豫西阳平河流域地下水重金属污染研究
2016-11-03饶振兴杨志勇
饶振兴 廉 勇 杨志勇
(河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院,河南 郑州 472000)
豫西阳平河流域地下水重金属污染研究
饶振兴廉勇杨志勇
(河南省地质矿产勘查开发局第四地质勘查院,河南 郑州472000)
在外业取样及室内测试分析的基础上,研究了黄河流域某地区地下水中Cr,Cd,Cu,Zn,Pb和Ni六种重金属的含量特征,并采用综合累积指数法,分析评价了六种重金属的污染程度,结果表明,研究区内地下水中Zn,Pb,Cr6+,As超标,污染率达到46.7%,重金属含量超标。
重金属污染,地下水,综合累积指数法
研究区南侧山区分布有较多金矿、铜矿等金属矿山开采区,由于金属矿山废水、废渣中重金属离子等有毒有害物质含量高,因此污染问题较多。矿山地质环境问题主要表现为采矿活动、固体废弃物对土地的占用和破坏以及金属矿开采产生的废水对地表、地下水土的污染,区内废水、废液年排放量较大,污染物沿河流向下游排泄,废水、废液的排放造成水土污染,影响和改变该地区的地下水生态环境。为了研究本区的地下水污染状况,在现场取样调查的基础上,对所取15组样本点的地下水进行重金属含量的全量检测,并对检测结果进行分析评价,其中深层水样11个,浅层水样4个。
1 评价方法
为了反映地下水中重金属元素及氰化物对地下水水质的污染综合影响,地下水采用综合累积指数法进行评价,其计算如下:
(1)
地下水综合累积污染指数分级如下:
严重污染:Pz>5;
中等污染:2.5 轻微污染:1 未污染:Pz≤1。 在地表水污染较重的几条河流附近居民区及农田机井提取15组地下水样品,对现场取得的15个地下水水样进行重金属含量测定,将各水样测定结果与地下水环境质量标准中的五类水质标准限值对比,只要有一种重金属含量在某类水质标准限值内,就定为该类水。 经实验分析,研究区地下水水质现状大致为Ⅱ类~Ⅳ类水。Ⅳ类水质仅在样本S13中出现;其余水质均为Ⅱ类或Ⅲ类。根据地下水环境质量标准中地下水质量分类,研究区地下水大多适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水。 由于实验室提供的检测结果存在检出限的问题,该检出限主要为方法检出限,为某种特定分析方法在给定的置信度(通常为95%)内可从样本中检出待测物的最小浓度。它受仪器灵敏度、全程序空白试验值及波动性的影响。根据试验室试验能力及《地下水环境质量标准》确定各指标的检出限值见表1。 表1 地下水各指标检出限值 由实验结果可知,所取样本中As的检出率为100%,Cr6+有9个样本中被检出,检出率为60%,Pb只有一处检出,检出率为6.7%,Zn有13个样本中被检出,检出率为86.7%,如图1所示。 选取《地下水环境质量标准》中Ⅱ类水水质标准值对地下水进行重金属综合污染指数评价,地下水重金属单项污染指数、综合累积污染指数见表2。由于在标准中未提到Ni重金属的上限值,并且Ni的检出率为0,因此未对其进行评价。从图1中可以看出,所取地下水样中只有Zn,Pb,Cr6+,As超标。Cr6+,As分别有5个和4个样本出现超标。说明该区地下水中受到Cr6+,As重金属污染的可能性比较大。 表2 地下水重金属污染指数表 由评价结果可以得出,研究区地下水无论是深层还是浅层,都存在不同程度的重金属污染,污染率达到46.7%;其中有6个样本点受到轻微污染占40%,1个样本点受到中等污染占6.7%。中等污染的这个样本点在东桃村,它的Pb,Zn检出的超标状况较为严重。在地表水污染较重区的下游,尤其是在黄河滩阶地一带,所取的7个样本点中有5个受到污染,超标率达到71.4%。根据取样调查的检测结果,可以认为研究区在阳平河以西,郑西高铁、连霍高速公路附近区域内的地下水重金属有超标状况。 对研究区的15组地下水进行了重金属含量的测定,并采用综合累积指数法进行分析评价。结果表明: 1)所取样本中As的检出率为100%,Cr6+有9个样本中被检出,检出率为60%,Pb只有一处检出,检出率为6.7%,Zn有13个样本中被检出,检出率为86.7%。2)所取地下水样中只有Zn,Pb,Cr6+,As超标。Cr6+,As分别有5个和4个样本出现超标。说明该区地下水中受到Cr6+,As重金属污染的可能性比较大。3)研究区地下水存在不同程度的重金属污染,轻微污染占40%,中等污染占6.7%。地下水重金属污染的空间分布特点是在阳平河以西,郑西高铁、连霍高速公路附近区域内的地下水重金属有超标状况。 [1]武强,陈奇.矿山环境问题诱发的环境效应研究[J].水文地质工程地质,2008,35(5):81-85. [2]兰勇,廉勇,杨志勇.地埋线性工程地质灾害防治调查评价方法研究[M].郑州:黄河水利出版社,2013. [3]张宗沽.黄土高原地区土壤侵蚀[M].北京:中国地质大学出版社,1993. [4]Whlin P,Berkowicz R,Palmgren F.Characterisation of traffic-generated particulate matter in Copenhagen[J].Atmospheric Environment,2006,40(12):2151-2159. Heavy metal pollution of groundwater in West Hinat River Rao ZhenxingLian YongYang Zhiyong (TheFourthGeologicalExplorationInstituteofHenanGeologyandMineralBureau,Zhengzhou472000,China) Based in field sampling and indoor test analysis, an area of the Yellow River Basin groundwater Cr, Cd, Cu, Zn, Pb and Ni content and other characteristics six heavy were studied, and integrated cumulative index against a basket of heavy metals the degree of contamination analysis and evaluation. The results showed that the study area groundwater Zn, Pb, Cr6+, As excessive pollution rate of 46.7%, the heavy metal content. heavy metal pollution, groundwater, comprehensive accumulation index 1009-6825(2016)23-0197-02 2016-06-07 饶振兴(1986- ),男,硕士,助理工程师 X753 A2 研究区内地下水水质现状分类
3 地下水重金属污染评价
4 结语