大连市地下水环境污染现状及防治措施
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2019年第6期水利技术监督建设管理DOI:10.3969/j.issn.1008-1305.2019.06.034
大连市地下水环境污染现状及防治措施
王主华
(辽宁省大连水文局,辽宁大连116023)
摘要:通过地下水资源量、海水入侵以及水质污染3个方面评价2016—2018年大连市地下水环境质量现狀。
结果表明:大连市地下水资源量空间分布严重不均,西部地区海水入侵现象严峻,含氮化合物、总硬度、溶解性总固体以及氯化物等指标超标严重。
同时针对大连市地下水环境污■染问题,提出了开发利用和除治措施,为大连市地下水资源的可持续发展提供科学依据。
关键词:大连市;地下水;污染;防治措施
中图分类号:TV211.1文献标识码:B
大连市三面沿海,地域相对狭小,人口密度较大,导致取用水集中,再加上对地下水资源的长期超采和滥用,使得大连市的地下水水位长期低于海平面水位,海水入侵现象尤为严重。
大连市城市化、工业化以及农业化发展进程的加快,导致地下水资源面临水质污染的威胁。
地下水是一个城市宝贵的环境资源,一旦遭受污染,短期内很难修复,且地下水被普遍应用于农业和生活中,其污染会给周围环境和人类健康带来不可估量的危害。
因此有必要明确大连市地下水资源的环境质量现状和开发利用情况,制定科学合理的地下水开发利用、污染防治以及保护措施。
1自然概况
大连市位于辽东半岛南部,三面环海,地势多为丘陵地带。
大连市共分为14个行政区,包括3个县级市、1个县以及10个区,土地总面积约为12574km2o大连市毗邻渤海、黄海之间,地势由西向东、由北到南逐渐降低⑷;东部地区多由变质岩和花岗岩等沉积岩构成,对于地下水的富集储备能力较差。
西部地区多由灰岩和砂页岩构成,蓄水能力相对较好,但由于分布面积小、地势复杂且临海等缺陷,如开采不当,易发生海水入侵和水质污染叫
2地下水环境现状
2.1水资源现状
2016、2017、2018年全市地下水资源量分别文章编号:1008-1305(2019)06-0122-03
为4.849、5.727、6.051亿n?,主要为山丘区地下水资源,见表1。
从各地区的水资源情况可以看出,大连市地下水资源分布严重不均,差异明显。
其中庄河市地下水资源量最大,接近总量的二分之一,是大连市最主要的地下水储存地区。
其次为普兰店市、瓦房店市以及金普新区。
大连市内三区、甘井子区、高新园区以及旅顺口区地下水资源量相对缺乏。
表12016—2018年大连市各行政区地下水资源量
单位:亿m3
收稿日期:2019-07-05
作者简介:王主华(1990年一),男,工程师。
行政区/年份201620172018
庄河市 2.337 2.452 2.758花园口经济区0.1010.1460.162大连市区(中山区、西岗区、
沙河口区)
0.0300.0290.042
甘井子区0.1040.1250.160
高新园区0.0460.0430.057
旅顺口区0.1060.1300.141
金普新区0.4840.5110.524
保税区0.0710.0700.094
普兰店市0.826 1.004 1.055
瓦房店市0.637 1.0650.941
长海县0.0400.0370.043长兴岛临港工业区0.0670.1150.074大连市合计 4.849 5.727 6.051
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建设管理水利技术监督2019年第6期庄河位于大连市最北部,连接营口、丹东、鞍
山等内陆地区,地势平缓,河流资源众多,碧流河、英那河等大型河流为地下水的补给提供保障,地下水储备能力较大,地下水资源量最为丰富。
普兰店市、瓦房店市等地区地势较为平缓,河流相对较多,地质多为碳酸盐所形成的裂隙岩溶水,易富集地下水。
大连市内及周边地区多为沿海城市化建设,地处半岛东西两侧,河流较少,由于海水冲洪作用,使得地下水多为松散岩类孔隙水,富集能力较差,地下水资源严重匮乏⑶。
近三年由于大连市降雨量回升,地下水资源量也有所增加,但仍明显低于多年平均值,再加上地质结构差异大,导致大连市地下水资源量空间分布严重不均;农业生产水平的提高,也使部分地区地下水超采现象严重。
2.2海水入侵现状
海水入侵是指由于地下水的超量开采,使原有地下水位持续降低至海平面以下,海水沿着含水层向内陆地下水侵入的现象;海水入侵会破坏滨海地区咸淡水原有的平衡状态,改变原有水资源的化学组分,破坏水环境质量W大连市平均降雨量较为匮乏,地下水资源分布不均,部分地区对地下水的开采频繁,再加上地质结构的差异,导致沿海地区的海水入侵现象严重。
