定州市地下水水质分析及综合评价

2022-05-19尹红云贾亮亮张永辉

地下水 2022年2期

尹红云，贾亮亮，张永辉，林莎

(河北省水文工程地质勘查院，河北石家庄 050021)

作为水资源的重要组成部分，地下水支撑着我国经济社会和谐快速发展的重要战略资源，是与环境(自然地理、地质背景以及人类活动)长期互相作用的产物[1-4]。地下水化学成分比较复杂，各种化学组分含量的大小和赋存形式是影响地下水水质的主要因素[5-8]。

本文结合定州市地理位置和水文地质条件，采集74组地下水，根据不同的化学组分以及含量大小选择合适的分析方法进行检测[9-10]，对分析结果进行数理统计分析及水化学特征研究[11-13]，按照《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)对地下水水质现状予以评价[14]。研究结果可以揭示地下水的环境质量，对该地区地下水资源的合理开发利用和科学管理提供理论依据[15-16]。

1 研究区概况

定州市，河北省辖县级市，由保定市代管，是京津冀经济区重要节点城市。沙河、孟良河、唐河横贯全境。地势由西北向东南微微倾斜，其自然景观相应为山麓洪积冲积扇平原、冲积平原和海滨平原三个景观地带，地面坡降在1.4%～0.7%之间，形成了略有起伏的土丘、洼地及沙岗、河滩等冲积扇平原的微地貌。定州市属温带-暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候，半湿润暖湿气候区。

2 实验部分

2.1 样品采集

本次调查研究选取有代表性的地段采取水质样品，共取地下水74组，采集方法如下：用聚乙烯瓶和玻璃瓶作为采样瓶，水样采取前先用蒸馏水清洗3次，再用待采集水样润洗3次。然后根据不同的测试指标，加入相应的保护剂，主要目的是为了防止采集的水样发生氧化、还原、吸附等物理、化学变化。取样后密封保存，送至实验室检测。样品从取样、保存、送检均按标准严格管理，操作过程按照《生活饮用水标准检验方法水样的采集与保存》中所规定的方法进行。

2.2 仪器条件

电感耦合等离子体发射光谱仪：RF 功率:1 300 W；等离子体:13.0 L/min；辅助气:0.2 L/min；雾化气:0.8 L/min；进样量:1.5 mL/min。

离子色谱仪：色谱柱：NJ-SA-4A(4 mm×250 mm，中国农业科学研究院植物保护研究所)，淋洗液：1.8mmol/LNa2CO3+1.7mmol/LNaHCO3，进样体积：50μL，流速：1.5 mL/min，柱温：30℃，抑制电流：40mA。

2.3 样品测定

钾、钠、镁、钙采用电感耦合等离子体发射光谱法测定；氯化物、硫酸盐、硝酸盐采用离子色谱法测定；氨、亚硝酸盐、氟化物、偏硅酸、碘化物采用紫外分光光度法测定；总硬度、重碳酸盐采用滴定法；溶解性总固体采用重量分析法；pH采用酸度计进行测定。

3 结果与讨论

3.1 结果分析

从野外采取的水质样品带回实验室，按照2.2要求，对采样点各组分进行实验测试，运用数理统计分析研究水化学特征，分析结果见表 1。

3.2 水化学类型

采用三元相图对研究区内的地下水进行水化学分析，以反映水样的一般化学特征及各种离子的相对含量。在阳离子三角图中，水样点大部分散落在三角形的左下部，说明大部分点位的Ca2+相对含量较高；在阴离子三角图中，水样点绝大部分散落在三角形的右上部，说明Cl-和SO42-贫乏。结果表明该区地下水水化学类型以为 HCO3-Ca 型水为主。

表1 地下水水化学组分特征统计

图1 三元相图

3.3 水质评价

采用《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)作为评价依据，对有地下水质量分类(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类)赋予值的12个化学组分进行水质评价。单指标评价，按指标值所在的限值范围确定地下水质量类别，指标限值相同时，从优不从劣；地下水质量综合评价，按单指标评价结果最差的类别确定，评价结果见图2。

由图2可知，该区地下水质量按照单指标评价，只有B1308点位的总硬度和氯化物含量相对较高，综合评价为Ⅳ类水，适用于农业和部分农业用水，但适当处理后仍可做生活饮用水。其他点位按照综合评价水质总体状况良好，多为Ⅲ类水，适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水。