长岛县南五岛地下水环境质量评价与分析

衣伟虹，王松涛，王江波，郭志谦

(山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊 261021)



长岛县南五岛地下水环境质量评价与分析

衣伟虹，王松涛，王江波，郭志谦

(山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊 261021)

根据长岛县南五岛24处水点的水质分析资料，选取13项因子，采用单项组分法、综合评价法，对区内地下水环境质量进行分析评价。结果表明，区内氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、总硬度、溶解性总固体等单项组分严重超标，地下水环境质量总体较差。

地下水；水质分析；综合评价；长岛县南五岛

地下水资源是一种珍贵的淡水资源[1]。海岛由于其特殊的地理位置，地下淡水资源尤为宝贵。随着海岛的不断开发利用和社会、经济的快速发展，海岛地下水环境受到巨大威胁。该文通过分析评价长岛县南五岛地下水环境质量，了解研究区内地下水的污染因素，对合理保护地下水资源，保证海岛国民经济持续、稳定、健康发展具有重要意义。

1 研究区概况

研究区位于山东省烟台市长岛县南部，地下水类型按赋存、埋藏条件可分为松散沉积物孔隙水和基岩裂隙水2种。前者主要分布在地势较为平缓的地段和冲沟内，多为居民地聚集区。含水层多为坡积土黄—棕黄—黄褐色含砾粉粘土、含砾砂土、细砂质粉砂等。后者分布于各类基岩的风化裂隙及构造断裂中，含水层岩性为石英岩、绢云母千枚岩等。由于岩石的性质及空间分布特点不同，裂隙发育的程度不同，因而含水性有很大的差异。区内地下水补给来源主要是大气降水，地下水动态变化受气象和水文因素严格控制[2]。

2 样品采集与分析

图1 样品采集点位图

3 地下水质量评价方法

水质评价的主要任务是根据水的物质成分给定水质标准，分析水质的时空状态[3]。该文依据国家标准《地下水质量标准(GB/T14848-93)》[4]，采用单项组分评价和综合评价相结合的方法，对研究区地下水质量进行评价分析。

评价因子主要有pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、铜、锌、氨氮等13项。其中pH、总硬度、溶解性总固体、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、氯化物等反映了地下水类型，铜、锌、锰、氨氮、铁、氟化物等反映了工业污染对地下水的影响。

根据地下水质量标准的相关方法，对研究区地下水的单项组分进行统计分类，进而计算综合指标，划分地下水质量级别。

4 评价结果

4.1 单组分评价

根据地下水质量标准，将地下水质量划分为5类，以Ⅲ类标准上限值作为标准值，超过标准值即为地下水质量超标[5]。单组分评价结果表明，与Ⅲ类标准值相比，区内地下水水质超标因子主要有氨氮、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、总硬度、溶解性固体、pH值等8项(图2)。

图2 单组分因子实测值与Ⅲ类标准值对比图

在24个取样点位中，氨氮检出含量范围为0.01～3.60mg/L，其中超标点位有4个，分别位于大黑山岛、北长山岛、南长山岛，最高含量位于北长山岛的23点，超出Ⅲ类标准值18倍。

氯化物检出含量范围为96.28～8609.59mg/L，超标点位有15个，位于小黑山岛、大黑山岛、南长山岛、北长山岛，最高含量位于北长山岛的17点，超出Ⅲ类标准值34.44倍。

硫酸盐检出含量范围为52.91～1282.55mg/L，超标点位有4个，均位于北长山岛，最高含量(17点)超出III类标准值5.13倍。

亚硝酸盐检出范围为0～1.58mg/L，超标点位有7个，位于大黑山岛、北长山岛、南长山岛，最高含量位于南长山岛的20点，超出Ⅲ类标准值79倍。

硝酸盐检出范围0～113.59mg/L，超标点位有9个，位于大黑山岛、北长山岛、南长山岛，最高含量位于南长山岛的24点，超出Ⅲ类标准值5.68倍。

总硬度检出范围179.01～4297.49mg/L，超标点位有14个，位于小黑山岛、大黑山岛、北长山岛、南长山岛，最高含量位于北长山岛的23点，超出III类标准值9.55倍。

溶解性总固体范围485.09～16119.63mg/L，超标点位有14个，位于小黑山岛、大黑山岛、北长山岛、南长山岛，最高含量位于北长山岛的17点，超出III类标准值16.12倍。

pH值范围为7.36～8.66，其中北长山岛的17点和南长山岛的22点超出Ⅲ类标准值。

4.2 综合评价

根据综合评价结果，区内地下水质量可分为良好、较差和极差3个级别(表1)。

庙岛水化学阴离子类型一般为Cl·HCO3，HCO3·Cl，阳离子为Ca·Na，Na·Ca。pH值7.57～7.79，矿化度0.6～0.9g/L，总硬度255.25～407.74mg/L。3件地下水样品水质均符合饮用水标准，水质良好。

