宁波市地下水环境特征与保护对策

侯艳声，胡新锋，赵团芝

（宁波市地质环境监测站，浙江·宁波 315042）

宁波市地下水环境特征与保护对策

侯艳声，胡新锋，赵团芝

（宁波市地质环境监测站，浙江·宁波 315042）

地下水是水资源的重要组成部分，在保障城乡居民生活用水、支持社会经济发展、维持生态平衡等方面具有十分重要的作用。本文按照不同的水文地质单元开展河谷孔隙潜水、平原区深层承压水和基岩裂隙水的现状调查并对近五年动态监测进行综合评价。评价结果显示宁波市地下水总体状况稳定，但也存在不同程度的污染。其中河谷孔隙潜水状况良好，水质II类的占82%；平原区承压水和基岩裂隙水已出现一定程度污染，水质大多为IV类，个别为V类。最后结合地下水污染途径和危害进行分析，提出地下水环境保护对策，为地下水资源的有效管理与合理开发提供技术依据。

地下水；环境特征；质量评价；保护对策

地下水不仅是水资源的重要组成部分，在保障城乡居民生活用水、支持社会经济发展、维持生态平衡等方面具有十分重要的作用。地下水环境指的是物理性质、化学性质与贮存空间以及由地下水直接和间接相关的自然地质作用、生物作用、人类工程经济活动以及在人类对地下水的管理政策等社会作用下所形成的状态及变化的总和[1]。随着工业化和城市化进程加快，人类活动对于水循环的影响加剧，工农业生产和生活产生的污水和固体垃圾排放量大幅增加，污水排放及土壤污染物淋溶污染了河流和地下水，对区域地下水环境构成危害[2]，目前全国地下水污染正面临着由点到面、由浅到深、由城市到农村不断扩展和污染程度日益严重的趋势，宁波也不例外。

宁波市的人均水资源占有量相对较少，只有全省、全国人均水平的63%和55%，尤其北部的慈溪市水资源更加贫乏，仅占全市人均的39%。就地下水资源而言，同样较为贫乏。

宁波作为浙江省东部沿海地区经济最为发达地区，人口密集、制造业繁荣。虽然目前地下水用量不大，只在农业生产、畜牧养殖、农村饮水等方面发挥一定的作用，但地下水资源将成为未来区域发展的应急供水水源与重要后备资源，地下水环境和水资源安全问题不容忽视[3]。

1 地质背景

1.1 区域地质条件

宁波市由低山丘陵和海积平原组成，三面环山，北部临海。宁波平原作为海积平原在多次海陆变迁中，发育了一套复杂的陆相、海陆交互相沉积物，地层厚度从西南向东北从由浅至深，厚度10～120m不等。50m以下主要为陆相沉积，以冲积砂砾石、中细砂与冲湖积黏性土互层，构成含水与隔水、粗细相间的地层结构；50米以浅地层，是海相与陆相黏性土互层，构成软硬土相间的地层结构（表1）。

1.2 水文地质条件

地下水赋存与分布主要受构造、地貌、岩性、气候及海浸等因素控制。宁波市地下水按赋存规律与埋藏条件可分为松散岩类孔隙水、红层孔隙裂隙水与基岩裂隙水，而松散岩类孔隙水又分为孔隙潜水与孔隙承压水（图1）。

图1 宁波市区水文地质剖面图Fig.1 The hydrogeological section of Ningbo urban district

宁波孔隙潜水含水层主要由冲积与坡洪积组成，前者呈带状分布在平原周围的主要河谷内，如奉化溪口、尚田、鄞州西部的章水、鄞江及象山等地河谷平原。地下水位埋深在2～3m，水量一般为3000～5000m3/d，大的区域出水量可达10000m3/d，为低矿化淡水，补给条件好，水量丰富，开采方便，可作为农村集中供水水源地。后者分布在较小沟谷及坡麓地带，受气候变化大，出水量小，适宜村民零星取水。

表1 宁波平原区第四系地层简表Table 1 Quaternary pro fi le formation of plain area of Ningbo

宁波承压含水层主要分布有I、II层两个含水组，其中第I含水层分布在平原的中部、北部，自山前河谷至滨海广泛分布，水化学变化大，不论在水平方向还是垂直方向都有较大区别。在上游和平原两侧与潜水相毗连地带有淡水分布，分布面积约23.6km2，水化学类型为HCO3·Cl-Ca·Mg型，其它则多为咸水（图2）。

图2 宁波市第I含水层水文地质图Fig.2 The hydrogeological map of the fi rst aquifer in Ningbo city

