贵州大方地区地下水水质质量分析及环境意义

张晓诗，赵　兵，谭　梅，周冰洋，孙　剑

(成都理工大学沉积地质研究院，四川 成都 610059)



贵州大方地区地下水水质质量分析及环境意义

张晓诗，赵兵，谭梅，周冰洋，孙剑

(成都理工大学沉积地质研究院，四川 成都 610059)

结合贵州1:5万响水等6幅岩溶石山区域地质调查项目，分析黔北大方地区地下水化学特征及水质质量。结果表明：研究区地下水中氟含量低，地下水水质总体良好，但个别碳酸盐岩区氨氮含量高(属Ⅳ类水质)、个别龙潭组煤系地层区地下水硫酸盐含量高pH值低(属Ⅴ类水质)。从地下水水质现状综合评价看，绝大部分地下水水质良好(77.2%)、少量水质较差(9.35%)、极个别水质极差(3.3%)。应加强煤系地层区地下水水质量监测；加强环境保护，减少人为活动对地下水的污染。

贵州；大方地区；地下水；水质量评价；环境保护

图1　研究区地质简图及地下水水样位置分布图

结合贵州1:5万响水、白纳、大方、林泉、牛场坡、沙窝6幅岩溶石山区域地质调查项目，对黔北大方地区地下水特征进行研究。行政区划大部分位于毕节地区大方县，少部分为黔西县、纳雍县、织金县及毕节市(图1)。区内出露有寒武纪、二叠纪、三叠纪及侏罗纪地层(表1)。

1　地下水样品采集与分析

为了解研究区地表水及地下水特征，采集不同地层、不同类型的地下水样品31件(表3)，样品采集点如图1所示。样品由四川省冶金地质岩矿测试中心分析，一般水样水质全分析项目为CO32-、HCO31-、SO42-、Cl1-、F1-、NO3-、NO2-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Cr6+、Mn2+、Hg+、CO2、耗氧量(COD)、溶解性总固体、pH值、矿化度、总硬度和总碱度。

2　地下水中主要组分特征

2.1地下水氟含量

研究区地下水中氟的含量一般较低,含量为0.088～0.37 mg/L；平均值为0.15 mg/L。各地层分布区地下水氟平均含量分布如图2所示，碳酸岩地区的地下水中氟含量较高，最高为关岭组地层区，平均含量为0.23 mg/L，其次为嘉陵江组地层区，平均含量为0.166 mg/L，寒武系、二叠系地层区地下水氟平均含量均较低。地下水氟含量高与三叠系碳酸盐岩石及风化土壤中氟含量较高有关，部分转入地下水，使地下水中氟含量相对增加。但从地下水氟的含量及氟在地下水中分布规律看，研究区地下水均属于低氟水，饮用地下水不是氟病的致因。

2.2地下水硝酸盐及亚硝酸盐含量

图3　各地层地下水硝酸盐含量平均值

图4　各地层地下水亚硝酸盐含量平均值

研究区地下水硝酸盐含量变化为0.4～88 mg/L,变化范围较大，各地层区地下水硝酸盐平均含量如图3所示，以二叠系茅口组、龙潭组、三叠系嘉陵江组地层区的地下水硝酸盐平均含量较高，说明个别水样受到了一定局部污染，如松林嘉陵江组一段地层中的井水(样品号D4089SH)硝酸盐含量(以N计)达20 mg/L，达Ⅲ类地下水水质，如不注意减少环境污染就不能直接作为饮用水源。目前研究区地下水硝酸盐(以N计)均小于20 mg/L，符合生活饮用水质标准。地下水硝酸盐(以N计)，关岭组、杨柳井组、二桥组地层区地下水达Ⅰ类水质(≤2)，寒武系、峨眉山玄武岩、合山组地层区地下水达Ⅱ类水质(≤5)，茅口组、龙潭组、嘉陵江组达Ⅲ类水质(≤20)。

