南阳河南油田地下水基础环境调查及污染防治区划研究

王珂珂

河南省环境保护科学研究院

1 南阳河南油田概况

南阳河南油田地处河南省南部南阳盆地，总部位于南阳市宛城区官庄镇。油田开发于20世纪70年代，油区横跨南阳的新野、唐河、桐柏、泌阳、镇平、卧龙、宛城、驻马店、平顶山的叶县等县区，面积约930.02km2。

南阳河南油田采油厂分采油一厂和采油二厂。采油一厂主要产稀油，所辖北马庄油田、魏岗油田、张店油田、白秋油田、双河油田、赵凹油田、下二门油田等；采油二厂主要产稠油，所辖杨楼油田、王集油田、新庄油田、古城油田、井楼油田等。

2 地下水环境特征

2.1 地下水动态特征

工作区地下水动态除受含水层结构特征和地下水的埋藏、补给、径流、排泄条件制约外，气象、水文、人为开采是其主要影响因素，各因素作用程度不同出现不同的动态类型。因为大气降水是工作区地下水的主要补给来源，地下水位动态与大气降水入渗补给有着密切关系，工作区浅层和中深层地下水动态类型主要为降水—径流型。一般情况下，每年6 月随着雨季的来临，地下水位开始上升，到8～10月达到最高水位，11月后随着降水量的减少而减少，地下水水位开始下降，到翌年3～5月达到最低水位。

2.2 地下水动态影响因素

（1）气象因素。降水的丰沛以及缺乏会对地下水的补给和消耗产生很大的影响。在丰水期因为降水量比较充足，所以对其地下水的补给量也非常丰富，地下水为也比较高；而在枯水期因为气候比较干燥，降水量比较少，蒸发量比较大，所以就会导致地下水位出现下降情况。而在这一背景下，农业的灌溉水量也会随之受到很大的影响。在枯水期，农业灌溉需要大量使用地下水，进而导致地下水位降低，而使用地表水进行灌溉的地方也因为大量引水灌溉，导致入渗的补给量加大，所以使得地下水位上升。

（2）地形地貌因素。在不同的地形地貌条件也会对地下水的补给以及径流、排泄等产生很大的影响。比如降水入渗的补给情况会与埋深有很大关系，也就是说埋深越大，补给的系数就会越小。通常在地形比较高的地方就是地下水的主要补给区域，而地势比较低的地方则是地下水汇集的地方或者排泄的区域。

（3）地表水体因素。在水库、河道或者水塘、渠道等地方的水面壁地下水位高时，对地下水进行补给的主要途径就是地表水，而平原的河道、水库等则会成为地下水排泄汇集的地方，而其同时也是下游地区地下水主要补给的源头。

2.3 人类活动因素

（1）对地下水的开采：对地下水进行开采时地下水消耗的一个重要途径，尤其是在井灌区，因为长期大量的开采地下水从而导致地下水位出现大幅度的下降，如果长期进行超量开采的话还会导致该区域形成降落漏斗。

（2）引水灌溉：在一些比较大型的自流灌溉区域，因为农作物的生长需要，会大量进行引水灌溉，而正是因为大量引入水源，使得入渗地下的水量增多，以至于在枯水期的情况下反而使得地下水位上升。

（3）建闸蓄水：在一些河道位置通过建闸蓄水，由此来对河水水位进行抬高，从而在枯水期对地下水位进行有效地补给，对地下水位进行一定的改变。

（4）河道疏浚：尤其是在一些比较低洼的区域，因为地下水埋深比较浅，因此通过疏浚河道的方式能够有效地加大基流的排泄量，而这样也在一定程度上降低了地下水位，对其动态变化的过程进行了改变。

3 地下水污染现状评估

3.1 地下水环境背景值

地下水环境背景值是衡量地下水水质变化的一个重要依据。本次水文地质调查对浅层地下水水质评价以1995年的《河南省唐河县七里沟水源地勘查施工报告》和1984 年的《1：20 万南阳幅区域水文地质普查报告》为依据，采用最低值作为工作区浅层地下水环境背景值（见表1）。

