江西某市地下水特征及其环境评价

曾庆友，谢国子

（江西有色地质矿产勘查开发院， 江西南昌 330001）

江西某市是一个新兴工业城市，工业化率51.3%，城市化率56.6%。随着社会经济的快速发展和人口的急剧增加，产生的污染物对地下水造成了一定程度的污染，故对地下水污染现状进行适当评价迫在眉睫。文章通过查阅研究区以往水工环地质及城市地质资料，对其地下水类型特征、补径排条件等进行了归纳总结，并对其质量等进了系统的评价分析，以期为城市地下水污染防治及保护区划等提供依据［1-2］。

1 地下水类型及其特征

区内地下水类型根据其空间特征及赋存介质，划分为基岩裂隙水、碳酸盐岩裂隙溶洞水、红层孔隙裂隙水、松散岩类孔隙水四种基本类型［3］。

1.1 松散岩类孔隙水

主要分布于河流两岸，地下水赋存于第四系冲积层中，大气降水渗入为主要补给来源［4］。根据其富水性特征，将其划分为三类：

（1）水量丰富。由第四系全新统、上更新统冲积层组成。主要分布于袁河两岸，组成Ⅰ、Ⅱ级内迭阶地，下部砂砾石层连接为一体，组成含水层，砂砾石成分主要为石英，磨圆度较好，砾径一般3cm～4cm，含水层厚3m～8m，平均6.5m，透水性较好，含孔隙潜水，局部承压。水位埋深1m～5.7m。据钻孔抽水资料，单位涌水量1.3L/s·m～12.1L/s·m，渗透系数17.8m/d～268.2m/d，平均33.8m/d，地下水补给模数54.8万m3/a·km2。

（2）水量中等。①由第四系中更新统冲积层组成。主要分布于袁河北岸Ⅲ级基座阶地，岩性上部为网纹状粘土，下部为砂、砂砾石，具有上细下粗二至三个小的沉积韵律，含铁锰质，结构紧密，砾石成分主要为石英，次为硅质岩碎块。石英砾石磨圆度较好，砾径2cm～5cm，厚5.2m，含孔隙水。地下水位埋深4.7m～8.9m，据钻孔抽水，单位涌水量0.4L/s·m，渗透系数19.6m/d，地下水补给模数19.5万m3/a·kmr。②由第四系中更新统、上更新统冲洪积层组成，分布于袁河支流两侧及山间谷地。岩性上部为亚粘土、亚砂土。下部为砂砾石，厚度1.65m～3.2m，平均2.2m，地下水位埋深0.3m～3.6m，据民井、钻孔抽水，单位涌水量0.1L/s·m～0.5L/s·m，渗透系数8.2m/d～36.1m/d，平均20.6 m/d，地下水补给模数10.9 万m3/a·km2。

（3）水量贫乏。由残积层组成，主要分布在区内北东。岩性为粘土夹碎石，含水层不稳定，透水性差，地下水位埋深变化大。据民井资料，含水层厚6.0m，地下水位埋深2.7m，单位涌水量0.2L/s·m，渗透系数6.5m/d，地下水补给模数7.3万m3/a·km2。

1.2 红层孔隙裂隙水

白垩系南雄组。分布于河下至市区附近，为清江红盆西部边缘的延伸部分。上部岩性为砂砾岩、粉砂岩互层；下部岩性为砾岩，局部夹有粉砂岩，灰岩为主要砾石成份，砾径一般2cm～5cm，大者10cm以上，泥钙质胶结，具有不大发育的孔隙和风化裂隙［5］。主要接受大气降水补给，并受其边缘丘陵地带基岩裂隙水之侧向补给，地下水以缓慢迳流运动为其特点，并向补给松散岩类孔隙水，同时以季节性下降泉排泄，所见泉流量0.04L/s～0.08L/s。地下水位埋深1m～13.2m，据钻孔抽水资料，单位涌水量0.002L/s.m～0.03L/s·m。渗透系数0.0006m/d～0.0005m/d，地下迳流模数0.5L/s·km2～1.2L/s·km2，平均1.1L/s·km2，水量贫乏。地下水质：矿化度为0.11～0.21g/L，总硬度为4.15～5.34德国度。pH值7.4～8.0，水质类型HCO3-Ca-Mg型。

1.3 碳酸盐岩裂隙溶洞水

含水层为出露于其西北角石炭系上统船山组灰岩。大气降水为主要的地下水补给来源，由灰岩裸露区通过裂隙、溶洞等转入地下，在覆盖区则通过松散盖层垂直补给，地下水向河床排泄则以泉群、暗河形式。地表大部被第四系覆盖，覆盖层厚度5m～15m，裸露地表的不足1km2，占其总面积的3.4%。据钻孔资料，石炭系船山组岩性为：灰白、灰～深灰色中-厚层状灰岩，含水层厚71m～121m，岩溶裂隙较发育，平均线岩溶率8.6%，地下水位埋深1.3m～18.9m，泉流量3.2L/s～102.3L/s，钻孔单位涌水量0.01L/s·m～8.9L/s·m。渗透系数0.007m/d～27.6m/d。地下迳流模数8.6L/s·km2～27.2L/s·km2，平均23.1L/s·km2。

1.4 基岩裂隙水

前震旦系神山群主要分布于市区南部丘陵区。岩性为绢云母千枚岩、云母砂质千枚岩变质砂岩等。岩石受风化和多期次构造活动之影响，形成的风化裂隙、构造裂隙给大气降水渗入补给及赋存条件创造了良好空间。泉流量0.07～0.12L/s。据钻孔抽水资料，单位涌水量0.00003L/s·m～0.0019L/s·m，渗透系数0.0011m/d～0.0054m/d。地下水位埋深1.5m～31.2m。地下水迳流模数3.1L/s·km2～8.2L/s·km2，平均5.3L/s·km2，水量中等。

