大沽河中下游地区地下水环境特征与污染机理研究

( 1. H y d rology and W a ter R esou rces S u rv ey B u reau of Q ing d ao, Q ing d ao, S hand ong 266071, C h ina; 2. Q ing d ao F eiy ang V oca tiona l and T echn ica l C olleg e , Q ing d ao, S hand ong 266111, C h ina )
3 结果与分析
3. 1 结果
研究区地下水一般均无色、 无嗅、 无异味。pH 值平均为7. 49, 呈弱碱性。 地下水常量组分Ca 2+ 含量 在 38. 4～ 171 m g L , 平均 116 m g L ; M g 2+ 含量在 18. 7 ～ 66. 2 m g L , 平均39. 2 m g L ; K + + N a + 含量 在55 ～ 235 m g L , 平均132 m g L ; HCO 3 - 含量在101 ～ 389 m g L , 平均 202 m g L 左右; SO 4 2- 含量在 93. 8 ～ 277 m g L , 平均178 m g L ; C l- 含量在73. 5 ～ 231
[1 ]
沽河中下游地区地下水环境、 污染机理和污染防治 对策进行研究, 将对保护与合理开发利用地下水有 着积极的意义。
1 研究区域及概况
本次研究 的 大 沽 河 中 下 游 地 区 南 北 长 约 45 ～ 12 km , 面积约 420 km 2 , 在行政区划上 km , 宽约 8 分属平度、 莱西、 即墨、 胶州四县级市管辖 ( 见图 1) 。 研究区沿大沽河两岸分布, 区内地形起伏平缓, 多年 平均降水量为678. 8 mm 。 地下水主要赋存于第四系 冲积—冲洪积层下部的砂和砂砾石层中, 含水砂砾 石层的分布严格受大沽河古河谷形态的控制、 河谷 底部及边缘大部分均为白垩系王氏组粘土岩和粉砂 岩所铺垫和圈闭, 成为良好的隔水底板和边界, 有利
第19卷第6期 2 0 0 8 年 12 月
水资源与水工程学报
Jou rna l of W a ter R esou rces & W a ter Eng ineering
. 19 N o. 6 Vol D ec. , 2 0 0 8
大沽河中下游地区地下水环境特征与污染机理研究
董少杰1 , 董 哲2 , 李艳梅1 , 王成见1 , 孙宝权1 , 邵作玖1
在我国, 有 7 亿多人口饮用地下水, 有半数以上 的城市、 乡村的经济发展和居民生活用水以地下水 为主要供水水源 。 但地下水也与其它环境资源一 样, 其污染问题越来越严重, 人类活动已成为控制某 些地区地下水环境演化的主导力量[ 2 ]。 目前, 全国25
% 的地下水体遭到污染, 平原区约有 54 % 的地下水
P i = C i C oi - 1
m g L ; Biblioteka Baidu oi 为某项目
( 1)
式 中: P i 为 某 项 目 超 标 倍 数; C i 为 某 项 目 含 量, 类标准上限值,m g L 。 采用单指标评价法评价, 即以水体中某单项评
价因子达到的最高水质类别作为该水体的水质类 别。 其中 、 类水主要反映地下水质量浓度和化学 组分的天然背景值, 适用于各种用途; 主要用于集 中式生活饮用水水源及工、 农业用水; 类水适用于 农业和部分工业用水外, 适当处理后可作为生活饮 用水; 类水为不宜饮用的地下水。
收稿日期: 2008207227; 修回日期: 2008209228 作者简介: 董少杰 ( 19672) , 女 ( 汉族) , 高级工程师, 工程硕士, 主要从事水环境研究、 水资源保护工作。
112 水 资 源 与 水 工 程 学 报 2008 年
研究区地下水主要的污染指标是NO 3 - 2 总 N、
硬度、 F 、 TD S、 NO 2 2 N , 其中NO 3 2 N 和总硬度是
影响研究区地下水水质的主要指标。NO 3 - 2 N 不仅 超标范围大, 达到了86. 4 % , 其含量也高, 平均值达 49. 5 m g L , 远高于 类水 20 m g L 的标准, 其最大 值120 m g L , 超标5 倍。 总硬度的超标范围也达到了
m g L , 平均 133 m g L 。地下水的化学类型呈现出多
2 监测与评价方法
以研究区内布设的 22 眼监测井 ( 井点布设见图 2) , 采用 2006 年监测数据, 选择 pH 、 高锰酸盐指数、 氨氮、 亚硝酸盐氮、 硝酸盐氮、 总硬度、 溶解性总固 体、 氯化物、 硫酸盐、 挥发酚、 氟化物、 氰化物、 砷、 汞、 六价铬、 铁、 锰、 锌、 铅、 铜、 镉共计 21 个监测项目作 为评价因子, 对研究区地下水环境进行评价。
不符合生活用水水质标准。 因此, 地下水特别是地下 水源地的污染问题必须引起高度关注。 位于胶东半岛西部的大沽河, 是青岛市乃至胶 东地区的主要供水水源。 大沽河的中下游地区自
1981 年开始大规模开采地下水, 向青岛市及胶州、
即墨、 平度、 莱西等城市及其乡镇供水。 近年来, 大沽 河中下游地区的地下水污染日趋严重, 对本地区的 供水结构及经济发展都产生了重要影响。 因此对大
图 1 研究区位置图 图 2 研究区地下水监测点布设图
监测项目的分析方法按 《生活饮用水标准检验 法 ( GB 5750- 85) 》 执行。 依据中华人民共和国国家 标准 《地下水质量标准 ( GB T 14848- 93 ) 》 , 将地下 水质量划分为五类, 以 类标准上限值作为标准值, 超过标准值即为地下水质量超标, 超标程度用超标 倍数表示:
类水质的
监测井只有一眼, 占4. 5 % , 类水质的监测井6 眼, 占 到 27. 3 % , 而 类 水 质 的 监 测 井 15 眼, 占 到