受地质结构的影响,海水入侵现象普遍发生在基岩结构和砂质结构的沿海区域,而泥质结构的沿海区域较难发生海水入侵⑷。
因此海水入侵较为严重的地区主要分布在大连市西部沿海地带,旅顺口区、金普新区和瓦房店市尤为严重。
2016、2017、2018年大连市全区海水入侵面积分别为562.4、553.2、535.8km2(不包括长海、交流岛、长兴岛等沿海岛屿),占大连行政区域总面积的4.5%、4.4%、4.3%,见表2。
海水入侵纵向深度最大的地区是瓦房店市谢屯镇,深度高达10.0km2;横向面积最大的区域为旅顺口区一甘井子区一金普新区一瓦房店市的沿海地带。
可以看出,近三年大连市海水入侵情况虽无明显加剧,但形势依然严峻,海水入侵不仅改变了地下水的生态平衡,使氯离子含量增高,海水回流更能够引发地下水环境污染,水质破坏。
2.3水质污染现状
依据最新实施的GB/T14848-2017<地下水质量标准》⑵,对2016—2018年全市16眼地下水井进
单位:km2表22016—2018年大连市各行政区海水入侵面积行政区/年份201620172018
旅顺口区10&0114.4112.5
甘井子区43.1649.147.8大连市区(中山区、西岗区、
沙河口区)
3.6 3.2 3.4
高新园区— 2.2 2.8
普兰店市27.537.247.7
金普新区193.3164.3145.2
瓦房店市162.4163.3158.5
庄河市13.4811.310.6花园口经济区10.948.27.5
合计562.4553.2535.8
行了监测与评价,评价项目包括色度、嗅和味、pH值、硫酸盐、氯化物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、溶解性总固体、总硬度、铁、猛、铜、铅、镉、高猛酸盐指数、氨氮、钠、汞、硒、碑、六价锯、氤化物、挥发酚、氟化物共计24项。
从监测数据上看,铅、镉、六价钻、神、硒、汞等项目均未检出,pH、氤化物、挥发酚、铁、猛、铜等项目均符合国家地下水质量I标准。
但包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总硬度、溶解性总固体、氯化物在内的多个项目超标严重。
2016年超标地下水项目主要为硝酸盐氮和总硬度,以单一超标项目为统计指标,超标井数占总井数百分比依次为硝酸盐氮50.0%,总硬度43.8%,溶解性总固体37.5%,氯化物25.0%o 2017年超标地下水项目主要为含氮化合物和总硬度,超标井数占总井数百分比依次为硝酸盐氮56.2%,亚硝酸盐氮56.2%,总硬度50.0%,溶解性总固体25.0%,氯化物18.8%o2018年超标地下水项目主要为总硬度和硝酸盐氮,各项目超标井数占总井数百分比依次为总硬度68.8%,硝酸盐氮43.8%,氯化物37.5%,溶解性总固体37.5%o
近三年大连地区的地下水资源污染主要为含氮化合物、总硬度、溶解性总固体以及氯化物等污染物。
氯化物在地下水中的超标率不断提高,虽然海水入侵在区域面积上趋于稳定,但其对于地下水环境质量的破坏日益严重。
总硬度和溶解性总固体超标严重且逐年增高,说明大连市地下水近年来高矿化度加剧,这主要由于过量开采和海水入侵破坏了
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2019年第6期水利技术监督
建设管理
地下水盐平衡,同时生活垃圾和化肥农药的过量排 放,使钙、镁等离子随雨水渗入地下,提高了地下 水的总硬度⑷。
地下水中含氮化合物的污染主要由 于有机氮肥、农药以及生活污水等人为排放,通过 降雨和渗滤作用进入地下水环境⑼。
因此要想从根 本上解决大连地区地下水环境污染问题,科学合理
的开采地下水和减少农业生活污染物的排放是
关键。
表3 2016—2018年16处地下水水质评价结果
年份
-黄泥川一尹家-北李屯-大王村-东泥河-南鸦鹅嘴
一苏家一兴民一二十里一付家一四十里一
黄旗-小黑石-双台沟-夏
家河子-辛
寨子
620V
7208
20叵叵叵叵叵叵叵叵叵叵叵叵叵叵
16处地下水2016—2018年的水质评价结果见
表3。
可以看出,只有黄泥川、尹家以及北李屯的 地下水水质合格,均符合国家in 类标准。
大王村、 东泥河、苏家等多处地下水水质均超出v 类水标
准,且均为多个项目同时超标。
二十里、四十里、
南鸦鹘嘴等的地下水呈现水质恶化的趋势。