泥盆系、石炭系、三迭系、侏罗系碎屑岩，主要分布于河下、仰天岗一带，岩性为砂岩、粉砂岩、泥岩及少量的砂砾岩，地表裂隙较为发育，裂隙中泥质充填。地下水位埋深2.2m，单位涌水量0.0035L/s·m，渗透系数0.0048m/d，地下水迳流模数0.98L/s·km2。变质岩和碎屑岩地下水水质：矿化度0.086g/L～0.235g/L，总硬度3.25～11.58德国度，pH值6.7～7.2。水质类型以HCO3-Na-Ca型为主。

燕山期岩浆岩，仅在岭下成小面积分布，其它地方分布零星且面积甚小，主要岩性为花岗闪长斑岩，具有成岩节理和裂隙。据区域资料，泉流量0.03L/s～0.27L/s，地下水迳流模数3.68L/s·km2，属中等富水。由于分布面积甚小，决定了其补给、迳流、排泄的局部性，即接受大气降水补给，短距离迳流，就地排泄的特点。

1.5 地下水补给、径流、排泄条件

基岩裂隙水和红层孔隙水几乎占据了全部，少量的松散岩类孔隙水点缀于袁河、孔目江河谷平原，西北角具有面积不大的碳酸盐岩裂隙溶洞水。松散岩类孔隙水主要接受降水、基岩裂隙水的垂向、侧向补给；红层孔隙水因受其岩性影响，不利于接受补给，补迳排条件差；碳酸盐岩裂隙溶洞水主要接受降水的垂向补给，再沿裂隙岩溶管道流向排泄区，一般以泉的形式排泄出地表［6］；基岩裂隙水的补给、迳流、排泄过程一般受地形地貌、冲沟的切割等因数影响，均在近距离完成。

2 地下水环境评价

2.1 地下水质量评价

地下水质量指数计算依据《地下水质量评价标准》(GB/T14848-2017)中的综合评价方法进行［7］。参加计算项目为：Zn2+、Mn2+、Cu2+、NH4+、酚、Se、As3+、Hg2+、Pb2+、Cd2+、TFe、Cr6+、N、NO2-、SO42-、Cl-、F-、CN-、总硬度（以CaCO3计）、溶解固形物等20项，地下水质量级别划分详见表1。

表1 地下水质量级别分类表Tab.1 Classification of groundwater quantity grade

根据上述方法评价结果见表2，从分析评价结果可知：老城区和城东、水西一带地下水水质极差；二化—盘龙—石岗埠、刘家、珠珊—石山及安前等附近地下水水质较差；新坊、石洲、沙笼、神山等附近地下水质良好；其它区域地下水水质优良。

表2 地下水水质评价一览表Tab.2 Assessment scheme of groundwater quantity

2.2 地下水污染评价

以《地下水质量评价标准》(GB/T14848-2017)中Ⅱ类水标准作为区内地下水背景值,采用内梅罗指数法。参加计算项目为：Zn2+、Mn2+、Cu2+、NH4+、酚、Se、As3+、Hg2+、Pb2+、Cd2+、TFe、Cr6+、NO3-、NO2-、SO42-、Cl-、F-、CN-、总硬度（以CaCO3计）、溶解固形物等20项，地下水污染级别分区详见表3。

表3 地下水污染级别分区一览表Tab.3 Classification of groundwater pollution grade

评价结果详见表4，从分析评价结果可知：老城区和城东、水西一带地下水重污染；盘龙、县砖瓦厂南、二化、丁家坊等附近地下水中污染；陈家-石岗埠、刘家、珠珊及安前等附近地下水轻污染；其它区域地下水未污染。

表4 地下水污染评价一览表Tab.4 Assessment scheme of groundwater pollution

3 地下水资源保护及防治对策

（1）根据地下水脆弱性程度分布地段，采取针对性的防护措施，一方面合理布置人类活动场所（包括工厂、强烈居民区和农业活动区等），避开脆弱性较高—高化带，尽量减少人类工程活动造成地下水污染等环境地质问题。根据地下水的脆弱性程度，防治地下水资源污染，以防止地下水水质的进一步污染恶化，确保当地经济建设的可持续发展。

（2）对饮用水源地设一级和二级防护带及准保护区。一级防护带为取水半径100m的区域，以一级保护区的边缘为起点设立二级防护带，为一级防护带上游1000m，下游100m的范围，以二级防护带的边缘为起点设立准保护区，为二级防护带上游1000m，下游50m的区域。

（3）二化以下断面水域污染源过于集中，污集负荷大大超过其环境容量，对此水域首先对污染物实行总量控制。以总量控制酚、氰、石油等污染负荷，需要进行点源或集中综合整治，不断削减负荷。

（4）建立城市污水处理厂，以保证地下水水质。各工业企业生产废水在厂区内先行处理，达到污水排放标准后再排入城市下水道。

（5）对地下水污染进行全面调查评价，重点是有机物污染进行全城区题（规划区）调查评价。力求对地下水污染情况作出全面而详细的分析评价，为城市规划建设提供详尽的地质环境信息。

（6）于城区设立监测站，建设一批长观孔，以对城市地下水水位、开采量、水质及水环境变化进行动态监测，以利于城市环境与地下水资源的保护和合理开发利用。