菏泽市地下水资源质量分析及保护措施研究

周 庆 周 静 侯士锋 严芳芳

（山东省菏泽市水文局 菏泽 274000）

1 水资源状况及水文地质

山东省菏泽市多年平均降水量656.7mm（1953～2015年），由于受地理位置、大气环流等因素影响，菏泽市的降水区域分布不均，降水量在地区上的分布总体是南部大于北部，东部大于西部。菏泽市降水年内分布不均，主要集中在夏季，汛期、非汛期差异明显，汛期集中了全年降水量的70.2%。年际变化较大，最大年均降水量为1054.0mm，出现在1964年，最小年均降水量为372.0mm，出现在1988年，倍比为2.83。菏泽市水面蒸发年内、年际变化虽不如降水剧烈，但同样存在着分配不均，据统计，全市多年平均水面蒸发量为907.2mm，是平均降水量的1.38倍。根据山东省水资源调查评价成果，菏泽市多年平均地表径流深50.8mm，径流量6.21亿m3，地下水资源量16.7亿m3，扣除重复计算量后，水资源总量20.61亿m3，地下水可开采模数为12.5万m3/a·km2，人均水资源占有量243m3，属严重缺水地区。

菏泽市属华北平原新沉降盆地的一部分，除孤山丘陵区，有少量寒武系、奥陶系地层出露外，其他地域均为第四系地层所覆盖。第四系地层在山麓地带较薄，厚数十米，离山体越远越厚，一般为200～400m，最厚达1000m，下伏第三系地层。第四系地层的成因，一般为湖河相沉积（多为黄河冲积物），少数与风成有关。岩性主要为粘土、壤土、沙壤土、粉细砂，也有少数中细砂。菏泽市地下水分布广泛，浅层淡水底界面埋藏深度为30～60m，含水层岩性以细砂、中砂为主，粉细砂次之，砂层厚10～30m。含水砂层最厚地段为古河道带，砂层累计厚度一般为15～20m，局部达25～30m，单层厚度3～10m，富水性强，单井出水量1000～3000m3/d，局部为500～1000m3/d。浅层地下水埋深一般为3～6m，矿化度1～2g/L，适于农业灌溉。

2 地下水资源开发利用状况

菏泽市除黄河滩区379km2为黄河流域外，其余11774km2为淮河流域。大气降雨是全市水资源中最基本的要素，也是地下水资源的主要补给来源。地下水是工农业生产、居民生活用水的主要来源。因菏泽市系黄泛平原，缺乏修建水库拦截地面径流的条件，所以地表水可利用量很小。随着社会的进步和工农业的发展，地下水成为主要供水水源，开采量大幅增加，在国民经济建设中被大面积的开发利用。全市平均地下水水位埋深已由1975年的2.80m增加到2002年的6.61m，地下水每年下降0.14m。到1990年，菏泽城区、单县城区、巨野营里、郓城黄安四个浅层地下水漏斗区面积已达727 km2，漏斗区中心地下水埋深13.76m。地下水供需平衡打破，水资源紧缺问题日益凸显。进入21世纪，机井增长速度放缓。截至2013年底，全市共有机井137907眼，其中已配套机电井110825眼。据统计，2002～2015年，全市多年平均浅层地下水开采量为98226万m3，其中2013年浅层地下水开采量最大，为114598万m3；2005年浅层地下水开采量最小，为79772万m3。浅层地下水供水占全市总供水量的50%左右，在国民经济建设和社会发展中占据举足轻重的作用。

3 地下水水质现状分析与评价

3.1 资料来源及参数选取

本次分析评价采用2015年监测的24眼浅井及10眼深井地下水监测井资料。参数选用色度、臭和味、浑浊度、肉眼可见物、pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氟化物、氰化物、硒、砷、汞、镉、铬（六价）、铅、铍、钡、镍等共28个项目。

3.2 评价标准及方法

评价标准和方法采用《地下水质量标准》（GB/T14848-1993），以地下水水质监测资料为基础，分别进行单项组分评价和综合评价。

地下水单项组分评价，按该标准所列分类指标，划分为五类，不同类别标准值相同时，从优不从劣。

地下水质量综合评价，采用加附注的评价法。步骤如下：

首先进行各单项组分评价，划分组分所属单项类别。

对各类别按表1规定分别确定单项组分评价分值Fi。

按下式计算综合评价分值F。

式中：—各单项组分评分值Fi的平均值；

Fmax—单项组分评价分值Fi中的最大值；

N—项数。

根据F值，按表2划分地下水质量级别，再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后（因本次未进行细菌学监测，故此项目不在这次评价之列）。

