邵武市某水源保护区地下水环境质量调查研究

2023-12-21黄昊

皮革制作与环保科技 2023年22期

黄昊

（南平市邵武环境监测站，福建南平 354000）

引言

为深入打好污染防治攻坚战，落实“十四五”地下水生态环境保护工作要求，根据《中华人民共和国水污染防治法》《地下水管理条例》《地下水环境质量状况调查评价工作指南》以及《地下水环境监测技术规范》（HJ 164-2020）等相关要求，根据调查水源保护区内地下水环境质量概况，分析可能的污染源及其特征污染物，确定监测井布设工作，通过地下水监测获取保护区地下水水质分析数据，确保水质稳定或改善，达到“十四五”地下水生态环境保护目标要求。

1 项目概况

1.1 调查项目概况

水源地位于邵武市北西直距约3 km处，316国道贯穿水源地通过，交通便捷，北侧为邵武市水北镇栈里村，中西部为苦竹湾村，东侧紧邻富屯溪右岸。项目建设总规模为日供水量70 000 m3，水源地采用辐射井收集地表浅层水的方式，即为地表浅层水源。开采方式为辐射井，共设计7眼辐射井，井深以进入岩石层1～2 m为准，每眼井设水平辐射管10～12根，每根长10～20 m。

1.2 调查项目周边环境

随着城区的扩大，取水口上游400多米处建起越王大桥，近年来车流量及人流量急剧增加，该区域为原通明水源的一级保护区，存在对水源影响的各种安全隐患；二是在该取水口下游约2 000米处的城区富屯溪处建起了东关大坝，形成了水库，回水已超过该取水口，水库水质的安全存在各种环境不良隐患，难以确保水质安全；三是该取水口位于城区的熙春公园内，游泳的人较多，难以禁止；四是富屯溪在秋冬季节水量偏小，存在供水不足等问题；五是地表水污染难以控制，沿着富屯溪两侧的流域，工业企业、养殖、道路运输等都对富屯溪水体的安全存在不良隐患因素。

1.3 调查区水文地质情况

该水源地一级保护区取水点范围水文地质单元北侧以栈里村小溪沟为界，西侧、南侧以斜坡分水岭为界，东侧以富屯溪右岸为界，调查区形成相对独立的水文地质单元，划分的单元面积为3.03 km2。

调查区位于河流堆积阶地，地下水主要赋存于第四系冲洪积砂、卵石层之孔隙中，为第四系松散岩类孔隙潜水，根据收集地勘报告，地下水位埋深5.10～5.40 m，高程194.26～194.34 m；调查区水位埋深1.70～5.50 m，高程194～195 m。地下水主要受大气降水补给和富屯溪地表水的侧向补给，地下水与地表水水力联系密切，枯水期地下水由东向西排泄于富屯溪中，洪水季节富屯溪地表水回灌，侧向渗透补给地下水，根据区域水文地质资料，含水层具强透水性，水量较丰富，水位年变化幅度约1.0～1.5 m。

2 地下水环境监测现状

2.1 水质目标

该水源地为集中式生活饮用水地下水源地一级保护区与二级保护区，水环境功能区类别为Ⅱ类，水质标准原执行国家《地下水质量标准》（GB/T 14848-92）中的Ⅱ类水质标准，现状应执行国家《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中的Ⅱ类水质标准。

2.2 布点方案

根据该水源地地形地貌、地层岩性以及水文地质条件等，圈定了相对独立的水文地质单元，取水点处于河流堆积阶地，主要取水含水层为松散岩类孔隙裂隙水，赋存于砂砾（卵石）层中。水源地共设置7口辐射井进行取水，本次充分利用已有的辐射井进行抽水洗井及水样采集工作，本次共设置4个辐射井为监测点，分别为F1、F4、F6、F7，具体位置详见图1。F1靠近西侧补给区，F4、F6为水源地中心至排泄区域，F7靠近河边排泄区且与河水联系相对密切，点位布设能够满足取水水源地的地下水环境监测。

图1 监测点位布设示意图

2.3 监测指标

根据《福建省生态环境厅关于印发<福建省地下水环境质量考核点位周边调查工作方案>的通知》闽环保土〔2022〕9号文件要求，测试指标包含29项基本指标，分别为：挥发性酚类、阴离子表面活性剂、耗氧量（高锰酸盐指数）、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、氰化物、三氯甲烷、四氯化碳、苯和甲苯、pH、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、铝、硫化物、钠、氟化物、碘化物、汞、砷、硒、镉、铬（六价）、铅等；本调查区测试指标还包括苯并[a]芘、石油烃特征污染物以及主要阴阳离子（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4-、HCO3-、Cl-、SO4-）。

3 地下水质量与污染评价

3.1 质控结果

本次地表水和地下水环境监测的点位布设、样品采集、流转及分析测试过程中的质量保证及质量控制按照《指南》的工作要求进行，涵盖点位布设、样品采集、流转及分析测试等各个环节。

3.2 质量评价结果

3.2.1 地表水

本次共采集了6组地表水样品，编号分别为Y1-Y6，仅针对可能的污染物因子（pH值、氨氮、高锰酸盐指数）进行了测试，测试结果见表1。其中pH值处于地下水Ⅱ类水质标准限值内，Y1-Y5氨氮处于地下水Ⅲ类标准限值，Y2高锰酸盐指数处于Ⅲ类标准限值。

