区。地下水化学组分的背景值低，地下水水质良好，综合评价分值F<2.50，适宜作为饮用水和工业用水[1]。

较好区：主要分布于日照水库东侧、北侧，另外在文疃镇北部、高兴镇北部也有小面积分布，地下水类型为层状裂隙水为主，面积为281.51 km2。该类型地下水化学背景值相对较高，超标离子为铁、锰，单因子评价离子含量大部分符合Ⅲ类标准，该区综合评价得分值F<4.25，适宜作为生活饮用水、农业用水和工业用水。受地形地貌以及人类活动影响，地势低洼处地下水硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮含量普遍超过地下水质量Ⅲ类标准[1]。

极差区：零星分布于日照西北部五楼官庄、黄草坡、房家沟村一带，为低山丘陵区，面积为141.47 km2。地下水类型为喷出岩类孔洞裂隙水，地下水化学组分天然背景值较高，铁、锰离子超标，单项评价因子含量超过Ⅲ类标准，铁离子含量甚至达到Ⅴ类标准，该区综合评价分值F>7.20。受地形地貌和人类活动影响，硝酸盐(以氮计)、亚硝酸盐、总硬度含量超标，达到Ⅵ类水标准，一定程度上污染了地下水。适用于农业和部分工业用水，适当处理后可作为生活饮用水[1]。

4.3松散岩类孔隙水质量评价

工作区松散岩类孔隙水按地下水质量标准划分为良好、较差和极差三个级别。

良好区：分布于傅疃河下游申家楼～小芳沟一带，面积为6.61 km2。地下水化学组分含量均符合地下水质量Ⅲ类标准，适用于农业用水、工业用水和生活饮用水[1]。

较差区：分布于工作区山间河谷平原、山前平原和滨海平原，地下水主要赋存于傅疃河、白马河、吉利河形成的冲洪、冲洪积地层，面积约为224.36 km2。综合评价值F为4.41～7.19，单项质量分值为0～10。硝酸盐(以氮计)、亚硝酸盐(以氮计)、氨氮、氯化物、铁、锰、总硬度含量普遍超过地下水质量Ⅲ类标准。造成该地区地下水质量极差的主要原因是地势平坦，地下水径流相对缓慢，有利于地下水化学组分富集，离子含量增高；且地下水水位埋深较浅，一般2～4 m，受人类工程活动(比如农田施用化肥、农药和工业排放污水)影响，导致污染组分经地表入渗含水层所致。适用于农业用水和部分工业用水，适当处理后可作为生活饮用水[1]。

极差区：主要分布于傅疃河、潮河、白马河下游入海河口以及沿海岸线一带，面积为193.18 km2。地处河流入海处，为地下水排泄区，各河流接受了工业及生活污水，使得该区域地下水受到污染。海岸线附近海积层发育，近年来海产养殖业发展迅速，海水入侵严重。综合上述因素，该区域地下水质量极差，综合评价值F为7.20～7.33，超标组份主要有硝酸盐(以氮计)、亚硝酸盐(以氮计)、氯化物、铁、锰、TDS、总硬度。氯化物含量超过地下水质量Ⅴ类标准[1]。

图1　工作区地下水质量评价分区图

5防治措施与建议

(1)科学使用化肥、农药，减少农业污染，进而减轻对地下水污染。控制施放量，研究低毒和无害农药，禁用长效、剧毒、高残留农药化肥。

(2)对污染企业污水排放严格控管，坚持达标排放，大力提倡修建不同规模的污水处理厂，坚持“谁污染谁治理”的原则分摊治污费用。

(3)开展地下水污染调查和污染含水层的修复示范区。对已经受到严重污染的重要供水区应采取“堵、投、抽、排、生”等工程进行污染治理。

(4)在河流入海口海水入侵区域严格控制地下水的开采量，加强滨海养殖区管理；在河流入海口修建地下截渗坝防治海水入侵。

6结语

日照市地下水质量分为良好、较好、较差、极差四个级别，大部分区域地下水适宜作为生活饮用水、农业用水和工业用水。水质较差、极差是由于地下水化学背景值相对较高，铁、锰超标离子，单因子评价超过Ⅲ类标准，甚至达到Ⅴ类标准；另外，受地形地貌和人类活动影响，硝酸盐(以氮计)、亚硝酸盐、总硬度含量超标，达到Ⅵ类水标准，一定程度上污染了地下水。因此，加强水污染的防治工作已经成为当前一项十分迫切而艰巨的任务。

参考文献

[1]山东半岛蓝色经济区1:10万水水文地质工程地质环境地质综合调查报告及图件(日照镇、日照市幅).

[收稿日期]2016-03-14

[作者简介]陈冶(1957-)，男，吉林农安人，副教授，主要从事水文地质、工程地质教学与科研工作。

[中图分类号]X143

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0099-02