图5　各地层地下水氨氮平均含量

研究区地下水中亚硝酸盐含量较低(图4)，为0.003～0.024 mg/L；以龙井龙潭组地层中泉水亚硝酸盐含量较高，为0.066 mg/L，与局部受到污染有关。

2.3地下水氨氮含量

研究区地下水氨氮含量变化为0.025～0.352 mg/L,平均含量为0.101 mg/L。各地层地下水氨氮平均含量差别较大，以三叠系关岭组、杨柳井组地层区地下水氨氮平均含量较高(图5)。按照地下水质量标准氨氮指标，寒武系、峨眉山玄武岩地层区地下水达Ⅰ-Ⅱ类水质(氨氮≤0.02)，关岭组、杨柳井组地下水达Ⅳ类水质(氨氮≤0.5)，其余地层地下水达Ⅲ类水质(氨氮≤0.2)。

姚坪南寨子坝关岭组地层中井水(样品号D9648SH)氨氮最高为0.351 mg/L，属于Ⅳ类水质，受到了局部轻微污染，三叠系地层中的井水如坝子寨(D9648SH)、夹马塘(D8695SH)及泉水如包包寨(D9039 SH)、沙子坡(D8950 SH)、宝鸡岩(D6830SH)地下水中氨氮均达Ⅳ类水质，受到了人为轻度的直接污染，不宜直接作为生活饮用水源。这些受轻微污染地区基本集中在沙窝幅北东部，与该地区地下水埋深较浅，农田耕地发育，人口密集有密切关系。

图6　各地层地下水COD平均含量

2.4地下水化学需氧量

研究区地下水COD含量变化为0.6～5.2 mg/L,平均含量为1.77 mg/L，各地层地下水COD平均含量差别较大，以二叠系龙潭组及关岭组地层区地下水平均含量相对较高(图6)。

2.5地下水总固溶量及矿化度

研究区地下水的矿化度及总固溶量均小于1 000 mg/L，全为淡水。符合生活饮用水标准。地下水矿化度为22～658 mg/L，平均值为252.65 mg/L；总固溶量为24～603 mg/L，平均值为271.16 mg/L。各地层出露区地下水的矿化度及总固溶量以三叠系嘉陵江组、关岭组、杨柳井组、寒武系娄山关组碳酸盐地层区地下水的矿化度及总固溶量较高，其次龙潭组中地下水的矿化度及总矿化度也高；侏罗系砂泥岩及峨眉山玄武岩组地区地下水的矿化度及总固溶量较低，三叠系二桥组地层区地下水的矿化度及总固溶量最低(图7)。由此可见地下水中矿化度及总固溶量与地层岩性关系密切。

图7　各地层地下水总固溶量平均含量

按照地下水总固溶量标准，除龙潭组、杨柳井组地层区地下水为Ⅱ类水质外(≤500)；沙窝幅南东五里包包寨龙潭组下降泉(D9039SH)中总固溶量为603 mg/L，其总固溶量水质标准为Ⅲ类；其余地层区地下水均为Ⅰ类水质(≤300)。

测区三叠系碳酸盐岩区不同水类型矿化度及总固溶量也有差异，地表河水的平均水矿化度及总固溶量<地表池(塘)水的平均水矿化度及总固溶量<地下泉(井)水的平均水矿化度及总固溶量。地下水流经地下岩石后其矿化度及总矿化度有明显增加。

图8　地下水硬度分布图

图9　不同水质地下水分布图

2.6地下水总硬度

按照地下水的硬度分类标准，研究区地下水有弱软水、软水、弱硬水、硬水四种类型(图8)，以弱硬水为主，占58.06%；硬水及软水各占16.13%。硬水主要见于嘉陵江组、关岭组、杨柳井组以碳酸盐岩为主的地层区地下水，软水主要分布于茅口组、合山组、侏罗系地层中的地下水；极软水占9.48%，全为三叠系夜郎组九级滩段、二桥组以砂泥岩为主的地层区及峨嵋山玄武岩组地层区的地下水。由此可见地下水中的总硬度与其流经出露的地层岩性关系密切。根据水的总硬度，研究区地下水以Ⅱ-Ⅲ类水质标准为主，少量为一类水质标准。

