陈晓燕 马勇骥 崔 勇
南通市深层地下水资源调查评价
陈晓燕 马勇骥 崔 勇
南通市地处江苏省东南部,东濒黄海,南倚长江。因内河地表水质日趋恶化,全市现有城乡居民生活饮用水源取自以长江及深层地下水。随着区域供水工程的深入推进,各乡镇原有深层地下水井将作为应急备用水源予以长期保留。全市现有深层地下水监测站点18个,均为Ⅲ、Ⅳ承压含水层,站点分布涵盖境内典型环境水文地质单元,具有较好的代表性。
一、深层地下水化学类型分布特征分析
以2014年为水平年,采用舒卡列夫分类法对南通市深层地下水进行化学类型评价。评价结果表明,水化学类型以7-A(HCO3-Na型)为主,典型分区如下(分布见图1):
1.淡水区
主要分布在市区、通州区、海安、如皋及如东西部;矿化度一般在1.0g/L以下,主要为碳酸氢根引起的暂时性微硬水;水化学类型基本稳定在HCO3-Na·Mg(Ca)或HCO3·Cl-Na· Mg(Ca)之间;具有良好的埋藏条件,可作为生活饮用水源,仅在局部范围内受过度开采、海水入侵等因素影响转化为微咸水。
2.微咸水区
分布在海安如皋如东三县交界、如东县中西部、通州如东交界以南、海门三阳东至启东寅阳西等四处点状或片状区域内;矿化度l.0~1.5g/L之间,NaCl、总硬度含量较高,为Cl-引起的永久性硬度;经适当预处理后仍可作为生活饮用水源之用。
3.咸水区
分布在受海水咸潮入侵影响较重的海门、启东两县市境内;矿化度高于其他三县市,部分受海水入侵严重区域矿化度在 1.5g/L以上,氯化物含量高达1200mg/L,水化学类型为49-A及49-B (Cl-Na型)、28-A(HCO3·Cl-Na型)、24-A(HCO3·Cl-Mg型),此部分深层地下水含盐过高,不宜饮用。
二、深层地下水环境质量现状评价
以2014年为水平年,采用《地下水质量标准》(GB/T14848-93)规定的F值综合评价法对南通市深层地下水进行环境现状评价。评价结果表明,南通市深层地下水除氨氮、亚硝酸盐氮、铁、氯化物、总硬度、高锰酸盐指数六项指标外,符合地下水环境质量Ⅲ类标准,水质超标现象主要发生在超采漏斗区域、海水咸潮入侵影响区域、启东海门沿海区域,具体评价情况见表1。
引起超标的原因较为复杂,是多种因素长期综合作用的结果。比如启东、海门地区铁、亚硝酸盐氮超标与地质环境有关;因咸水入侵,氯化物超标地区通常伴有总硬度超标、矿化度偏高现象;而氨氮、高锰酸盐指数超标则与地层厌氧环境中腐殖质的释放及不同水层间的串层污染有关。
图1 南通市深层地下水化学类型分区图
三、深层地下水资源存在问题浅析
1.超采沉降问题
南通市因超采活动已形成几个较严重的沉降区:南通市区、通州中南部、海门东部、启东西部、如东南部、通州北部、海安如东交界。其中尤以市区及通州、海门、启东大片平原区为甚,中心最大沉降45m,超采沉降继而引发串层污染、咸水入侵等环境水文地质问题。
2.串层污染问题
南通市地下水直接污染主要发生在潜水层及第Ⅰ、Ⅱ承压层,不合理的开采利用活动破坏了地下水各承压层与外环境之间的平衡,改变了地下水动力条件,地下水位下降则为外界咸水、高矿化水、受污染水层对深层地下水的串层污染创造了条件。
3.咸水入侵问题
导致南通市深层地下水咸化的原因主要有三:东部海域方向含水层咸水西移;上部咸水含水层的越流补给;西部泰兴、姜堰二市境内微咸水、半咸水侧向径流补给。其中尤以东部海域方向含水层咸水西移为甚,东部沿海尤其是启东、海门两地存在较大范围海水入侵现象。
四、深层地下水资源保护对策措施
1.划定地下水功能区划
以南通市地下水化学类型、环境质量现状、开发利用状况及水文地质条件为基础,划定地下水功能区划及其主导功能、保护目标、保护要求、保护措施。其中深层地下水可按水源涵养区、集中式供水水源区、应急水源区三类主导功能进行区划。
2.制定地下水禁限方案
结合南通市深层地下水开发利用现状与保护需求,制定总量控制及禁限水位方案。根据现状水位与禁限水位的关系,高于限采水位区域,实行科学有序开采;临近限采水位区域,严格控制新凿井;低于禁采水位区域,禁止新凿井直至地下水位恢复。
3.采取地下水保护措施
根据南通市深层地下水资源存在问题类型,因地制宜采取工程保护措施,包括实施封填井,推进区域供水,控制地下水开采;设立地下水水位、水质自动监测系统;超采补给区进行水源涵养、生态修复;饮用水源区设立生物隔离工程及界限标志。
表1 南通市深层地下水资源现状评价表
4.严格水资源管理制度
执行最严格水资源管理制度,加强地下水取水许可管理,对地下水开采井按统一表格登记造册,强化取水许可证的登记发放和管理;水源涵养区、集中式供水水源区、应急水源区保护范围内限制相关新、改、扩建项目类型,禁止新建高污染项目。
五、结语
不合理的开发利用行为导致南通市深层地下水存在不同程度地面沉降、串层污染、咸水入侵问题。对此只有工程与非工程保护措施并举,才能实现深层地下水水资源的可持续开发利用,为区域供水工程的深入推进提供优质安全的应急保障水源
(作者单位:江苏省水文水资源勘测局南通分局 226006)