表1 浅层地下水水环境背景值表 单位：mg/L

3.2 工作区地下水“三氮”污染现状

从样品分析结果可知，工作区内氨氮检出值中QY5 检出超标，其余水样均为氨氮检出未超标；工作区内硝酸盐氮存在着一定的污染，其中QY7、SJ7、SJ10、SJ19检出超标，其余水样为检出未超标；亚硝酸盐氮检测结果显示，工作区内亚硝酸盐氮也存在着一定的污染，QY4、QY7、SJ19 为检出超标，其余水样为检出未超标。其中QY7和SJ19硝酸盐、亚硝酸盐均为检出超标。

3.3 地下水重金属污染现状

通过对样品的分析，工作区内铅，镉、砷、汞几项指标均检测出，但含量均未超标；铬离子在水样QY1、QY2、QY4、QY5、QY6、QY7、QY8中未检出，其余水样中均为检出未超标。

3.4 地下水有机类污染现状

对重点工作区内8组地下水样进行了石油类、苯、甲苯、乙苯等几项指标的监测，有机组分等原生地下水中含量微弱的组分背景值按零计算，监测结果均为检出未超标。

4 地下水污染防治区划分

4.1 地下水污染防控值的计算及污染防控分区

根据地下水污染源荷载（PI）、脆弱性（DI）和功能价值（VI）的评分结果，采用以下公式计算得出不同区域的防控值。

式中：

R——表示评价区的防控值；

PI——表示污染源荷载综合指数；

DI——脆弱性综合指数；

VI——地下水功能价值综合指数。

对R 结果采用等间距法划分为高、中、低三个等级，分别为地下水污染防控值高、地下水污染防控值中和地下水污染防控值低三个区划。根据计算结果：工作区内大部分地区地下水污染防控值较低，南阳市宛城区、卧龙区及南部的瓦店镇和唐河县城郊乡为地下水污染防控值中高区。

4.2 地下水污染防治分区

根据地下水使用功能和污染现状得出以及区划结果，分为保护区、防控区以及治理区。再根据不同的使用功能、区划防控值的高低得到不同优先等级的二级区划结果，即一级保护区、二级保护区以及准保护区；优先保护区、重点防控区以及一般防控区；优先治理区、重点治理区以及一般治理区，最后提出针对性的地下水污染防治对策建议。

4.2.1 分区原则

（1）保护区①对于具有特殊功能以及饮用水的水源地，而且地下水的评估结果没有超过规定标准的区域，则被评为相关使用功能的保护区；②在已经确定了作为地下饮用水源保护区的范围，需要按照《饮用水水源保护区划分技术规范》来分为一级和二级保护区以及准保护区。③在确定具有特殊功能的地下水功能区域内，需要对防控值的计算结果来进行叠加计算，并且依据防控数值的高低来确定等级，通常会划分为二级和准保护区两级。

（2）治理区、防控区的划分。①对于明确地下水饮用水水源、特殊使用功能区域，且地下水污染现状评估结果为超标区，并确定为人为污染，则评定为相关使用功能的治理区；②对于地下水饮用水水源和特殊使用功能的治理区范围，一般划分为两级，即优先治理区、重点治理区。③对于农业以及工业及其其他一些不明确的地下用水功能区域，如果地下水的污染状况没有超过规定的数值，一般就会被认定为防控区；但是如果污染数值超过了规定的数值，而且是人为污染导致的话，就需要对其进行健康风险评估，如果评估风险没有超过规定的数值，则会被认定是防控区，但是如果数值超过了健康风险水平，那么则被认定为治理区。④在步骤③中，在对二级区进行划分时，需要依据功能叠加区划防控值的计算结果来进行科学的划分。如果是农业用水区，则需要依据防控数值分为优先和重点防控区；如果是工业区或者是其他不确定功能的区域，则需要依据控数值分为重点和一般防控区。⑤在步骤③中在对治理范围进行划分时，需要依据使用功能叠加污染严重程度来进行划分。如果是农业用水的严重超标范围，则会将其分为重点治理区，如果是非严重超标，那么就要将其定位一般治理区；如果是工业区或者其他不明确功能的区域，如果是非严重超标和严重超标区，那么就要将其划分为一般治理区。

4.2.2 区划结果

（1）保护区的划分。根据《河南省县级集中式饮用水源地保护区划》，社旗县太和乡、饶良镇和苗店镇地下水井群一级保护区范围为取水井外围50m 的区域，二级保护区自一级保护区边线向周围外切400m；唐河县二水厂地下水井群一级保护区范围为取水井外围50m 的区域，二级保护区则需要在一级保护区边线向外扩展600m，准保护区范围主要是二级保护区，分布在唐河上游5000m的河道区域。