16处
地下水监测点的硝酸盐氮超标倍数在0. 13 -5.35
之间,平均超标1.5倍;总硬度的超标倍数在0.11
-1.91之间,平均超标0.5倍;溶解性总固体的
超标倍数在0.23 - 1.50之间,平均超标0.6倍; 氯化物的超标倍数在0. 04 - 2. 13之间,平均超标
0.8倍。
可见,大连地区地下水水质污染较为严
重,并且具有恶化趋势,特别是硝酸盐氮和亚硝酸 盐氮的污染。
报道指出,硝酸盐在人体内能
够被还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐超过一定含量可直 接造成缺氧中毒;更严重的是如果人体长期富集亚
硝酸盐,可能进一步转化为具有致癌性的亚硝胺类 物质,严重危害人体健康。
因此,地下水环境污染
的防治与保护迫在眉睫。
3预防及保护措施
3.1严格把控地下水的开发与利用
严格根据水文地质条件科学合理地设立地下水
井,避免在同一层面、同一深度、同一区域重复布 置,防止地下水的不合理开采和使用。
根据不同区
域地下水的可开采量,严格限制地下水的开采,减
少甚至禁止工业对地下水的开采。
尤其对于易发生 海水入侵的沿海地区,实时监督地下水的开采量,
做到预防为主;对于已发生海水入侵的区域,应针 对实际情况及时制定补偿措施,通过地表水人工补 给等方法对污染的地下水进行人工恢复「⑵,同时 制定一定时期内的限量开采方案,确保地下水的自
我修复能力。
3.2建立健全地下水资源的管理与规范
建立健全地下水资源的统一规划和管理规范,
不仅要完善相关的法规体系,还要进一步建立责任
分配与划分机制。
让地下水监督治理部门能够有法
可依、违法必纠、有例可寻。
同时对于地下水资源
的管理与规划,各级政府和部门应实现资源共享,
经验共通、相互协作,生态环保、水利以及城建规 划等相关部门和人员,应在各司其职的基础上,加
强沟通合作,综合调用人力物力,使相关措施能够
综合、高效地实施,切实加强和促进地下水资源的 科学、合理、高效管理。
3.3完善的地下水协调机制及监测系统
加强地下水资源与生态环境、地质环境的综合
研究和协调发展。
建立沿海地区地下水实时动态监
测系统,及时掌握地下水开采量、资源量及环境质
量变化动态。
切实完善地下水资源的预警管理系
统,增设监测站点,提高监测手段与力度,做到大
连市地下水管理的全面覆盖,对于地下水突发性污
染或污染严重的地区要第一时间预报预警和长期预
报。
利用互联网云和大数据技术,建立全国地下水
的大数据云系统,为更好地制定开发、保护与评价
措施提供全面科学的依据。
3.4加强地下水污染的防治
大连市地下水污染主要由农业生产的乱排乱放
引起。
严格规范农药和化肥的使用,大力宣传施用
农药化肥的规范化,改变农民对于农药和化肥的使 用误区,从根本上减少农药化肥的污染。
加强对工
业排污的监管力度,加强落实企业污水处理设备的
运行和改进,建立企业排污处理的规范化制度。
建 立生活垃圾和生活污水的排放处理制度,切实加强
市政排污管网和各地区污水处理厂等基础设施的建
立,从根本上避免污染物通过其他方式进入地下 水"⑷。
对于已经污染的地下水,应该尽快制定
污染解决方案,可以通过回灌地表水,促进地下水
的自净作用,也可利用原位修复技术对地下水进行 人工净化[15_16] O
4结语
地下水是地球留给人类的宝贵(下转第174页)
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2019年第6期水利技术监督理论研究
的上、中、下游区域的径流变化特征利用多元线性回归模型进行分析,揭示了土地利用与降水量变化对径流量变化的驱动特征,得出的主要结论如下。
(1)对观音阁水库控制的子流域径流量及其驱动因子利用回归模型进行计算分析,在分析流域径流变化与不同植被覆盖类型的关系时模型具有较高的置信水平和较好的实用性,模型输出结果显示建设用地与未利用土地之间不存在线性相关性,因此二者可能存在其他的函数关系。
(2)由于土壤类型、坡度以及地形等环境条件的差异使得不同区域的径流、降水变化对土地利用情况变化的敏感性不同,子流域上游区域植被类型多且地形坡度大,因此该区域主要受林地、草地、水域面积以及耕地等因素的影响;而下游区域耕地面积占比和人口密度较大,因此影响径流量变化的主要因素为耕地。
应综合考虑人口规模、地形特征、土地利用类型等因素,科学合理的确定水利工程建设规划方案。
参考文献
[1]穆兴民,李靖,王飞,等.基于水土保持的流域降水-径流统计
模型及其应用[J].水利学报,2004,21(5):122-128.
