浅析当前影响鱼台县地下水水源地水质的主要因素

杨慎文 刘宝政

一、鱼台县地质环境简介

鱼台县位于山东省西南部，属于南四湖流域淮河水系，为鲁中南泰沂、蒙山山前倾斜平原与华北平原交接洼地的中心地带，总体地势北高南低，地下水为第四系孔隙潜水，第四系含水砂层较厚，颗粒较粗。由东北向西南第四系厚度50-200米，水化学类型多为HCO3-Ca·Na型，矿化度一般在0.4-0.8g/l之间。该地区地下水以大气降水是主要补给来源，其次为河流侧渗、侧向径流以及回灌、农灌回渗等补给。区内地表岩性多为活性土，水利化程度高，沟渠发育，有利大气降水入渗。本区第四系地下水流向为：地下水的运移方向与当地的地形坡度一致。即由东北向西南方向流动，浅深层水均以水平径流为主，垂直径流为次。浅层水慢慢地垂直下渗补给深层水。

二、鱼台县地下水饮用水源地水质概况

目前鱼台县地下水通过近几年的例行和监督性监测结果的汇总综合评价鱼台县地下水水源地水质状况，方法采用单因子评价方法，主要依据《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017），对鱼台县地下水水源地水质感官性状和一般化学指标、毒理学、微生物学指标进行评价。结果显示鱼台县地下水水源地水质未见重金属、砷、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、有机物类的污染，主要超标因子集中在总硬度、溶解性总固体、氟化物、氯化物、硫酸盐等。

三、地下水主要超标因子的自然环境来源

地下水中硫酸盐主要来源于岩石土壤中矿物组分的风化和溶淋，金属硫化物氧化也会使硫酸盐含量增大;总硬度主要来源是地下水过量的开采引起水动力场和水文化学环境的改变，促使土壤及其下层沉积物的钙镁易溶盐、难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移，从而使地下水中总硬度增高;氟化物主要来源于干旱条件下岩石风化、地下水蒸发以及地下水补给量较小且径流迟缓等因素的综合作用导致了氟化物富集;地下水中氯化物主要来源，在干旱气候条件下，天然水被蒸发浓缩时，氯化物的含量与矿化度成正比，这是因为氯化物的溶解度大于硫酸盐及重碳酸盐的溶解度，另外由阳离子交替吸附作用而形成，即由原来水中的阳离子去交替岩石表面所吸附的钙镁离子，使其进入水中，形成含氯型水体。

四、当前影响鱼台地下水水质的主要因素

1、鱼台县特殊地质环境的影响

鱼台县地下水水质状况从多年来的现状调查和监测分析结果来看，其最主要原因是由于我县处于鲁西南黄泛冲积平原扇缘地带，地质层盐分高所致。根据本地区地下水所处环境地貌具体分析如下：一方面鱼台县地下水为第四系孔隙浅水，以受大气降水入渗为主要补给来源，以人工开采、微量侧向径流和地表蒸发为主要排泄途径，当地下水埋深较浅时，地下水蒸发作用强烈，加之地面植物的吸收和叶面蒸发排泄，导致水中的矿物离子不断富集，造成水溶性的矿物质较高。另一方面第四系含水砂层较厚，颗粒较粗，地下水浅层孔隙水与中深层孔隙水，由于隔水层的不连续，致使两层水力联系密切，在浅深层的水均以水平径流为主，垂直径流为次，在相对隔水层薄或含水层呈现透镜体产出时，浅层水慢慢地垂直下渗补给较深层水，因此浅层水也深深的影响着较深层水水质，结合鱼台县地形、地貌和地质环境中有关地下水层埋深和水质矿化度等科学数据的支撑，结果表明地质环境是造成该区域无论浅水或较深水层地下水含盐量的指标比如总硬度、溶解性总固体、硫酸盐等普遍偏高的主要原因。

2、地下水周边环境条件的影响

总体来看地下水可能遭受污染的主要原因是工业污染源、农业污染源和生活污染源等。工业污染源主要以工业排放的污水为主;农业污染源主要以大量使用农药和化肥造成的，还有不规范的畜禽养殖业排放的污染物也是主要来源;生活污染源主要以生活垃圾和生活污水没有有效的处理系统随意排放造成的。