（2）防控区的划分。对于工业区防控区则依据防控数值划分为优先、重点以及一般防控区。在优先防控区其主要分布在南阳市宛城的北部，在区域范围内，有很多加油站分布；重点防控区则主要是在南阳市卧龙岗乡以及唐河县城郊乡附近；一般防控区则主要是在其余防控数值偏中低的工业区以及养殖区内。

（3）治理区的划分。依据南阳市的地下水环境评估资料显示，在该区域内的地下水没有特殊的使用功能区域。而且该区域内的水源结果显示没有超标，因此没有划分优先治理区；此外依据功能叠加的污染程度，将其划为重点和一般治理区。重点治理范围主要是分布在南阳市的瓦店镇以及唐河县的城郊乡以及古城乡；一般治理区则主要分布在泌阳县的賖湾镇。

5 地下水污染防治分区对策建议

5.1 保护区对策建议

（1）一级保护区。首先针对一级保护区，在饮用水源内建设或者改建、扩建和供水设施是不允许的，此外那些对保护水源无关的建设项目也坚决禁止；其次就是对以及保护区的水源监次数要保持每月1次，同时每年要进行一次全面的水质全分析；其三就是对于那些会污染保护区饮用水源的活动要坚决予以禁止。

（2）二级保护区。首先在二级保护禁止建设或者改建、扩建那些可能会排放污染物的项目；其次就是已经建设完成的项目，一旦发现其存在污染水源的情况，当地政府就要责令其予以关闭、拆除；其三禁止在二级保护区进行旅游、网箱养殖等活动的，要依据规定做好相应的保护措施，避免对水体产生污染。

（3）准保护区。首先在饮用水源准保护区以内禁止新建、扩建对水体产生污染的项目；其次如果一些项目需要改扩建，那么其改扩建完成以后不能使排污量增加；其三在准保护区内不能建设那些容易对地下水产生污染的城市垃圾堆放场所，如果需要建立转运站的必须要由相关部门进行审批，并且要做好相应的防护措施；如果需要建设化工原料或者是矿物油类、有害矿产品的存放地，必须要做好完善的防雨、防渗措施。

5.2 防控区对策建议

在工作区防控区的分布范围通常都比较广泛，而且会分为优先、重点以及一般防控区三个区。优先防控区主要在南阳市宛城的北部，在区域范围内，有很多加油站分布；重点防控区则主要是在南阳市卧龙岗乡以及唐河县城郊乡附近；一般防控区则主要是在其余防控数值偏中低的工业区以及养殖区内。对于优先防控区其因为有很多加油站以及中等污染源的工作，所以要严格执行环境评价政策，并且做好严谨的地下水防治措施。对于重点防控区因为周边的水样会含有一些亚硝酸盐、硝酸盐以及溶解性总固体超标的情况，所以也要对该区域加大防控的力度。

5.3 治理区对策建议

在工业区的治理区则主要分为重点和一般治理区。其中重点治理区则主要分布在南阳市的瓦店镇及其东南部和唐河县的城郊乡、古城乡；一般治理区主要分布在泌阳县的賖湾镇。

在重点治理区，其存在“三氮”严重超标的情况，这种情况会直接威胁到当地农业的用水，所以比需要对该区域加大整治和管理力度，对于那些重污染的项目要予以关闭或者搬迁，严厉打击违法排污的行为。在污水灌区，最好设置在防渗条件比较好地厚土层区域，而且还要对灌溉的定额进行科学的限制，同时还要做好相应的防渗措施。对于需要使用农药的耕地，则需要对农药的使用量进行严格地控制。对于废渣和矿渣、城市垃圾堆放地要进行科学的调查和研究，从而选择科学合理的地点，此外还需要进行修复评估工作，对井灌供水区域开展详细的调查研究，并且在此基础之上来制定科学的修复计划，启动地下水修复工作。

总之，通过科学的地下水基础环境调查和对污染防治区进行有效地划分，在很大程度上帮助了南阳河南油田区水环境污染的质量，对地区环境保护以及经济发展的意义是非常重要的。