哈尔滨市地下水污染途径探讨

哈尔滨市地下水污染途径探讨1房浩1, 何庆成21.中国地质大学（北京），北京(100083)2.中国地质环境监测院，北京(100081)E-mail：fh52011@摘要：哈尔滨市的地下水污染主要是由人类活动引起的，其污染途径主要有五种类型：连续入渗型、断续入渗型、河流侧向渗入型、通道注入型以及层间越流型。

不同的污染途径其污染源不同。

我们要根据污染的形成机制，采取切实有效的措施来防治地下水污染。

关键词：地下水；地下水质量；污染源；污染状况；污染途径1. 引言哈尔滨是黑龙江省的省会，位于北纬45°31′～45°55′，东经126°17′～127°00′。

作为我国北方的工业重镇，素有“东方小巴黎”之美誉的哈尔滨，无论在历史上还是在现在，都占有极其重要的政治、经济地位。

一提到哈尔滨，人们不禁会想起那晶莹剔透的冰王国，不禁想尝一尝那具有百年声誉的清爽可口的“哈尔滨”啤酒。

这一切与水都是密不可分的，是水造就了这一切。

然而，近一二十年来随着城市的发展和人口的增加，松花江哈尔滨段受到了严重的污染，城区大面积高强度超量开采地下水造成区域地下水位下降、承压水转为层间无压水、水质污染、地面沉降等环境地质问题，城市工业、生活污水的排放以及农村农药化肥的施用使得地下水水质日趋变差。

资料显示，截止2004年区域地下水位下降形成的漏斗面积380km2，目前漏斗中心水位埋深106.718m，漏斗中心有向南移动的趋势。

区内亚硝酸盐污染面积为43.52km2，氨氮污染面积为21.27km2，硝酸盐污染面积为34.24km2，氯化物污染面积为97.73km2，总硬度污染面积为26.15km2，一般化学组分除铁、锰受原生环境影响，全区含量普遍较高[1]。

这不仅减缓了哈尔滨经济、社会的发展速度，不利于可持续发展战略的实施，而且也达不到国家提倡的建设环境友好型社会的要求。

2. 哈尔滨市地下水质量状况现状根据哈尔滨市地下水水质的好坏，可将其分为四个区[1]：2.1 地下水质量极差区主要分布在兆麟公园——化工七厂——市水泥制品厂一带，污染面积20km2，占市区面积的1.22%。

其污染质主要是氯化物、硫酸盐、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐，含量均超过《地下水质量标准》中Ⅳ类或Ⅴ类水标准。

2.2 地下水质量较差区主要分布在江北后汲家——李家——水产养殖厂、省厅家属楼——化工四厂、东安机械厂——正黄三屯一带，总面积达100km2，占市区面积的6.11%，其污染质主要为亚硝酸盐、总硬度、溶解性总固体，含量均超过《地下水质量标准》中Ⅲ类标准。

2.3 地下水质量良好区1本课题得到黑龙江省科技攻关项目的资助。

分布于市区的大部分地区，面积达1507km2，占全区面积的92.06%。

该区各项化学组分均低于国家Ⅲ类水标准，能够满足居民生活用水及各项工、农业用水的需求，是哈尔滨市地下水水质良好地段。

2.4 地下水质量优秀区分布于黑龙江省水勘院——市林机厂一带，面积10km2，占市区面积的0.61%。

该地段地下水化学组分均低于国家Ⅱ类水标准，说明该地段地下水未受任何污染。

表1 2005年枯水期水质分析检出情况统计表[1]表2 2005年丰水期水质分析检出情况统计表[1]3. 哈尔滨市地下水污染源哈尔滨市的地下水污染源主要有以下四种：3.1 被污染的松花江水哈尔滨市坐落于松花江干流岸边，由于长期开采形成了以水源地为中心的地下水降落漏斗，特别是江南供水水源地，地下水降落漏斗面积达280km2，中心水位埋深46.67m。

江水高出地下水位2～3m，沿江长31km，导致江水长年补给地下水。

松花江上游沿岸分布有多个化工企业，使得松花江极易遭受污染。

去年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂苯胺二车间发生爆炸，约100吨双苯和硝基苯混合物进入松花江，使得松花江水遭到重大污染，给流域沿岸的居民生活、工业和农业生产带来了严重的影响。