宁波市区第II含水层主要分布在宁奉平原（中心城区），其次为姚慈平原及其他7个滨海平原区；有供水意义的主要有为上更新统的冲积含水层，岩性为砂砾石，从上游向下游粒度变小，顶板埋深由浅变深，为44～78m，水量一般为500～1500m3/d，水化学变化大，水质主要为微咸水、咸水为主，城区分布有142km2的淡水体（图3）。

图3 宁波市第II含水层水文地质图Fig.3 The hydrogeological map of the second aquifer in Ningbo city

2 评价方法及检测指标

2.1 水质评价方法

地下水水质评价依据《地下水质量标准》的地下水质量分类指标，将地下水质量划分为五类，然后采用单项组分评价和综合评价方法[4]。具体步骤如下：

首先按照分类指标划分组分所属质量类别并确定各单项组分评价分值Fi，不同类别标准值相同时从优不从劣，I、II、III、IV、V类水质的单项组分评价分值分别为0、1、3、6、10，然后按下式计算综合评价分值F：

根据综合评价分值F，按照标准划分地下水质量级别。F＜0.8，地下水质量为I类优良；F值0.8～2.5，为II类良好；2.5～4.25，为III类较好；4.25～7.2，为IV类较差；F＞7.2，为V类极差。

2.2 水质检测项目

水质检测项目依据标准所列22项（不包括细菌学指标），包括pH值、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、铜、锌、碘进行检测。

3 宁波地下水环境总体状况

宁波市地下水开采总量为1360万m3，2007年宁波市实行地下水禁限采以来，第I含水层和第II含水层水位呈上升趋势[5]，2016年平均水位分别为-1.03m与-2.53m，-5m漏斗面积已消失。宁波市地下水水质总体状况良好，近五年来趋势保持稳定。其中河谷孔隙潜水地下水环境状况良好，地下水开采量1339万m3，水质II类的占82%，该层水质易受周边环境影响，个别评价组分超标造成水质变差。平原区承压水（以II层计）和基岩裂隙水环境状况稍差，已出现一定程度污染，主要超标组分pH值、氨氮、铁、锰等。前者开采量为6.4万m3，水质主要以V类为主，占67%，其它为IV类水，除去铁、锰等个别与地质环境背景有关的因子外，水质可以达到II类，后者开采量14.6万m3，水质为IV类。

3.1 水资源概况

根据《宁波市水资源总体规划》资料，多年平均水资源总量为75.31亿m3，其中地表水资源量为73.36亿m3，潜水蒸发量为1.95亿m3。多年平均地下水资源量为19.05亿m3，其中地下水与地表水重复计算量为17.10亿m3。最新发布的《2016年水资源公报》显示，2016年全市平均降水量1903mm，为有水文资料记载以来的第三大值，水资源总量103.84亿m3，较多年平均多37.9%，主要来源于自然降水，年度水资源总量和地下水资源总量根据年度降水量的变化而变化。

3.2 地下水动态

（1）地下水开采量

目前宁波地下水开采类型以孔隙潜水为主，其次为基岩裂隙水、II层孔隙承压水。

2016年，宁波市地下水开采总量为1360万m3，其中孔隙潜水开采量为1339万m3，主要分布在鄞州、象山、奉化等乡镇，作为村镇生活饮用水源；II层孔隙承压水开采量为6.4万m3，分布在宁海青珠农场，作为生产和生活用水；基岩裂隙水开采量为14.6万m3，分布在鄞州五乡和宁海深 ，作为饮用矿泉水和温泉洗浴用水。2012～2016年，宁波市地下水开采总量总体呈减少趋势，其中孔隙潜水减少411.8万m3，II层孔隙承压水增加2.4万m3，基岩裂隙水减少7万m3（图4）。

图4 2012～2016年宁波市各类型地下水开采量分布图Fig.4 The distribution chart of various types of groundwater production in Ningbo city at 2012-2016 years

（2）地下水位

宁波市地下水含水层主要分为I层与II层，但有供水意义的大多为II层含水层。因此水位动态（以埋深计）以第II含水层为例，图5中显示宁奉平原、姚慈平原和丹城平原水位埋深大。

选取近五年不同类型代表性监测点数据，发现河谷孔隙潜水与基岩裂隙水水位埋深呈稳定态势，分别为2.51～2.71m与4.15～4.76m，平原区II层承压水因地下水禁限采水位呈上升趋势，为5.81～10.04m（图6）。

