济南地区岩溶地下水污染程度评价

薄克庭，蔡有兄

(山东省地矿工程勘察院，山东 济南　250014)



水文地质

济南地区岩溶地下水污染程度评价

薄克庭，蔡有兄

(山东省地矿工程勘察院，山东 济南250014)

岩溶水环境背景值(污染起始值)是确定岩溶水污染程度的主要参数。通过2013年济南地区岩溶地下水水质资料与济南地区岩溶水环境地质背景值对比分析及综合评价，反映了济南地区岩溶地下水水质污染变化情况。该文地下水污染综合评价是根据以往不同年份的水质资料进行对比评价的，评价结果存在一定的局限性和不全面性，但基本能够反映济南地区岩溶地下水污染程度的总体情况。

岩溶水；评价；污染程度；济南市

济南市地下水污染主要始于20世纪70年代末，最初主要以农业污染为主，但污染程度不高，地下水中仅有硝酸盐检出。80年代中期以来，工业化、城市化进程的加快造成地下水中工业污染物和生活污染物的检出，地下水污染程度开始逐渐加大，且有愈演愈烈之势。污染的主要特点由早期的点状污染向线状污染和面状污染演化，浅层污染向深层污染推进[1]。造成地下水污染的原因是多方面的，但城市生活垃圾是济南地区地下水环境最主要的污染源[2]。另外，农业对地下水质的影响长期以来没有得到足够重视，农业中大量使用化学农药在地下水中慢慢积累，对地下水也构成极大危害。

1　岩溶水环境背景值的确定

岩溶水环境背景值(污染起始值)是确定岩溶水污染程度的主要参数，也是岩溶水水质评价的基础[2]。济南地区自20世纪50年代以来，各水文地质单元岩溶水研究程度参差不齐，个别单元水质基础资料相对较少，到2000年以后才有基本能反映单元内水质的分析资料。该次收集了平阴水文地质单元(2002年)、长清—孝里铺水文地质单元(1987年)、济南泉域水文地质单元(1982—1989年)、白泉泉域(1988—1990年)、明水泉域(2003年)水质资料作为该次研究岩溶水环境的背景值。

2　评价项目

3　评价方法

3.1单因子评价

单因子评价是通过计算单因子污染指数，根据污染指数分级划分污染等级。计算公式为[3]：

式中：Pi—地下水中污染物i的污染指数；Ci—污染物i的实测浓度(mg/L)；Coi—地下水中污染物i的背景值(mg/L)；

当Pi<1时为未污染，Pi>1时为污染，具体计算结果见表1。

表1　岩溶地下水单因子污染指数计算结果

从表1可以看出，20世纪80年代济南地区岩溶地下水主要离子含量和2013年相比， K++Na+离子含量王舍人办事处义和村增加了18.43倍、七贤街道井家沟增加了6.12倍、五龙潭增加了4.92倍，黑虎泉、珍珠泉、古城水源地、归德镇胜利村和前刘村分别增加了2倍多，其余地段K++Na+含量总体变化相对较小。

3.2 综合评价

综合评价是将水样各项单因子污染评价等级比对后，规定以其中污染等级最高因子的等级划分结果作为该水样点的地下水污染综合评价结果。

综合污染指数进行多因子评价，计算公式为[4]：

式中：P—地下水综合污染指数；n—污染物种类数；Pi—地下水中污染物i的污染指数。

4　污染程度分级及综合评价

根据污染物组分的污染种类数量及其综合污染指数，依据表2对岩溶地下水进行污染程度分级，具体分级结果见表3。

表2　地下水污染程度分级

表3　岩溶地下水污染程度

地下水污染是一个十分复杂的水文地质环境地质问题，它不仅与污染源、污染类型、排污量大小有关，其污染途径和污染机理严格受地形地貌、水文气象、地质构造、地层岩性、污染源分布等因素制约。根据上述评价方法，通过各评价指标污染指数计算，将济南地区岩溶地下水污染综合评价为未污染区、轻污染区、中度污染区、重污染区和严重污染区5个级别(图1)。

图1　济南地区岩溶水污染程度分级图

4.1未污染

该区分布在黄河以北的东阿县地区，第四纪覆盖层厚50～100m，地形平坦，岩溶含水层受上覆第四纪地层的保护，基本不受地表污染。岩溶地下水各离子含量接近区域背景值，地下水处于未污染状态。

4.2轻污染

4.3中度污染

主要点状分布于峨眉山水源地、市中区十六里河大涧沟、五龙潭以及章丘市的黄露泉，还有归德镇曹楼、后刘官庄、后平村一带，部分离子超标倍数较多。地下水化学类型较复杂，由于个别地段含水层埋藏较浅且无良好隔水层，人类工程活动频繁，地下水污染较严重。

4.4重污染

4.5严重污染

5　结语

(1)通过岩溶水污染程度综合评价，可以看出济南地区2013年岩溶地下水水质与20世纪七八十年代以及20世纪初相比，已遭受到了不同程度的污染，污染项目增幅明显且范围最广的为硫酸盐和硝酸盐。黄河以北地区由于第四纪覆盖层较厚，地下水没有遭受到污染，水质接近背景值。另外除个别地段人类工程活动频繁，地下水已出现点状重污染或严重污染以外，其余地区地下水水质比背景值稍高，为较轻污染。因此，对区内地下水水质要加大监管力度，对污染的地下水要及时处理，使济南地区广大居民喝上优质的岩溶地下水。

(2)该次地下水污染综合评价是根据以往不同年份的水质资料进行对比评价的，评价结果存在一定的局限性和不全面性，但能够反映济南地区岩溶地下水污染的总体情况。

[1]徐建国，张中祥，杨丽芝 ，等.典型水文地质问题[A]//山东省重大水文地质问题[C].济南.山东科学技术出版社，2014：93-1116.

[2]高明志，尚宇宁，高明玲 ，等.济南市九曲垃圾场对地下水环境影响研究[A]//山东省环境地质文集[C].北京.地质出版社，2007：114-117.

[3]郭高轩，辛宝东，刘文成，等.我国地下水环境背景值研究综述[J].水文地质工程地质，2010，37(2)：95-98.

[4]DD2008—01.地下水污染地质调查评价规范[S].

[5]邹国强.地下水综合指数评价法[J].山东地质，1989，5(1)：88-93.

Evaluation on Groundwater Pollution Degree in Jinan Karst Area

BO Keting，CAI Youxiong

( Shandong Geo-engineering Exploration Institute，Shandong Jinan 250014 ，China)

The background value of karst water environment is the main parameter to determine the degree of water pollution. Through comparative analysis and evaluation on quality and environmental and geological background of karst water in 2013 in Jinan city, quality pollution situation of karst groundwater has been reflected. The comprehensive assessment of ground water pollution is carried out according to previous evaluation. Although the evaluation results have certain limitations and incompleteness, it can basically reflect the overall situation of pollution degree of Jinan karst groundwater.

Karst water; evaluation; pollution degree; Jinan city

2015-05-14；

2015-07-27；编辑：陶卫卫

薄克庭(1972—)，男，山东邹城人，工程师，主要从事水工环和桩基础施工工作；E-mail:bocaiyu_2009@sina.com

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薄克庭，蔡有兄.济南地区岩溶地下水污染程度评价[J].山东国土资源，2016,32(3)：51-55.BO Keting，CAI Youxiong. Evaluation on Groundwater Pollution Degree in Jinan Karst Area[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(3)：51-55.

①山东省地质矿产局八0一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院前身)，济南地区优质地下水供水水文地质调查，2014年。