邢会 狄艳松 胡元君
摘 要:针对邓州市地下水环境质量研究相对薄弱,水质监测数据缺乏系统分析等问题,开展了地表水、地下水质量评价,以及地下水污染评价。地表水质量评价选用单指标评价法,评价结果为小洪渠、刁北干渠、湍北干渠水质为为Ⅳ类水,湍河上游、下游及刁河上游水质为Ⅴ类水。地下水质量评价选用内梅罗综合指数法,分别对浅层及中深层地下水水质分析评价,其中浅层地下水16组样品中,3组为优良,4组为良好,8组为较好,1组为较差;中深层地下水19组评价样品中,16组评价结果为良好,3组较差。基本查明了地下水环境质量,为地下水资源保护及合理开发利用提供科学依据。
关键词:邓州市;地下水;环境;质量评价;污染评价
中图分类号:X523 文献标识码:A 文章编号:1007-1903(2019)02-0061-06
Abstract: In view of the relatively weak research on groundwater environmental quality in Dengzhou City and the lack of systematic analysis of water quality monitoring data, surface water and groundwater quality assessment and groundwater pollution assessment were carried out. The single-index evaluation method is used to evaluate the surface water quality. The evaluation results show that the water quality of the Xiaohong Canal, the Diaobei Canal, and the Tuanbei Canal are Grade IV water, and the water quality of the upper reaches of the Diaohe River, the lower reaches and the upper reaches of the Tuanhe River are Grade V water. The quality of groundwater is selected by Nemero comprehensive index method to analyze and evaluate the groundwater quality in shallow and medium-deep groundwater. Among the 16 groups of samples from shallow groundwater, 3 groups are of excellent, 4 groups of good, 8 groups of better, 1 group of poor; among the 19 groups of mid-deep groundwater evaluation samples, 16 groups are of good and 3 groups of poor. Basically, the quality of groundwater environment has been identified. It can provide a scientific basis for the protection and rational development and utilization of groundwater resources.
Keywords: Dengzhou City; Groundwater; Environment; Quality evaluation; Pollution assessment
0 引言
鄧州市位于南阳盆地西南部,地处中原腹地,位于武汉、西安、郑州大三角和南阳、襄阳、十堰小三角中心部位,是承南启北、连结东西的轴心。2012年12月,确定邓州市为丹江口库区区域中心城市,支持其加快发展,2014年正式成为省直管市(邓州市人民政府,2016)。
20世纪60年代初至90年代末,河南省地质局水文队先后完成“豫南南阳盆地综合地质水文地质普查简报”“南阳盆地水文地质分区图及说明”“南阳地区(平原地)地下水分布图及说明”“南阳地区平原部分地下水储量初步评价(1∶20万)”等。这些成果多为包含研究区的小比例尺的水文地质基础调查研究工作,基本查明了地下水埋藏类型,地下水的赋存规律。
21世纪以来河南省地质矿产勘查开发局展开了“河南省南阳盆地地下水资源评价”“河南省地下水资源与环境研究”;邓州市内研究完成了“邓州市水资源供需平衡研究”“邓州市水资源规划(2010—2030年)” “韩洼地下水水源地勘察”“后李湾地下水水源地勘察”。以上研究成果主要分析了地下水资源分区、地下水开采量及地下水均衡状态,地下水环境研究工作有所涉及,但涉入不深。
邓州市环境保护局在市内设置地下水监测点,分别为裴营桥、207国道湍河桥、汲滩监测点,主要检测地下水及地表水水质,并编制水质监测报告(河南省地矿局第五地质勘查院,2018)。
综上所述,邓州市地下水环境工作主要有以下问题:1)研究区内主要开展了地下水资源评价,对地下水环境质量研究较少。2)邓州市环境保护局设置了相关监测站点,只是取得长系列监测数据,未对数据进行系统分析评价,地下水环境质量等级及污染情况并不清楚。