[2]郝芳华,陈利群,刘昌明,等.土地利用变化对产流和产沙的影
响分析[J].水土保持学报,2004,18(3);5-8.
[3]POLYAKOV V,FARES A,KUBO D,et al.Evaluation of anon-point
source pollution model,AnnAGNPS,in a tropical watershed[J].Environmental Modeling&Softwater,2007,22(11):1617-1627. [4]张莉,屈吉鸿,陈南祥.张家港市年径流量变化及其对气候变
化的响应分析[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2015,36(1):1-5.
[5]赵普.基于太子河流域水质评价研究:以辽宁省本溪段为例
[J].水土保持应用技术,2019(1):23-25.
[6]赵冬.水库蓄水方案对下游河道生态径流破坏率的影响评价研
究[J].水利规划与设计,2017(7):18-20,35.
[7]张翠荣.气候变化和人类活动对东鱼河流域径流影响的探析
[J].水资源开发与管理,2017(7):66-69.
[8]胡晓松.基于改进Copula函数的水库枯期径流预测研究[J].
水利技术监督,2017(3):97-100.
[9]曹虎.基于大气、陆面与水文耦合模式在辽河流域径流的模拟
研究[J].中国水能及电气化,2018(7):21-25.
[10]童新,刘廷玺,杨大文,等.半干旱沙地一草甸区水面蒸发模
拟及其影响因子辨识[J].干旱区地理,2015,38(1):10-17.
[11]KAYANO MT,DE0C P,ANDREOLI RV.Interannual relations
between south american rainfall and tropical sea surface temperature anomalies before and after1976[J].International Journal of Climatology,2009,29(10)1439-1448.
(上接第124页)资源,也是我们赖以生存和社会发展的基础。
近年来“重地表水,轻地下水”的观念普遍存在,以至于地下水的开采不合理,监管体制松懈,污染防治不被重视等问题频发。
大连市地下水环境已经遭受破坏,因此及时对地下水资源进行保护、防止地下水污染进一步恶化刻不容缓。
结合大连市地下水资源的特异性,建立健全地下水资源的监督监管体系;科学合理地开发和使用地下水资源;严格控制农业污染排放,针对已污染的地下水资源,建立行之有效的污染防治措施是关键。
参考文献
[1]韩颖异.大连市地下水功能区现状及保护对策水利规划与
设计,2019(2):11-13.
[2]李晶.大连地区地下水环境现状及保护利用对策[J].东北水利
水电,2016,34(3):17-18.
[3]刘金萍.大连地区地下水水质现状分析[J].地下水,2016,38
(2):48-49.
[4]宋青.大连市甘井子地区地下水资源保护及海水入侵问题探讨
[J].地下水,2014,36(1):98-100.[5]滕金伯.基于水化学方法的辽东沿海海水入侵时空分布特征评
价研究[Jh水利规划与设计,2017(5):104-109.
[6]王福江.丹东市海水入侵现状及防治措施初探[J].水利规划与
设计,2016(8):1-4.
[7]GB/T14848-2017.地下水质量标准[S].
[8]孙鹏.大连市地下水污染物分布特征及污染原因分析[J].环境
与可持续发展,2017,42(2):190-192.
[9]钟卓,张志斌,孙永峰,等.本溪市地下水污染现状及防治对策
[J].地下水,2014,36(4):125-126.
[10]龚慧.地下水硝酸盐危害及处理措施研究[J].水利技术监督,
2019(2):102-104.
[11]孙大明.大连市地下水中硝酸盐氮含量状况及影响因素[J].
东北水利水电,2015,33(5):46-48,72.
[12]洪梦悦.地下水污染及其修复技术[J].环境与发展,2019,31
(2):88-89.
[13]王福振.辽宁省葫芦岛市地下水污染分析及其防治措施研究
[J].水资源开发与管理,2017(9):63-68.
[14]邹涛.基于特征因子的排水管网地下水入渗分析方法[J].水
利技术监督,2017,25(3):141-143.
[15]于和鑫.吉林省水生态系统划分与保护探讨[J].水利规划与
设计,2018(9):31-33.
[16]傅翊,龚来存.南京市地下水污染现状分析及防治对策[J].
人民长江,2015,46(S2):28-30+34.
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