从多年来的调查和监测分析结果来看，鱼台县个别区域浅层地下水监测因子超标在排除工业污染和地质原因外主要是受农业或周边环境生活污水影响所致，比如地下水中高锰酸盐指数和硝酸盐指标虽然不超标但与一般深水井相比偏高，应引起高度重视，分析原因对于浅层地下水来说，地下水补给主要是降水补给，则造成浅层地下水受到地面环境的影响所遭受到轻微污染，造成个别水质指标偏高。根据污染因子分析如果地下水中高锰酸盐指数一旦偏高，结果可以初步判断该地下水受到了有机物质的污染，这也表明地下水中含氮的有机物质在不断地被氧化，形成了硝酸盐过程中的中间产物，另外如果地下水监测指标中存在亚硝酸盐时表明有机物的分解过程还在继续进行，亚硝酸盐的含量如果太高，即说明水中有机物的无机化过程进行的非常强烈，表示水污染的危险性仍然存在，需要引起高度的重视，排查一切周边污染因素的来源。

3、通过地下水水体中阴阳离子平衡机制的改变影响地下水盐类因子的相对量变来判断周边环境对水质的影响

从多年来的地下水监测分析结果来看，鱼台地下水水源地水质从整体上看基本保持平稳，超标因子主要是总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、氟化物等。根据监测分析结果判断溶解性总固体一般大于等于总硬度、硫酸盐、氯化物、氟化物等离子总和是属于正常。根据自己理解正常水体中溶解性总固体应该与水体中各种溶解性酸碱盐类的阴阳离子以及各种水溶性有机物类的总和含量是基本相等的，水中各种阴离子总和与阳离子总和是相互平衡和相等的。具体来讲在保持正常的基本中性的地下水体中，比如钙、镁等金属类阳离子、氨和氢等非金属阳离子等各种阳离子的总和应该和水体中的硫酸根、氟离子、氯离子等各种阴离子的总和趋于相等并相互平衡地存在于水体当中的，一旦地下水体遭受人为污染或自然溶解环境中各种离子，造成水体离子总量变化比如酸碱度失衡，地下水中某个指标比如钙、镁等金属类或酸性的非金属类等阳离子区明显偏高，可能相应的阴离子区硫酸盐、氯化物或者其他碱性类等阴离子指标会因发生反应产生沉淀或气体挥发减弱其参加反应因子的浓度，因此通过地下水体中各指标的平衡变化或水溶性物质的量变可以有效的判断监测结果的准确性和真实性，也可以简单的通过水质阴阳离子指标的平衡变化或水溶性物质的量变来初步判断环境变化对水质的影响，根据水溶性物质的量变及其性质来判断该地下水体是否已经遭受到污染等。

五、改善鱼台县地下水水质的有效措施

通过多年来的水质监测结果分析，鱼台地下水水质整体上除总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氟化物、氯化物等因特殊地质原因超标外，近年来个别特殊区域地下水特别是浅层井水中检测出了硝酸盐、氨氮、细菌总数等一些因子偏高，表明了水体遭受了污染影响。这就充分说明了目前鱼台浅层地下水水质前景不可乐观，较以前可能趋于恶化。以前为解决人民群众的饮用水安全，鱼台县有关部门积极协调合作，投入了大量资金在全县各乡镇建设了多处饮用水源地，多年来在一定程度上确实保障了人民群众的饮水安全。

目前随着饮用水源地環境条件的变化、管理部门措施的有限和各方面环境影响的压力以及人民群众环保意识的不断增强，为确保水资源的可持续利用，地下水水源地的开采愈来愈不适应时代发展和当地需要，鱼台县人民政府为彻底解决农村群众饮水问题，今年从财政拨付大量资金与水发集团和自来水公司等有关部门协同合作，在全县各村街道免费铺设自来水输水管道，各家各户免费安装自来水水表等各种设施，以县城区同一水库的地表水全部取代以往的村镇水源地地下水的供应，目前该工程正在积极建设当中，预计到今年年底竣工，这项工程的投产运行最终会从根本上解决全县人民的饮用水安全问题。因此今年全县饮用水安全问题的解决今后在鱼台人民群众心目中具有较为深远而长久的社会意义。