图5 2016年各平原代表性深层承压水水位对比图Fig.5 The representative water level chart of deep con fi ned waterfrom different plains in 2016 year

图6 2012～2016年各类型地下水代表性水位对比图Fig.6 The representative water level chart of various types of groundwater in 2012-2016 years

（3）地下水水质

根据地下水质量标准，地下水质量可划分为五类。其中I类、II类、III类水均可作为生活饮用水。IV类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，而V类水则不宜饮用。

2016年，河谷孔隙潜水较好，除鄞州管江、奉化水厂与余姚贺溪出现IV类外，其它均为II类水，水质基本符合饮用水标准，因与地表水有一定的水力联系，易受周边环境影响而产生污染，水化学性质不稳定。II层承压水水质较差，除海曙石矸三个点水质出现IV类外，江北、镇海与宁海均为V类，已出现不同程度污染，主要超标组分为铁、氨氮、亚硝酸、锰、固形物、总硬度、氯化物、碘，其次为铬和锌。基岩裂隙水均为IV类，主要超标组分为锰、氯及氟（图7）。

图7 2016年宁波市各类型地下水水质评价分值图Fig.7 The water quality evaluation chart of various types of groundwater in Ningbo city at 2016 year

近五年，地下水水质总体状况稳定，其中河谷孔隙潜水代表性点水质评价分值0.73～2.16，为I、II类水；II层承压水代表性点水质评价分值7.39～7.57，为V类水；基岩裂隙水代表性点水质评价分值7.11～7.16，为IV类水（图8）。

（4）地下水水温

图8 2012～2016年各类型地下水代表性水质评价曲线图Fig.8 The representative water quality assessment curve for various types of groundwater in 2012-2016 years

2016年，河谷孔隙潜水水温随气候变化明显，一般在14～21℃，平原承压水与基岩裂隙水温度分别在19.1～19.3℃与46℃。五年来各类型水温变化不大，河谷孔隙潜水年平均温度为17.3～19.8℃，平原区承压水与基岩裂隙水温度基本保持稳定，一般为19.2～19.4℃与46℃（图9、图10）。

图9 2012～2016年各类型地下水代表性水温统计图Fig.9 The representative water temperature chart for various types of groundwater in 2012-2016 years

图10 2016年各类型地下水代表性水温统计图Fig.10 The representative water temperature chart for various types of groundwater in 2016 year

4 地下水污染分析

4.1 污染类型

宁波市地下水总体状况良好，但也存在不同程度污染，主要超标组分一般为氨氮、铁、锰、固形物、亚硝酸等。污染源一般为生活污染[6]、农业污染[7]、养殖业污染、工业污染和有机污染。

（1）生活污染

地下水源地主要供给对象为乡镇和农村居民，与居民房屋间距较近，部分饮用水井处在居民区内。随着人口的增加和用水量的增加，生活污水已成为水体的重要污染源，表现在农村排污管网的不完善以及农村简易厕所，生活污水以及垃圾和粪便中的有机物、氮、磷含量很高，渗入地下，污染地下水。

（2）农业污染

目前农田种植大量使用化肥，而且使用方式粗放，利用率低仅为30%～50%，其中约有50%～70%淋滤损失，进入土壤，随着灌溉水及雨水的淋溶，入渗污染地下水。

（3）养殖业污染

畜禽养殖所排放的污水，大量畜禽粪便污染物不能被充分利用，有些还被随意直接排放到自然环境中，使得水体、土壤以及甚至大气等环境受到了严重的污染。

（4）工业污染

主要是部分乡镇及村办企业以及一些家庭小作坊，废水不经处理随意排放，造成污染地表水，进而污染地下水，对地下水质的破坏更加直接和严重。

（5）有机污染

原铜盆浦垃圾填埋场周围地表水体受到垃圾淋滤液不同程度的污染，污染性质主要为有机污染，未出现重金属污染。地下水仅限于浅层孔隙潜水，深层承压水未出现污染。

（6）其他类型

从污染指标发现铁锰超标主要受本身地质结构和地质背景值的影响；氨氮、亚硝酸盐超标主要为生物污染；固形物、总硬度、氯化物等组分超标，主要为周边咸水入侵，原因是早期城区大规模地下水淡水开采，出现水位漏斗，造成淡水体水质咸化，淡水体面积逐渐减小，由原来的158km2缩小到目前的142km2。

4.2 污染路径

地下水污染路径是指污染物从污染地进入地下水所经过的路径。在明确污染源之后，再分析相应的污染物质以及污染物质的迁移路径，才能有针对性地提出地下水保护的措施，提高保护效益。

