邬洋峰
摘 要:课题名称:西南主要城市地下水污染调查评价(湖南)。任务来源:“西南主要城市地下水污染调查评价 ”是中国地质调查局布置的国土资源大调查项目,属中国地质科学院水文地质环境地质研究所实施的“中西部地区地下水污染调查评价”的工作项目之一,承担单位为中国地质科学院岩溶地质研究所,项目工作起止年限为2011—2014。湖南省地质环境监测总站作为参与单位负责湖南省境内工作任务。该项目以野外调查工作为主,通过实地进行水文地质点和污染源调查,并进行采样综合分析,掌握湖南省目前岩溶区地下水水质基本情况。
关键词:地下水;水质;污染源
一、技术方法
(一)水文地质调查
1.基本要求。以已有调查研究成果为基础,主要开展地面调查,基本查明各裸露型岩溶地下水系统包气带岩性、厚度及其区域分布:重点查明工作区岩溶地下水补给、径流和排泄条件及其影响变化的因素;查清重要的人类活动(例如土地利用、水资源开发等)情况,重点是地下河、岩溶大泉开发利用状况,集中开采水源地分布及其开采量等。
2.调查内容。包气带结构调查:初步查明包气带岩性组成、厚度以及区域分布特征。
地下水系统结构调查:基本查明工作区岩溶地下水类型特征、基本查明地下水特别是岩溶地下水的空间分布规律、含隔水层结构、岩溶洼地、漏斗、溶洞等。
补给、径流、排泄条件变化调查:以调查、访问等形式基本查明降水变化、水利工程、土地利用等对地下水补给变化的影响,调查了解地下水排泄的主要方式与排泄量的变化,分析地下水流场变化及其原因。
3.调查方法。野外调查以采用1:5万地形图套绘地质界线为工作手图,以GPS定点,流速仪、三角偃测等测算水点流速,现场PH、水温等水质指标测试,填制野外调查卡片、绘制地形剖面簡图、野外记录、拍照等工作手段进行。
(二)污染源调查
1.基本要求。以资料收集、整理为基础,重点收集各县环保部门2011—2015年环境保护规划工作所排查和落实的排污点、污染工况企业等材料报告等。对重要污染源或重要潜在污染源应进行野外核查,查明污染远的类型、空间分布特征、污染途径等。
2.调查内容。
工业污染源调查。
生活污染源调查。
农业污染源调查。
地表水污染水体调查。
(三)样品采集
样品采集测试阶段是在野外地下水污染源调查的基础上,遵循“面上控制,突出重点”的原则,制定采样计划书,上报至本课题委托方中国地质科学院岩溶地质研究所,在其协调下进行采样的实施与送检。
二、自然地理与经济社会发展
区域自然地理条件:
第一,工作区范围。张家界是湖南省辖地级市,原名大庸市,辖2个市辖区(永定区、武陵源区)、2个县(慈利县、桑植县)。位于湖南西北部,澧水中上游,属武陵山区腹地。地理位置北纬28°52′—29°48′、东经109°40′—111°20′之间,东接石门、桃源县,南邻沅陵县,北抵湖北省的鹤峰、宣恩县。市界东西最长167公里,南北最宽96公里。张家界市总面积9653平方公里,占湖南省面积的4.5%。
第二,地形地貌及其成因。张家界市地处云贵高原隆起与洞庭湖沉降区结合部,地层复杂多样,主要有山地、岩溶、丘陵、岗地和平原等,山地面积占总面积的76%,其中最具特色的是石英砂岩峰林地貌,为世界罕见。城市地势西北高,沿澧水向东南倾斜。
在市域另一个突出的表现是由于地壳上升,溪流向下切割作用加大,来不及将河流拓宽,而使河谷形成隘谷、峡谷。河的谷底极窜成线形,两壁陡峻,滩多水急。张家界市澧水源头、娄水上游、茅岩河段,就是这种河谷地貌。
第三,水文。张家界市境内溪河纵横,水系以澧水和溇水为主。
溇水是澧水的最大支流,发源与湖北鹤峰,向东南流经桑植、慈利注入澧水,干流全长250公里,在张家界市境内的流域面积为2565平方公里河流穿行与石灰岩高山深谷之中,此外镜内还有一部分河流流向沅水,流域面积1428平方公里。市境内大于5平方公里的河流212条,其中一级支流48条,二级支流101条,三级支流54条,四级支流8条。
第四,区域水文地质条件。
(1)湘西北褶皱山地水文地质系统。地质系统区域内的行政分区主要是湘西自治州的龙山县、永顺县、保靖县、花垣县和张家界市的永定区、武陵源区、桑植县和慈利县的全境以及自治州古丈县、吉首县、凤凰县等县的部分,总面积28775km2。本区又分为2个含水层系统,①武陵山山原岩溶水含水层系统②武陵山中山岩溶裂隙水含水层系统。