小黑山岛水化学阴离子类型为Cl，Cl·HCO3，Cl·SO4，阳离子为Ca·Na，Na·Ca。pH值7.42～7.94，矿化度0.9～1.4g/L，总硬度384.54～706.09mg/L。3件样品水质分别为良好、较差、极差。

大黑山岛水化学阴离子类型为Cl，Cl·HCO3型，阳离子为Na·Ca，Ca·Na，Na·Ca·Mg型。pH值7.36～8.14，矿化度0.9～1.4g/L，总硬度333.71～590.07mg/L。5件样品中2件水质良好，3件极差。

北长山岛水化学阴离子为Cl，Cl·HCO3型，阳离子为Na·Ca，Ca·Na，Na·Mg，Na型。pH值7.40～8.59，矿化度1.5～16.1g/L，总硬度752.50～4297.49mg/L。7件样品水质均为极差。

南长山岛水化学阴离子为Cl，Cl·SO4，Cl·NO3型，阳离子为Na·Ca，Ca·Na，Na型。pH值7.65～8.66，矿化度0.5～1.8g/L，总硬度179.01～806.78mg/L。6件样品水质中1件良好，1件较差，4件极差。

综合单组分评价和综合评价结果，研究区内地下水环境总体较差，大部分已不适宜作为饮用水源。

表1 地下水质量综合评价结果

5 分析与讨论

以上特征与研究区海岛地下水特征相似，究其原因与水化学成分的来源及地下水径流排泄条件有很大关系。由于此类地下水临海，强烈的浪击作用，经风力吹扬使少量Cl-被带到近海内陆，使地下水中Cl-增高。Cl-型水大都赋存于海积地层中，属封存性海水及海水入侵型成因。

(2)区内地下水皆为浅埋藏型潜水，潜水位以上岩层透水性较强，地下水极易得到地面水的补给及影响，因而极易受到人为因素的污染①。

(3)近年来，由于降雨量的减少和对地下水的开采，改变了地下水动力条件，扩大了地下水污染范围。海岛低洼地段受海水入侵影响，且地形趋于平缓，水力坡度缓，水循环条件差，蒸发作用强，水化学作用以浓缩为主，Cl-浓度普遍较高。

同时，由于地下水位的改变，氧化还原作用的增强，促进了有机物的分解及二氧化碳分压的增大，从而进一步溶解了土体中原先难以溶解的砂砾石等物质，使地下水中溶解性总固体含量上升，总硬度升高[8]。

6 结论

(1)研究区地下水环境总体较差，尤其是南北长山岛，主要污染因素有氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、总硬度、溶解性总固体等。

(2)为保护海岛地下水资源，改善地下水环境，必须减少海岛地下水的开采和各类生活、生产污水的排放；加大地下水资源保护，做好供水机井的封井保护，涵养地下水源。

[1] 马军．中国水危机[M]．北京：中国环境科学出版社，1999．

[2] 山东省科学技术委员会．山东海岛研究[M]．济南：山东科学技术出版社，1995．

[3] 夏琼，钱家忠，陈舟．基于支持向量机的淮南市浅层地下水水质评价[J]．水文地质工程地质，2009,(1)：56-59．

[4] 国家技术监督局．GB/T14848-93地下水质量标准[S]．北京：中国标准出版社，1994．

[5] 孙道林，汪家权．北方某市地下水环境质量评价与污染分析[J]．安徽地质，2008，18(1)：57-61．

[6] 吴敦敖，樊哲文．氮化物在土层中的迁移与转化的研究[J]．上海环境科学，1992，11(2)：11-13．

[7] 刘翔，刘兆昌，朱琨．氮对地下水的污染预测模型[J]．环境科学，1991，12(6)：8-11．

[8] 曾荣．米泉市农村地下水环境质量调查评价[J]．农业环境科学学报，2006，25(增刊)：306-309．

Assessment and Analysis of Groundwater Environmental Quality in Five Islands of South Changdao County

YI Weihong, WANG Songtao, WANG Jiangbo, GUO Zhiqian

( No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Weifang 261021, China)

Groundwater; water quality analysis; comprehensive assessment

2015-01-30；

2015-03-31；编辑：曹丽丽

衣伟虹(1985—)，女，山东栖霞人，工程师，主要从事水工环及海洋地质调查工作；E-mail:dz_ywh@163.com

P641.2

B

衣伟虹，王松涛，王江波，等.长岛县南五岛地下水环境质量评价与分析[J].山东国土资源，2015，31(11)：47-50.YI Weihong, WANG Songtao, WANG Jiangbo, etc.Assessment and Analysis of Groundwater Environmental Quality in Five Islands of South Changdao County[J].Shandong Land and Resources,2015，31(11)：47-50.