五大连池景区西南部浅层地下水水质分析及评价

李月兴，曾　颖，方振兴，王菁华，潘　虹，吴　婧（黑龙江省科学院火山与矿泉研究所，哈尔滨150090）

五大连池景区西南部浅层地下水水质分析及评价

李月兴，曾颖，方振兴，王菁华，潘虹，吴婧
（黑龙江省科学院火山与矿泉研究所，哈尔滨150090）

通过对五大连池景区西南部浅层地下水水质分析，确定出水中超标物质主要为硝酸盐、锰、氨氮、铁、硫酸盐，其超标率依次为48.28%、31.03%、13.79%和13.79%。根据国标F值法对该地区地下水进行评价，在研究的12个村镇，29个样品中有25个水样质量等级为较差，3个等级为极差，不适合作为饮用水。所测样品中仅有1个等级为良，水质较好。其评价结果将对改善该地区农村生活饮用水质量和对地下水的管理及合理利用提供指导。

五大连池；浅层地下水；水质分析；国标F值评价

五大连池地下水是世界珍稀资源，特别是五大连池的铁硅质重碳酸钙镁型的矿泉水，是蜚声中外的世界名泉，除此之外，五大连池还有很多其他类型露头泉也分布景区内，它们是火山爆发形成的珍贵的矿泉资源。

浅层地下水，指地表以下的潜水和潜水——微承压水，可以直接接受大气降水和地表水的补给，其埋深一般在100m以内［1］。五大连池区域属小兴安岭西南坡与平原的过渡地带，境内地下水均为潜水性质。地下水埋深一般为5～30m［2］。玄武岩台地，地下水水位埋深较浅，一般不超过15m。经过调研，该区居民用水大部分采用井水，井深在6～30m，所以浅层地下水水质，对该区泉水的品质和人们的用水健康具有重要影响。由于民用井数量较多，分布广泛，故在本次研究中以井水的水质为突破口，研究当地浅层地下水水质。

1　研究区自然环境特征

该区属寒温带大陆性季风气候，有效积温2316.4℃，无霜期119d，年平均降水量515.7mm。四季气候变化表现为：春季风大干早，夏季炎热多雨，秋季凉爽霜早，冬季寒冷干燥。其地理座标是东经127°37′至125°42′，北纬48°16′至49°12′。东西长142km，南北宽104km。

五大连池区域属小兴安岭西南坡与平原的过渡地带，又加上14座火山喷发形成的火山地形，故地表水系发育，地形切割程度较强。境内普遍为第四系松散层所覆盖。前第四系地层，分布零散。长期遭受地质构造和风华侵蚀作用，致使岩层破碎、节理、裂隙比较发育，很少有充填物质，非常有利于大气降水的下渗补给，形成潜水含水带［3］。该区地下水埋藏较浅在台地边缘和局部沟谷切割的低洼处，地下水带以下降泉的形式溢出地表。

2　地下水水质现状特征分析

2.1采样点位的分布

图1　采样点分布图Fig.1 The distribution of samp le sits

本次采样包含该区12个村镇，以各村庄空间分布和人口密度及农作物分布为依据，每个村庄取代表性水样1～4个，共采集水样29份，采样点分布如图1。

2.2水质分析项目

本次共检测13项指标，实验方法按照生活饮用水标准检验方法，结果如表1所示。

表1　水样实测浓度列表（单位：mg/L）Tab.1 The concentration ofwater samp les(Unit:mg/L)

2.3水质监测结果分析

根据GB 5749-2006生活饮用水卫生标准对数据进行分析，结果显示所采集的29个样品中，硝酸盐、锰、氨氮、铁、硫酸盐这5个指标超标样品较多，分别占总数据的48.28%、37.93%、31.03%、13.79%和13.79%。从地域分布看，该区域西部A、B、C、D、E、F，6个区域样品硝酸盐超标严重，其中F2的样品中超标3倍多，根据所测样品的化学元素特征与二龙眼水质进行比对，该地区可能与二龙眼属同一水系，且地势较为低洼，由于夏季为当地的旅游旺季，人为因素对环境的影响加大，造成该区域硝酸盐超标严重。该区域的中部地区E、G、I样品锰元素超标严重，其中L1样品中超标31倍，对当地居民的健康状况影响较大。南部地区的超标项目主要为氨氮、铁和磷酸盐，超标2～3倍，主要原因是居民生活垃圾随意堆放，并且该地区地质裂隙比较发育，期间降水较多，污染物随雨水下渗所致。

