(山东省济宁市水文局 济宁 271000)
济宁市地处鲁西南黄泛平原与鲁南泰沂山低山丘陵衔接地带,地形主要为平原洼地和低山丘陵,地势东高西低,地貌比较复杂。地下水根据其埋藏条件、水力特征以及与地表水、降水的关系,可划分为浅层地下水和深层地下水。其中浅层地下水赋存于地下 50m 以内的全新世、晚更新世地层中,与降水和地表水有较密切的关系。根据济宁市地下水监测资料,浅层地下水水位埋深一般在 4~12m,地下水位年际变化不大,年内水位高值一般出现降水量较大的 7 ~9月,而降水量较少的12月~次年3月,地下水水位相对较低,年内水位变幅在 1m 以内。大气降水和地表径流下渗是浅层地下水的主要补给来源,其他补给来源还包括区内农田灌溉回渗等;蒸发、农业用水开采则是其主要的排泄途径。
评价标准采用《地下水质量标准》(GB/T14848-2017),评价指标选取其中感官性状及一般化学指标,包括:pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、挥发酚、阴离子表面活性剂、耗氧量、氨氮、硫化物、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、氰化物、氟化物、汞、砷、硒、镉、铬(六价)等23 项。
以济宁市水环境监测中心的地下水检测资料为基础,采用单指标评价法进行评价:即按指标值所在的限制范围确定地下水质量类别,指标限制相同时,从优不从劣。进行单因子水质类别评价,按照单因子指标评价最差的类别确定水质监测断面的评价类别。评价结果表述为Ⅰ类~Ⅴ类:
Ⅰ类:地下水化学组分含量低,适用于各种用途;
Ⅱ类:地下水化学组分含量较低,适用于各种用途;
Ⅲ类:地下水化学组分含量中等,主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水;
Ⅳ类:地下水化学组分含量较高,适用于农业和部分工业用水,适当处理后可作为生活饮用水;
Ⅴ类:地下水化学组分含量高,不宜作为生活饮用水水源,其他用水可根据使用目的选用。
济宁市水环境监测中心监测的地下水井共有79 处,以2016年水质监测资料为基础,采用上述评价方法,对济宁市地下水水质进行评价,评价结果见表1。
从评价结果来看, 79 处地下水井中,符合Ⅳ类标准的居多,占总评价井数的36.7%;其次为符合Ⅴ类标准的,占31.6%;再次为符合Ⅲ类标准的,占29.1%;最少的为符合Ⅱ类标准的,占2.5%。水质较差的Ⅳ类、Ⅴ类水井共占68.3%,超标指标主要为总硬度、硫酸盐、溶解性总固体、氨氮等。主要原因为浅层地下水较易受人类地表活动影响,如地表污水排放入渗、农村露天堆放的垃圾污染物随降雨渗入地下、农耕活动中农药化肥等产生的面源污染下渗等,均会导致浅层地下水水质恶化。
从行政区域来看,曲阜市、兖州区、汶上县Ⅲ类水井占比较高,均在50%以上,地下水质相对较好;鱼台县、金乡县、梁山县、邹城市无Ⅲ类水井,地下水质相对较差。
表1 济宁市平原区浅层地下水现状水质类别评价表(按行政分区)
表2 舒卡列夫分类图表
在自然、地质环境及人类活动的相互作用下,随着地下水的补给、径流等运动,各种化学元素经过迁移、聚集等过程,使地下水形成了复杂的化学成分。
选用K++Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO4>2-、Cl-等项目,采用舒卡列夫分类法,确定地下水化学类型。根据地下水中6 种主要离子(Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-,K+合并于Na+)分析结果,将6 种主要离子中物质的量含量大于25%的阴离子和阳离子进行组合,可组合出49 型水,并将每型用一个阿拉伯数字作为代号,见表2。同时,按矿化度(M)的大小划分为4 组:A 组M ≤1.5g/L;B 组1.5 <M ≤10g/L;C 组10 <M ≤40g/L;D 组M ≥40g/L。地下水化学类型用数字(1~49)与字母(A~D)组合在一起的表达式表示(见表2)。
地下水化学类型采用舒卡列夫分类法,49 型水分区标准为:1 区(1~3 型),2 区(4~6 型),3 区(7型),4 区(8~10 型、15~17 型、22~24 型),5 区(11~13 型、18~20 型、25~27 型),6 区(14 型、21 型、28 型),7 区(29~31 型、36~38 型),8 区(32~34型、39~41 型),9 区(35 型、42 型),10 区(43~45 型),11 区(46~48 型),12 区(49 型)。
依据区域地下水长期监测资料,以水资源四级区来看,济宁市地下水以4 区和5 区A 组为主,邹泗区主要为4 区A 组;汶宁区主要为2 区A 组;湖西平原区平原部分属5 区A 组、残山丘区属5 区B 组;滕微区比较复杂,1 区、2 区、4 区、5 区均有零散分布,主要为A 组。
以县市区来看,邹城大部、金乡中部、泗水和汶上北部为4 区;金乡大部、鱼台、嘉祥、梁山均为5 区,任城区、嘉祥北部汶上大部均为2 区。矿化度A 组主要分布在泗水、邹城、兖州、汶上、嘉祥东部和北部和梁山大部,B 组主要分布在金乡梁山西北部和嘉祥西南部。
通过济宁地区近年来检测的地下水资料,分析了区域地下水的水质类别及水化学类型特征。地下水质按行政区来看,曲阜市、兖州区、汶上县Ⅲ类水井占比较高,均在50%以上,地下水质相对较好;鱼台县、金乡县、梁山县、邹城市无Ⅲ类水井,地下水质相对较差。地下水化学类型分布,邹城大部、金乡中部、泗水和汶上北部为4 区;金乡大部、鱼台、嘉祥、梁山均为5 区,任城区、嘉祥北部汶上大部均为2 区■