表1 地表水测试结果一览表

3.2.2 地下水

本次共采集了1组背景值及4组监测点样品，编号分别为S01、F1、F4、F6、F7，测试结果见表2。由表2可知，本次所测指标超过《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）中Ⅱ类水质标准的仅有氨氮，4个监测点及背景点均为Ⅲ类水质标准。

表2 地下水测试结果一览表

根据收集的2013年7月—2020年12月实验室分析数据，其中氨氮累计23次出现超标，Ⅱ类水质标准限值为0.1 mg/L，超标值为0.11～0.2 mg/L；高锰酸盐指数累计12次出现超标，Ⅱ类水质标准限值为2.0 mg/L，超标值为2.01～2.65 mg/L。

根据上述质量分析可知，水源地地下水污染因子为氨氮、高锰酸盐指数。水源地分布在富屯溪沿岸阶地，区内第四系相对较厚，地形相对低缓平坦，地下水厚度及体积较大，连续性较好，流动性较弱，含水层中有一定的泥质含量，此地下水环境易造成氨氮、高锰酸盐指数超标，且本区域的背景点氨氮也超过Ⅱ类水质标准，区域背景值是造成氨氮超标的主要原因。

4 地下水污染成因分析

地下水目标质量为Ⅱ类，调查区内存在的超标因子为氨氮、高锰酸盐指数，为全面分析超标原因，本次以历史监测数据以及本次调查数据和富屯溪控制断面多年水质情况为基础，开展成因分析。

4.1 氨氮

（1）根据S01样品测试成果，氨氮值为0.110 mg/L，为地下水Ⅲ类水质标准，另外收集的2015—2020年度邵武越王桥断面地表水监测数据（共计35次），氨氮值0.1～0.414 mg/L，所处区域的本底值及有水力联系的富屯溪氨氮值均超标，因此本底值及富屯溪水质对水源地地下水环境影响较为显著。

（2）出现氨氮超标有23次，出现超标的时间有枯水期，也有平水期及丰水期，无明显的季节性规律。

（3）因地表水影响地下水质量环境需要一定的时间且与补径排条件相关，选取2015—2020年间地表水出现0.3 mg/L的数据进行分析，发现地表水氨氮值出现较高的时间段为2015—2016年；2017年1月、3月；2018年5月；2019年5月、11月；2020年9月，而地下水在2015—2016年间长期氨氮超标，在2017年3月、2018年5月、2019年11月也同期出现氨氮超标，进一步证明水源地地下水与富屯溪有密切的水力联系，是影响水源地地下水环境的重要因素。

4.2 高锰酸盐指数

（1）背景点S01高锰酸盐指数为＜0.4 mg/L，可见本底不高，本次测得高锰酸盐指数值为＜0.4～1.33 mg/L，未超标。

（2）高锰酸盐指数有12次出现超标，出现超标的时间有枯水期，也有平水期及丰水期，无明显的季节性规律。

（3）选取2015—2020年间地表水出现＞2.0 mg/L的数据进行分析，发现地表水高锰酸盐指数值出现较高的时间段为2015—2018年，此时间段内地下水出现超标的频率较高，而2019年、2020年地表水未出现连续长时间超标现象，地下水也未监测到超标，进一步证明水源地地下水与富屯溪有密切的水力联系，是影响水源地地下水环境的重要因素。

综上所述，该水源地出现氨氮及高锰酸盐指数超标的主要原因为水源地所处区域氨氮本底值高，且水源地取水含水层与富屯溪水力联系密切，受富屯溪地表水环境影响显著。

5 结论及建议

5.1 结论

（1）剔除自动监测装置测得数据后，分析出水源地主要超标指标为氨氮及高锰酸盐指数；

（2）本次调查进行采样的有6个地表水点、4个地下水点及1个地下水背景值点，地表水检测指标为pH、氨氮、高锰酸盐指数，共计3项，地下水检测指标为挥发性酚类、阴离子表面活性剂、耗氧量（高锰酸盐指数）、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、氰化物、三氯甲烷、四氯化碳、苯和甲苯、pH、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、铝、硫化物、钠、氟化物、碘化物、汞、砷、硒、镉、铬（六价）、铅等共29项，以及苯并[a]芘、石油烃特征污染物以及主要阴阳离子（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4-、HCO3-、Cl-、SO4-），共计39项；

（3）完成实施方案布设工作量，质控样品数量符合质控要求，质控结果满意，满足本次工作要求；

（4）该水源地出现氨氮及高锰酸盐指数超标主要因为水源地所处区域氨氮本底值高，且水源地取水含水层与富屯溪水力联系密切，受富屯溪地表水环境影响显著。

（5）国控点出现的污染物主要为本底值及有水力联系的地表水引起，需编写地下水环境状况达标方案。

（6）本次调查基于目前已有监测数据，受调查精度所限，本次调查分析存在一定的不确定性，调查评估结果只能反映以采样点为代表的调查区整体地下水水质状况，不能完全准确地反映某个采样点所在区块内的所有地下水的水质情况，可能导致存在局部差异，还需进一步加强长期监测来论证污染点位的污染机制。