一般来说，地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。相对于间接污染，直接污染是主要的地下水污染方式，污染原因和污染路径容易查明。地下水污染途径是多种多样的，大致可归为四类：间歇入渗型、连续入渗型、越流型和径流型。

4.3 污染危害

人类生活污水和垃圾、农药是地下水污染的重要污染源之一。首先，地下水一旦遭受污染，则会对工业生产、农业生产、人体健康带来危害。如用被污染的地下水灌溉农田，不仅会降低农用设备的使用功能，而且将使土壤恶化，改变土壤物化性质而抑制农作物的正常生长，甚至直接致死。工业采用被污染的地下水，将腐蚀各种机械设备，影响工业正常生产。利用未修复的污染场地作为居民住宅会影响身体健康。另外地下水饮用水受污染后，由于硬度过高，不仅苦涩难饮，还会引发肠功能紊乱，出现呕吐、腹泻等症状；同时水中氨氮或亚硝酸过高，在特定条件下会转化成致癌物，引发的致癌、致畸等例子也不胜枚举。

5 地下水环境保护对策

地下水是自然界提供给人类最好的饮用水水源，具有分布广泛、水量稳定、不易被地震与战争催毁，能确保一定时间内连续供水等特点。但是令人担忧的是地下水已遭受不同程度的污染，这不仅对地下水资源本身直接造成危害，而且还影响整个水系统。为切实保障地下水环境安全，提出地下水环境保护对策。

5.1 制定地下水资源保护和开发利用总体规划

尤其做好城区淡水体应急供水水源地保护，建立地下水污染防治区划体系，划定地下水污染治理区、防控区及一般保护区。对可能造成环境和地下水污染的企业提高准入制度，对新建、扩建项目必须要有合格污水处理设施，规划及实施过程中要执行严格的水源保护政策。

5.2 加强对地下水资源的监控，建立地下水禁限采的长效机制

包括对地下水资源开采的监控，防止过量开采、无序开采导致地下水资源的失衡及对地下水污染的动态监控、在线监控，建立地源热泵使用和浅层地温能开发的审批、管理制度，加强行业监管，防止由此造成新一轮的地下水污染，确保地下水的水质安全。

5.3 进一步加大地下水环境影响评价力度，建立专用地下水监测井进行该区域水质动态监测

特别是未经修复污染土地开发利用的环境影响评价，防止地下水污染对人民身体造成危害。

5.4 严格管理，控制建设中造成的污染

宁波实行地下水禁采后地下水位埋深浅，要重视建筑基础开挖、施工及建筑材料使用中采取具体措施，特别是基础进入地下水位以下的建筑，严防建设对地下水造成的污染[8]。

5.5 加大地下水保护意识宣传

提高对地下水污染防治重要性和紧迫性的认识，加大地下水污染防治资金投入[9]，多渠道筹集资金，实行“谁污染谁治理”制度，或缴纳污染保证金制度[10]，定时推进地下水水情信息公开。

References)

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Characteristics and protection countermeasures of the groundwater environment in Ningbo city

HOU Yan-Sheng, HU Xin-Feng, ZHAO Tuan-Zhi
(Ningbo Monitoring Station for Geological Environment, Zhejiang Ningbo 315042, China)

Groundwater is an important component of water resources. It plays an important role in protecting urban and rural residents’ living water, supporting social and economic development, and maintaining ecological balance. According to different hydrogeological units, an investigation of valley pore phreatic water, plain con fi ned water, and bedrock fi ssure water is performed, and a comprehensive evaluation of dynamic monitoring in the fi ve most recent years is presented. Results show that, overall, groundwater is stable in Ningbo city, with varying degrees of pollution. The valley pore phreatic water is in good condition, with the water quality class II accounting for 82%. The plain con fi ned water and bedrock fi ssure waters have been somewhat polluted, and most is water quality class IV, while some is class V. Finally, mechanisms and impacts of groundwater pollution are analyzed and groundwater protection measures are put forward that provide a technical basis for the effective management and rational development of groundwater resources.

groundwater; environmental characteristics; quality evaluation; prevention countermeasure

P641.3

A

2095-1329(2017)04-0069-06

10.3969/j.issn.2095-1329.2017.04.015

2017-08-30

修回日期:2017-09-21

侯艳声(1968-),女,学士,高级工程师,主要从事环境地质研究.

电子邮箱:583382676@qq.com

联系电话:0574-87956358

宁波市地质环境监测与综合管理示范区项目