(2)地下水类型。一是松散岩类孔隙水,又分孔隙潜水和孔隙承压水二亚类。二是基岩裂隙水;又分为碎屑岩裂隙水、浅变质岩裂隙水、岩浆岩裂隙水三亚类。三是碳酸盐岩溶水;又分为碳酸岩岩溶水和碎屑岩、碳酸岩裂隙岩溶水两类。四是红层裂隙孔隙—裂隙水。红层系指白垩系、第三系各类砂岩、砂砾岩地层。
三、样品采集
根据设计书和调查重点,按要求采集样品和分析测试。在重点区的采样点要结合污染源 分布特点进行布设,有针对性地重点调查。查明岩溶水水质及污染现状。包括污染范围、主要污染物种类、浓度及其空间分布。基本查明岩溶水污染途径。
采样点选择 采样点根据调查目的在调查点中优选。在区域控制的基础上,优先选择重要地下水水源地、国家级、省级地下水监测孔、大泉(泉群)、有系列分析资料的农用井、大型工矿企业 自备井、矿山排水、油田供水井、重要污染源附近的监测井等井孔或水点。
1:50000重点区采样点布设时重点考虑污染源、地下水流向,并结合污染物的扩散形式来确定。
(一)采样计划
内容包括采样时间安排,采样人员安排、采样点位置与数量、采样行程与进度安排、检测项目、采样容器种类与数量、采样用试剂种类与用量、现场检测项目与仪器、采样设备、采样器材种类与数量、现场质控样品种类与数量、样品送检数和时间等。
(二)采样准备
从送检实验室获取所需数量的有机采样瓶、用于制作现场空白的纯水、制作现场基体 加标回收样的标准溶液、现场所使用的各种保护剂,野外取样冷藏箱自备。
(三)样品采集
采样记录:样品编号、采样时间、采样地点及地理坐标、水源类型、表观描述、现场检 测参数及结果(例如水温、气温、电导率等)及天气情况等;检测项目、保护剂类型及添加 量、采样深度,取水层段位置等。
采样瓶标签:应填写样品编号、采样时间、采样地点等。
(四)样品保存与送检
1.样品保存。所有野外采集的样品,须按照规定的方法进行保存。
2.样品送检。样品运输 必须按采样计划在规定的时间内将样品送到指定的实验室。运输前应逐件核对样品记录表和样品瓶标签,分类装箱。需在 4℃保存的样品放在专用冷藏箱内运输。运输过程应采取 防震措施,避免阳光照射。
四、正文
本次实习跟随湖南省地质环境监测总站前往张家界市周边地区初步了解湖南省西南地区的岩溶水质量情况,通过水文地质图,剖面图,岩性分布图以及行政区域图等现行资料,规划好检测计划和采样计划,根据实际情况实地实施。
(一)野外调查
目标范围规定于张家界市永定区,通过工程罗盘,地质图等分析地形,地层岩性,地貌,和岩溶水文地质条件等地理数据;利用温度计,PH试纸,流速仪,水质检测仪,浊度计和Mcolortest Alkalinity (Calcium)Test(重碳酸根和钙离子滴定测试)初步检测水质质量,和基本生化数据,结合当地地质结构和岩性特征是否具有代表意义,对比比较决定下一步采样点。
1.张家界市永定区大庸街道热水坑 经度 110°27′14.78″纬度 29°8′53.32″
2.张家界市武陵源县索溪峪镇 经度110°31′56.39″纬度 29°21′ 21.49″
3.张家界市武陵源县索溪峪镇 经度 110°34′14.97″ 纬度 29°21′38.18″
野外调查小结:所采样品通过现场测试水体的气温、水温、浊度、EC、DO、Ca2+、Eh、pH、HCO3-以及流速等因素并通过勘察可能的污染源,对检测水源进行了初步了估测和评定;综合多组采样点的数据表明,张家界市周边水源多以暗河与泉点(多上升泉)为主。
(二)采样阶段
通过第一阶段的初步采样和分析,调查组分别结合当地实际情况选出具备代表性采样点选出11组采样点于7月30日至7月31日分批次采样完毕,并送检北京实验室等待下一步分析。
五、实习总结
这次的野外的考察地点是张家界市周边地区,时值盛夏,天气十分炎热,大家在野外一起勘测地质,采集水样经常晒得汗流浃背,可大家没有丝毫怨言,一直在按质按量的完成工作,工作之余大家也在一直教导我,以他们的经验告诉我学习生活的看法,让我学习到了课本之外的东西。
参考文献
[1] 牛有成.加强基础坚持创新突出重点做好北京水务工作[J].北京水務,2006(01).
[2] 朱毅.浅析湖南水旱灾害频繁的“来龙去脉”[J].中国减灾,2006(01).