68. 2 % 。 研究区地下水受到大范围的污染, 污染状
况严重。 影响水质的主要指标特征值见表 1。
表 1 2006 年大沽河中下游地区 地下水主要指标特征值 名称 最小值 最大值 平均值 超标率
NO 3 - 2 N 10. 8 120. 0 49. 5 86. 4 mg L, %
-
总硬度
243 585 450 50. 0
TD S 57. 3 1040 882 13. 6
F
NO 2 + 2 N < 0. 003 0. 044 0. 012 13. 6
0. 2 1. 45 0. 54 22. 7
Research on the Groundwa ter Env ironm en t Character istics and Pollution M echan ism of in the M iddle and L ower Reaches of Daguhe R iver
1 2 1 1 1 1 DO NG Shao - j ie , DO NG Zhe , L I Yan -m e i , W ANG Cheng - j ian , SUN Bao - quan , SHAO Zuo - j iu
样 化,
存 在 着
HCO 3 ・ C l2 Ca ・ N a、
HCO 3 ・C l2 Ca ・ M g、 HCO 3 ・ SO 4 ・ C l2 Ca ・ N a、 HCO 3 ・SO 4 ・C l2 Ca、 HCO 3 ・C l2 Ca 等共十种化学
类型, 矿化度在 0. 57 ～ 1. 04 g L 之间。 评价研究区地下水无 、 类水质,
于地下水的积聚, 多为浅层潜水。 地下水补给主要 有: 大气降水、 河流、 灌溉、 侧向地下径流以及人工拦 蓄工程入渗补给等方式。2002 年底在胶州的小麻湾 建成大沽河地下水截渗墙工程后, 研究区的地下水 排泄径流被截断, 蒸发消耗和人工开采成为主要的 排泄方式。 研究区是青岛市主要的供水水源地, 担负着向 青岛市及沿岸城市及乡镇供水的任务, 目前, 日供水 量 9. 7×104 m 3 , 主要的采供水地点集中在大沽河河 道周围, 以径潜合取的方式, 汛期大量采取大沽河河 道水, 在河道水量不足的情况下, 取用地下水。 除供 水开采外, 还有农业及工业等也大量开采地下水。 据 调查统计, 研究区现有开采井数约 150 眼, 年平均开 采量 7 063 ×104 m 3 , 已经大于多年平均地下水可开 采量 ( 6 619. 3 ×104 m 3 ) , 占多年平均地下水资源总 补给量 ( 7 354. 8×104 m 3 ) 的 96. 0 % 。
( 1. 青岛水文水资源勘测局, 山东 青岛 266071; 2. 青岛飞洋职业技术学院, 山东 青岛 266111)
摘 要: 大沽河中下游地区地下水污染严重, 符合地下水
类标准的只占4. 5% , 水体污染有逐年增高的趋势。 对本
地区的水环境及污染机理研究得出, 水文地质条件使污染物容易入渗, 农业污染及农村粪便、 垃圾是地下水受到广 泛污染的主要因素, 地下水的过量开采加速了地下水的污染进程。研究提出了控制农业及农村面源污染, 发展生态 农业, 加强农村环境保护及环保基础设施建设等措施。 关键词: 地下水; 水环境特征; 污染机理; 大沽河中下游 中图分类号: X 523 文献标识码: A 文章编号: 16722643X ( 2008) 0620111204
Abstract: T he g roundw a ter po llu t ion in the m idd le and low er reaches of the D agu R iver w a s se2 vere, sa t isfied the g roundw a ter standa rd on ly occup ied 4. 5%. T he po llu t ion of w a ter body w a s increa sing yea r by yea r. T he rea sea rch of w a ter environm en t and po llu t ion m echan ism ha s show n the hyd ro log ic geo log ica l cond it ion s in th is a rea m ade the po llu tan t s infilt ra te ea sily, the a 2 g ricu ltu ra l po llu t ion and the rubb ishes and feces in coun t ryside w ere the m a in rea son s fo r the g roundw a ter po llu t ion. T he over exp lo ita t ion of g roundw a ter accelera ted the po llu t ion of g round 2 w a ter. T he resea rch p u t fo rw a rd the m ea su res fo r con t ro lling the ag ricu ltu ra l and non 2 po in t po l2 lu tan t, develop ing eco log ica l ag ricu ltu re, enhancing the environm en t p ro tect ion and con st ruct ing infra st ructu ra l facilit ies. Key words: g roundw a ter; w a ter environm en t cha racterist ics; po llu t ion m echan ism ; m idd le and low er reaches of D agu R iver