3　用F值法对该区水质的评价

3.1评价方法

采用单项组分评价和综合评价。

3.2单项组分评价

根据水质标准所列分类指标，划分为五类，代码和类别代号相同，不同类别标准值相同时，水质从优不从劣。

3.3综合评价

表2　地下水质量评分表Tab.2 Groundwaterquality score sheet

综合评价具体步骤：首先进行各单项组分评价，划分组分所属质量类别，对各类别按表2分别确定单项组分评价分值Fi。

其次选用国标F值法计算综合评分值F：

式中：F-各单项组分评分值F的平均值；

n-项数

最后根据F值按表3规定划分地下水质量级别。

表3　地下水质量分级表Tab.3 Groundwater quality classification table

3.4水质评价

国际F值法是GB/T14848-93《地下水质量标准》介绍的一种方法。

根据国标F值综合评价法。对五大连池景区西南部浅层地下水质量进行了评价，评价结果如下：

表4　采样水质质量分级Tab.4 Waterquality sampling grade

从上表可看出，该地区地下水水质不容乐观，29个样品中仅有1个样品等级为良，其余等级为较差或极差级别。

根据F值法，在检测项目中，只要有一项类别达到Ⅴ级，其Fi值就会落到较差级别，经分析在29个样品中，样品A为氨氮和亚硝酸盐，B1、B2、B3、B4、C1、C2、F1、I2的主要污染物为硝酸盐，C3、H1、H2、I1、J1的主要污染物为氨氮，K、L2、L3的组要污染物为硫酸盐，E3主要污染物为锰，J2的主要污染物为氨氮和铁，D2、G2主要污染物为氨氮和硝酸盐，F2主要污染物为铁、锰和硝酸盐，L1的主要污染物为氨氮、氟化物和硫酸盐，所采样品中重金属离子比如锌、铜、铅、铬、镉等含量较低，此方面的污染不明显。

4　结论

该地区地下水水质普遍较差，29个样品中仅有1个样品水质较好，其他样品均污染较重，水质质量等级处于较差或极差水平，不宜饮用，应该采取措施进行处理后再作为饮用水。

该区地下水污染范围分布较广，该区域的西部主要污染物为硝酸盐，该区域的中部主要污染物为锰，其中L1样品中超标31倍，对当地居民的健康状况影响较大，南部地区的超标项目主要为氨氮、铁和磷酸盐。

经过对污染点的调查研究，五大连池景区西南部区域的土壤类型为易渗透的火山灰土，地下水受到化肥、农药和生活污水污染的风险较大，由于此地距离当地的饮水源及旅游景点较近，且处于同一水系，所以加强此地区地下水的监测和治理有很大的必要性。

［1］李俊，黄涛.天津市区浅层地下水水质分析及腐蚀性评价［J］.水资源与水工程学报，2009，20（2）：103-107.

［2］张海燕，孟立志.黑龙江省五大连池自然保护区地质资源及地质环境综合调查报告［R］.哈尔滨：黑龙江省水文地质工程，2009.

［3］韩建超，张海燕.五大连池药泉山地下水循环特征的水化学证据［J］.节水灌溉，2012，（08）：23-30.

Analysis anDevaluation for shalloWgroundwater of Wudalianchi southwestern area

LIYue-xing,ZENG Ying,FANG Zhen-xing,WANG Jing-hua,PAN Hong,WU Jing
(InstituteofVolcanoanDSpring,Heilongjiang Academy ofSciences,Harbin 150090,China)

The groundwater quality of Wudalianchi southwest area is analyzed.Results shoWthat the main exceeding materials to be nitrate,manganese,ammonia,iron anDsulfate.There over limit rate are 48.28%,31.03%,13.79%anD13.79%.Thegroundwaterof this region isevaluateDby thenationalstandardmethoDof Fvalue law,showing thatamong 12 villages,29 samples,water samples in 25 belongs to poorquality levelanD3 samplesbelongs toworst levels,they arenot fit for drinking.There is only one sample belongs to gooDlevelwhich has a betterwater quality.The evaluation resultswill improve drinkingwaterquality of rural life in this region anDgroundwatermanagement.

Wudalianchi;ShalloWgroundwater;Waterquality analysis;NationalstandardmethoDof F value law

X824

A

1674-8646（2016）03-0010-03

2016-01-22

黑龙江省科学院青年创新基金项目（2014）

李月兴（1986-），男，河北冀州人，硕士，助理研究员，从事地下水方面的研究。