3　地下水水质质量评价

按照GB/T24848-93地下水质量标准对每个地下水样进行地下水水质现状单项评价及综合评价，评价结果如表2所示。参加评价的项目有硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、氨氮、总硬度、PH值、总溶固量。根据综合评价(F值)大小，按照优良(F<0.80),良好(0.80≦F<2.50),较好(2.50≦F<4.25)，较差(4.25≦<<7.25)，级差(F>7.35)标准，研究区大部分地下水源水质质量现状良好(占77.24%)，少量较差(占19.35%)，只有一个样品极差(占3.3%)(图9)，极差样品为沙窝幅五里东龙潭组地层中的下降泉，受含煤及硫铁矿化地层岩性影响，其硫酸盐含量高， 其PH值低，达Ⅴ类水质，属地下水水质极差区(图1)，不能饮用。地下水水质较差样品主要为嘉陵江组、关岭组及杨柳井组地层中的部分井水及泉水，主要是氨氮含量较高，氨氮单项达Ⅳ类地下水水质，不宜直接作为生活用水，必须适当处理后才能作为生活用水。研究区水质较差的地下水主要集中在沙窝幅龙潭组地层及三叠系碳酸盐岩地层区(图1)，龙潭组地层区地下水主要是硫酸盐严重超标，与地层岩性关系密切；三叠系碳酸盐岩地层区井水、泉水主要是氨氮含量超标，受到轻微污染，与该区域地下水埋深较浅、人为活动较强有一定关系。

表2　研究区31件地下水质量评价结果

4　结语

由上分析可以看出，研究区地下水水质总体良好。但研究区西南部沙井北西一带局部龙潭组煤系地层区地下水硫酸盐含量过高，不宜直接饮用；应加强对煤系地层区地下水水质监测。沙窝幅沙窝北部局部地区地下水埋深较浅，特别是在人口相对密集的碳酸盐岩地区人为活动对地下水的污染明显，应加强环境保护，减少人为活动对地下水(特别是浅埋藏地下水)的污染。

[1]贵州省地矿局. 贵州省岩石地层.中国地质大学出版社.1995.

[2]贵州省地矿局区调院.1∶20万毕节幅区调报告.1976.

[3]贵州省地质调查院.1∶25万毕节幅地质报告.2004.

[4]中国人们解放军00939部队.1∶20万毕节幅区域水文地质普查报告.1978.

[5]陈南祥.水文地质学.中国水利水电出版社.2008.

[6]陈静生，等.环境地球化学.海洋出版社.1990.

[7]迟清华，鄢明才.应用地球化学元素丰度数据手册.地质出版.2007.

[8]金朝晖.环境监测.天津大学出版社.2007.

[9]肖长来，梁秀娟，等.水环境监测与评价.清华大学出版社.2008.

[10]李青山，李怡庭.水环境监测实用手册.中国水利水电出版社.2003.

[11]将辉.环境水文地质学.中国环境科学出版社.1993.

Water quality evalution and environmental significance of ground water in Dafang aera Guizhou province

ZHANG Xiao-shi，ZHAOBing，TANMei，ZHOU Bing-yang，SUNJian

(Sedimentaray Institute of Chengdu University of Technology, Chengdu，610059 Sichuan)

Chemical characteritics and water quality of ground water have been discussed in Dafang aera Guizhou province in karst land geologic mapping of six 1:50000 map-area including Xiangshui etc. Fluorine contents in ground water is low. Water quality of ground water is generally well.But the content of ammonia nitrogen in few ground water from carbonate area is very higher(belong to Ⅳ category of water quality) and the content of sulphate in few ground water from Longtan Formation coal measures is olso very high with low PH. (belong to Ⅴ category of water quality)。Prensent water quality evalution of ground water shows that most of ground water quality is well(77.2%)and few ground water quality is worse (9.35%)and worst (3.3%).It is very important to monitor ground water in coal measures area and strengthen environmental protection in order to reduce pollution of surface water and ground water.

Guizhou province；Dafang area；underground water；water quality evaluation；environmental protection

2016-03-30

中国地质调查局地质调查项目《贵州1:5万响水、白纳、大方、林泉、牛场坡、沙窝(G48E005015、G48E005016、G48E006015、G48E006016、G48E007015、G48E007016)6幅岩溶石山区域地质调查》，项目编号： 12120113051900

张晓诗(1990-)，女，甘肃酒泉人，在读硕士研究生，主攻方向：应用地层学。

P641.6

A

1004-1184(2016)04-0003-04