本文针对以上问题,进行了邓州市地表水质量评价、地下水质量及污染评价,查明了邓州市地下水环境质量等级和污染现状,为保护地下水资源提供重要依据,为合理开发利用地下水资源提供技术支撑。
1 研究区概况
1.1 地形地貌
研究区地貌分为冲积带状低缓平原和堆积平原。见图1。
(1)冲积带状低缓平原(I)
分布在规划区湍河河道的两侧,地表主要由全新统冲积物组成,标高99~110m,相对高差11m,地势平坦,略有起伏。
(2)堆积平原(II)
湍河北堆积平原(II1)分布于研究区湍河北部,地面标高108~115m,相对高差7m,地形较平坦,整体无起伏。
湍河南堆积平原(II2)分布于湍河南部平原,标高95~110 m,地形平坦而宽广。
西南倾斜堆积平原(III)分布于陶营乡西南部,地势西北高东南低,标高113~143m,相对高差20m。
1.2 区域水文地质背景
研究区地下水类型为松散岩类孔隙含水岩组,分为浅层、中深层地下水含水岩组(图2)。
浅层含水层主要为工作区内全新统、上更新统及中更新统的中砂,粗砂含砾石层,该含水层埋藏较浅,底板埋深50~60m,为潜水、半承压水。主要用于农业灌溉。
中深层含水层在全区范围内主要为第四系中更新统、下更新统冲洪积物及冲湖积物,顶板埋深45~75m,底板埋深200~350m。中深层水是目前城市供水、地源热泵工程的主要层位,井深一般100~200m左右。
2 地下水环境质量评价
2.1 地表水质量评价
地表水质量评价依据《地表水质量标准》(GB/T 3838-2002)进行,采用单指标评价。
评价因子包括:pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、铜、锌、氟化物(以 Fˉ计)、砷、汞、镉。
共取6组地表水样,分别位于湍河上下游宁营、腰店、刁河上下游,运粮河下游等河流,地表水质量评价结果见表1。
根据各组水质分析及断面监测结果分析地表水水质类型为:小洪渠水质质量为IV、刁北干渠水质质量为IV类、湍河下游水质质量为V类、湍北干渠水质质量为IV类、刁河上游水质质量为V类、湍河上游水质质量为V类。图3。
2.2 地下水质量评价
(1)评价方法
地下水质量评价选用内梅罗指数法,分为以下几个方面:
1)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分值Fi(谷朝君等,2002年)。
2)选用内梅罗指数计算公式计算综合评分值F。
式中,Fmax为单项组分值Fi的最大值;为各单项组分评分值Fi的平均值;n为项数。
3)根据F值按表3划分地下水质量级别。
(2)浅层地下水质量评价
浅层地下水质量评价依据《地下水质量标准》(GB/T l4848-2017)进行,选择上述内梅罗综合指数法进行计算评价。
评价因子:评分项目19项,包括一般化学指标、毒理学指标及微生物指标。分析结果见表4。
在分析评价的16组样品中,3组为优良,4组为良好,8组为较好,1组为较差(图4)。
(3)中深层地下水质量评价
中深层地下水质量评价依据《地下水质量标准》(GB/T l4848-2017)进行,同样选择上述内梅罗综合指数法进行计算评价。分析结果见表5。
19组评价样品中,16组评价结果为良好,3组较差,图5。其中水质较差的样品影响因子为Fe、Mn,分析原因可能是原生水文地质环境因素引起的。
2.3 地下水污染现状评价
据2016年11月采取的16组浅层地下水水样,进行浅层地下水污染现状评价,采用综合污染指数法常见的综合污染指數法主要有代数叠加阀、几何均数法、均方根法和内梅罗指数法(张云等,2003)。首先进行单因子污染指数计算,采用水分析成果与地下水质量标准(GB/T l4848-2017)中,以人体健康基准值为依据的Ⅲ类标准比较,确定其现状污染状况(张兆吉等,2015年)。
地下水污染现状评价结果为:4组为未污染,7组轻微污染,5组为中等污染。主要污染因子为硝酸盐(魏秀琴,2009)、锰超标。中等污染分布区域主要为市区及研究区东部,分析原因可能是生活污水排放引起的,有待进一步分析确定,而锰元素超标原因是原生地质环境因素引起的(左正金等,2005)。
3 结论
邓州市地下水环境评价,包括地表水质量及地下水环境评价及地下水污染评价。
邓州市地表水水质类型为:小洪渠、湍北干渠、刁北干渠水质质量为IV、湍河上游、下游,刁河上游水质质量为V类。应对市区排污企业加强监管,对场地有污染源的新建企业要进行排污检查、确保企业排污达到零排放。
浅层地下水水质基本良好,市区中部湍河两岸水质相对较差,源于个别排污现象,相关部门应加强管理;中深层地下水水质大部分良好,应强化地下水资源保护,坚持计划开采,重点抓好水资源保护区内污染防治,强化饮用水源保护区监督管理,严格控制各类污染源进入水源保护区,改善提高饮用水源水质。
参考文献
邓州市人民政府,2016. 邓州市城乡总体规划(2015—2030 年)[R].
谷朝君、潘颖,潘明杰,2002. 内梅罗指数法在地下水水质评价中的应用及存在问题[J]. 环境保护学,109(28): 45-47.
河南省地矿局第五地质勘查院,2018. 河南省邓州市城市地质调查评价[R].
魏秀琴,2009. 河南省浅层地下水中“三氮"的分布及成因分析[J]. 安徽农业科学,37(14): 6570-6572.
张云,刘长礼,张胜,等,2003. 生活垃圾对环境的污染评价方法探讨[J]. 地球学报,24(4): 379-384.
张兆吉,费宇红,张凤娥,等,2015. 区域地下水污染调查评价技术方法[M]. 北京: 科学出版社.
左正金,王伟峰,程生平,等,2005. 河南省南阳盆地地下水污染现状及防治对策[J]. 地下水,27(2): 129-130.