爆炸造成的松花江整个污染带全长约135公里，其中污染度超过标准5倍以上的重度污染带达 80 公里。

由于哈尔滨用水大都取自松花江，松花江的水污染对哈尔滨市影响极大。

哈市从12月22日中午12时起，被迫停止供水四天。

3.2 工业废弃物哈尔滨市是一个以工业生产为主体的城市，新老工业企业较多，这些企业排放的工业生产废水排放量大，面积广，污染物质多而组成复杂，并且具有较大的毒性，治理难度也较大。

如：纺织、印染、制革、造纸、食品加工等行业，在生产过程中排放大量废水，这些行业绝大部份都是以农副产品为原料，所以废水中含有大量的有机物质，在水体中降解时要消耗大量的溶解氧，引起水质变黑发臭。

另外，工厂露天堆放的废渣中含有多种有害物质，有的甚至有剧毒。

经日晒、风吹和雨淋，废渣中的这些物质被淋溶，随水渗入地下污染地下水。

该种污染源的主要污染区域为兆麟公园—化工七厂—市水泥制品厂一带。

3.3 生活污水生活污水是造成哈尔滨市地下水体污染的又一大源头，主要污染区域为江北后汲家——李家——水产养殖厂、省厅家属楼——化工四厂一带。

据《哈尔滨市2001年环境状况公报》，2001年哈尔滨市区生活污水排放总量为12629万吨，占总污水排放量的76.4％；市区生活污水COD排放量为82088.5吨，占总COD排放量的85.4％[4]。

大量的生活污水含有大量的易腐败有机物。

它们在厌氧细菌的作用下，产生各种恶臭物质，如硫化氢、硫醇等，同时生活污水中含有的大量有机物醣类、氨基酸和非挥发性有机酸、醇、醛、酮和洗涤剂等可溶性物质，这些溶出物会慢慢渗入地下，污染地下含水层。

3.4 农业污水在农业作业中，残留的化肥、农家肥及农药在大气降水和灌溉的作用下，随着下渗水一起淋滤渗入地下水中，引起地下水污染。

主要污染区域为东安机械厂——正黄三屯一带。

4. 哈尔滨市地下水污染途径根据哈尔滨市地下水的流场、水动力条件以及地下水的污染源，可以把哈尔滨地下水污染途径大致分为以下五种类型：4.1 连续入渗型连续入渗型污染是指废水聚集地段（如废水渠、废水池、废水渗井、污水快速渗滤场、污水管道等）的污水随水入渗，或是埋于地下的废物溶解扩散，对地下水含水层，主要是潜水含水层造成持续不断的污染，其污染程度主要受污染物的种类和性质以及包气带岩层的厚度和岩性控制。

以这种途径污染地下水体的污染物，其进入含水层的方式主要有两种：（1）包气带完全饱水，污水呈连续渗入的形式进入含水层；（2）包气带上部的饱和污水呈连续渗流的形式，下部不饱和污水呈淋雨状的渗流形式渗入含水层。

通过这种途径造成的污染，本区的主要污染源有各种污废水、污染的地表水、各种废物及死亡动植物等[8]。

图1 连续入渗型污染Fig.1 Continuous infiltration pollution4.2 断续入渗型断续入渗型污染是指不洁大气、堆放在地面的工业废渣和城市垃圾、地层土壤或地层下的腐朽物质、有毒组分，被大气降雨或是其它灌溉水淋滤，周期性地从污染源或原聚集地通过非饱和带渗入含水层，污染地下水，其污染程度主要与污染物的种类和性质、下渗水量的多少、包气带岩层的厚度和岩性等因素有关。

通过这种途径造成的污染，本区的主要污染源有露天堆放的工业废渣、煤矸石、生活垃圾，开采或疏干地带的易溶矿物，工业废气、矿区粉尘，污水及土壤中残留的农药化肥等。

4.3 河流侧向渗入型河流侧向渗入型污染主要是指已被污染的地表河流、水塘等水体，沿河床进入地下含水层，间接污染地下水，其污染程度主要受污染物的种类和性质、地表河流、河塘沿岸地层的岩性、河床底泥的性质及厚度、河流及地下水的水位等水动力条件诸因素影响。