3.3 评价结果分析

根据2015年监测的24眼浅水井及10眼深水井的监测资料，根据以上的评价方法，分别对各井进行单项组分评分及综合评价，评价结果为：24眼浅井单项组分评价有5眼单项目组分评价最高类别为Ⅳ类，其余19眼单项目组分评价最高类别均为Ⅴ类；综合评价24眼浅井有4眼综合评价分值大于7.20，为极差；其余综合评价分值均在4.25～7.20之间，为较差。10眼深井单项组分评价有1眼单项目组分评价最高类别为Ⅳ类，其余9眼单项目组分评价最高类别均为Ⅴ类；综合评价10眼深井综合评价分值均在4.25～7.20之间，为较差。

区内浅层地下水水质较差，评价结果是小面积范围为Ⅳ类水，适用于农业和部分工业用水，适当处理后可用于生活饮用水；其余大部分区域地下水水质均为Ⅴ类，不宜饮用。从各单项评价看，主要影响单项为：总硬度、氟化物、硫酸盐、氯化物，小部分地方还存在锰、铁含量较高的情况，由此可知浅层地下水水质较差原因主要是区域内的地质条件造成的，不存在浅层地下水污染的情况。区域内深层地下水水质较差，评价结果均为Ⅴ类，主要是氟化物严重超标，其余单项均好，经除氟处理后可作为饮用水。目前，菏泽市农村及部分县城区均以此层水为生活饮用水水源。从现状监测分析情况看，菏泽市无论是浅层地下水还是深层地下水均未发现被污染的情况，菏泽市地下水水质主要受当地地质状况影响。

4 地下水污染防治措施

4.1 加强补给区的污染防治

地下水补给区污染防治措施主要包括关闭补给区域内的排污口、削减污染物排放量，控制补给区范围内禽畜养殖、治理和控制补给区范围内的面污染源等。在地下水补给区范围内，对产生污染严重的企业要坚决取缔。对企业排出的污水要定期进行检测，对于超标厂家处以经济和行政的处罚，并因地制宜地建设污水处理设施和垃圾处理设施，实行污染源的集中控制。在地下水的上游补给区建立水源保护区，限制化肥农药的施用量，禁止污水灌溉，积极引导农民因地制宜，合理开发利用农业资源，大力发展生态农业和绿色农业，减少农药化肥等对地下水的污染。

表1 单项组分评价分值表

表2 地下水质量级别划分表

4.2 建立科学完善的地下水监控体系

目前，人工监测满足不了地下水监测的需求，一方面要加强人工观测的频率和精度，更新观测设备；另一方面亟待建立自动监测设备，实现对整个地区地下水信息的实时监测，自动实时采集计量点的地下水位数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性。只有系统掌握地下水的动态，才能做到决策及时、治理及时。

4.3 加强分散式地下水开采区的水质保护

分散式地下水开采区主要污染源为农村面源污染，包括农村生活垃圾及生活污水对地下水的污染。农药及化肥的大量使用也会随雨水、农灌退水下渗污染地下水水质。水质保护应把面污染源的治理、控制纳入水污染防治与水资源保护的监控体系，对农村生活垃圾和污水采取集中堆放、收集和处理，结合新农村建设，建设小型污水净化处理设施和农村生活垃圾集中处理场。采取得力措施，科学施用化肥农药，减少由于粗放型的农业耕作模式造成农灌退水中化肥农药残留量对地下水的污染。加大面污染源的治理和控制力度。

4.4 加强地下水管理制度建设

根据地下水管理的需求，建立地下水开发利用和保护修复方面的法规体系建设框架。在政策方面制定有利于节约用水、地下水回灌与涵养水源等方面的政策。根据区域地下水开发利用和保护的目标要求，针对当前地下水开发利用中存在的问题，因地制宜提出加强地下水管理的措施。包括总量控制制度、地下水水位控制管理、取水许可等。要严格控制开采地下水，遏制超采势头，在区域水资源优化配置和调整用水结构的基础上，提出限制超采地下水的实施计划；坚决执行凿井审批制度，超采区不再批准新凿机井，原有机井要严格控制开采量，严重超采区要采取逐步封井的措施；提高城镇工业和生活自备井水资源费，收费标准应与自来水供水价格持平。确立保护水资源的政策，农业要确定生产安全规范，减少化肥和农药使用量，严禁使用有公害农药。

4.5 加强地下水开采总量控制管理

菏泽市地势西南高、东部低；自然降水由于受季风影响，呈东多西少、南多北少的趋势，年均降水量东西、东北均相差50mm左右，中东部地区大量抽取地下水，加剧了该区水资源的紧缺，地下水位明显下降。要采取有力措施，控制超采区地下水开采，地下水资源采补平衡。合理控制地下水开采，划定地下水禁采区，清理不合理的抽水设施，尤其要限量开采深层地下水，做到采补平衡，防止地下水漏斗面积扩大和地表塌陷。建立缺水地区高耗水项目管理制度，逐步调整用水紧缺地区的高耗水产业，禁止新上高耗水项目，减轻地下水压力■