通过这种途径造成的污染，本区的主要污染源有已受到污染的、水位高于地下水水位的地表河流等。

图2 河流侧向渗入型污染Fig.2 lateral seepage pollution of rivers4.4 通道注入型通道注入型污染是指污废水通过废水处理井、坑道或含水层观测井、孔，直接进入地下含水层，污染地下水，其污染程度主要与污染物的种类和性质、井孔的周壁结构及揭露含水层的深度等因素有关。

通过这种途径造成的污染，本区的主要污染源为各种液态的工业、农业以及生活污水等。

特别要注意的是，该类型对地下水造成的是直接污染，随着废水注入量的增加，地下水流速加大，污染物可向四周扩散到很远的地方，造成地下水的大面积污染。

4.5 层间越流型层间越流型污染是指污染物通过越流的方式从已受污染的含水层或是天然咸水层转移到未受污染的含水层或是天然淡水层，对清洁水体造成污染。

这种转移或是通过整个层间，或是通过地层尖灭的天窗，或是通过结构不合理的、破损的井管，或是由于人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了越流方向，使得污染物通过中间的弱隔水层越流进入洁净含水层。

其污染程度主要与上下含水层和弱透水层的水文地质特性及水动力条件等因素有关。

通过这种途径造成的污染，本区主要是与人为超量开采地下水，引起地下水位持续下降，使得地下水水力特性由承压水转为层间无压水有关。

图3 层间越流型污染Fig.3 Interbedded leakage pollution5. 结论哈尔滨市地下水污染状况已十分严峻，其污染途径主要有连续入渗型、断续入渗型、河流侧向渗入型、通道注入型以及层间越流型五种。

在地下水防治方面，应根据污染的形成机制、污染的途径，进一步加强地下水污染源的治理工作，企业一定要严格执行“三废”的排放标准，禁止明沟排放，生活污染源应采取措施根除其向含水层渗透的可能，坚决禁止露天堆放垃圾和利用污水进行灌溉，科学使用农药，尽可能扼制地下水污染的进一步加重。

参考文献[1] 黑龙江省地质环境监测总站．哈尔滨市区（城区）地下水水情通报[R]．[2] 国土资源部．加强松花江沿岸地下水监测工作方案[R]．2005，12．[3] 徐凤兰，叶丹，曹德福，等．浅谈地下水污染及其防治[J]．地下水，2005，27（1）：50－52．[4] 宋丽．哈尔滨市地下水环境问题初探[J]．黑龙江水利科技，2002，4：39－40．[5] 宿青山，段淑娟．哈尔滨市地下水污染特征与水质净化作用研究[J]．水科学进展，1993，4（1），57－62．[6] 宋晓梅，李定龙，周晓燕．矿业城市浅层地下水污染机制研究[J]．能源环境保护，2003，17（3）：22－25．[7] 张丽珍，杜丽娟，刘淑玲．地下水污染途径与污染机制的探讨——以石家庄市东北工业区为例[J]．河北省科学院学报，2001，18（1）：57－60．[8] 王玉和．浅论地下水污染[J]．地下水，2004，26（4）：294－296．The discussion on the pathways of the groundwater pollutionin HarbinFang Hao1, He Qingcheng21. China University of Geosciences, Beijing (100083)2.China Institute of Geo-Environment Monitoring, Beijing (100081)AbstractThe groundwater in Harbin has been contaminated mainly because of the human beings’activities. There are five pathways of pollution, i.e., continuous infiltration pollution, intermittent infiltration pollution, lateral seepage pollution of rivers, influx pollution through passages and interbedded leakage pollution. Different pollution routes have each pollution sources. So, we should take effective steps to prevent and cure groundwater contamination according to the mechanism of the pollution. Keywords: groundwater; quality of groundwater; sources of pollution; status of pollution; pathways of pollution作者简介：房浩（1984.8－），男，硕士在读研究生，研究方向为环境水文地质。