大同市水源地水质现状及保护措施
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大同市水源地水质现状及保护措施
王青霞
(大同市水文水资源勘测分局,大同037000)
摘要:大同市是以地下水为主要供水水源的新型工业城市,文中通过大同市供水区域的地下水观测资料,分析论述了水源地分布及水质现状,指出地下水多年开采引起的水环境问题,从而提出防治地下水的污染措施。
关键词:水源地;水质;保护措施
中图分类号:X523 文献标识码:B
1、自然地理概况
大同市位于省境北部的内外长城之间,地处黄土高原与内蒙古高原交接地带。北以外长城与内蒙古自治区为界,东与河北省毗邻,南与忻州市接壤,西、西南与朔州市毗邻,是蜚声中外的“煤海”之乡,为全国煤炭能源基地,总面积14097km2。
2、水源地状况
大同市是我省能源重化工基地之一,水资源较为贫乏。大同市区水源地位于大同断陷盆地的最北端,西接雷公山,北邻寺儿梁,东北依采凉山,南部平展开阔与盆地相连,主要可分为以下几处水源地:
城北水源地:位于采凉山山前倾斜平原与御河二级阶地交汇处,该水源地内有市自来水公司开发的白马城水源地、安家小村水源地,另有大同铁路分局、山西化工厂等集中开采的自备水源及分散的农业开采井,组成一个傍河取水的大型水源地,可开采量8.5万m3/d。开采井分布在御河两岸,水量丰富,水质良好,主要开采第四系潜水、中深层承压水,含水层以粗、中砂为主,砾石、细砂次之。地下水补给除大气降水的入渗补给与山丘区的侧向补给外,御河上游的地表水补给占较大比重。
城南水源地:位于市区南部御河河谷阶地处,北临自来水城北水源地,该水源地内有市自来水公司二电厂水源地、向阳里及新建西路开采区,另有智家堡水源地及大同制药厂、化纤厂等自备水源及农业开采的开采井。可开采量6.0万m3/d,是一处傍河取水的大型水源地,主要开采第四系沉积层浅中层承压水,含水层有砾石、粗砂、中砂、细砂、粉砂等。地下水补给来源主要是大气降水入渗、河水的渗漏转化等,富水性较好,由于水质污染严重,已有7眼城市生活机井被迫关闭停用。
城西水源地:位于市区西部的十里河河谷阶地及十里河洪积扇处,该水源地有市自来水公司十里河西水磨水源地,同煤集团时庄水源地,南郊水利局开发的马辛庄水源地和仝家湾扬水管理处,还有中央企业东华机械厂、柴油机厂、七○研究所、机车厂及地方企业糖厂等自备井开采及零星农业开采井,组成一个大型水源地,可开采量7.09万m3/d。主要开采第四系沉积层浅中及深层承压水,岩层以粗砂、中砂、细砂为主,砾石、粉砂次之。地下水
补给来源主要是大气降雨入渗、河道的渗漏补给等。
口泉水源地:位于十里河开采区以南口泉大断裂洪积扇前缘,该水源地西边山为坡洪积相堆积,向东逐渐变为冲湖积平原。西部含水层颗粒粗,厚度大,向东颗粒变细,厚度变薄。主要开采浅中层承压水。地下水补给来源主要是山前侧向补给和南侧的怀仁县鹅毛口流域的侧向补给,以及降水入渗补给,水源较为稳定。可开采量3.43万m3/d,为一中型水源地。
自来水城东水源地:位于大同市城东文瀛湖与大同县交界处采凉山山前倾斜平原,水源井在冲洪积平原上、文瀛湖水库右岸,为一中型水源地,主要开采第四系孔隙水,含水层水量受文瀛湖水库蓄水影响较大。
自来水二三十里铺水源地:位于大同县境内,采凉山南麓,冲洪积倾斜平原。地下水补给条件良好,主要开采浅中层水,为一中型水源地。
党留庄水源地:位于大同县境内,冲湖积平原区,为一中型水源地,水源地古河道发育,地下水位埋深小,地下水多为浅层承压水。
3、水源地水质现状
随着经济的发展,工业及城镇生活废污水排放量增加,由于得不到有效的处理,天然河道成为其主要的排泄通道,除对地表水构成污染外,成为地下水的主要污染源,地下水水质已遭到不同程度的污染。
据历次调查统计,20世纪80年代以来,全市工业、生活废污水排放量逐年增加,市区的浅层地下水已经遭到了污染。
地下水水质评价标准采用国家《地下水质量标准》(GB/T14848—93)。
城北水源地:综合指数2.05~5。以开采范围约67%的自来水城北水源地和占21%的铁路水电段自备井为代表分析水源地水质情况,并以水源地开采内山橡集团自备井为代表分析点污染源对水源地的影响。自来水城北水源地综合指数I=3,为Ⅲ类水;铁路水电段自备水井综合指数I=2.05,为Ⅲ类水,可作为饮用水源;山橡集团自备井综合指数I=5,为Ⅴ类水,污染较严重。山橡集团由于工业废渣常年堆放和生产过程产生的污染物直接入渗地下等原因,致使厂区内近4km2(占水源地面积约12%)范围内地下水硝酸盐浓度常年居高不下,目前已不能作为饮用水源,只可用于本厂工业生产和建设用水。
城南水源地:地处御河下游城市工业生活排污口集中地,多年超采形成地下水降落漏斗导致御河污水入渗补给强烈,加上该处城市垃圾堆积、水源地四周农田常年大面积引污灌溉等因素,地下水水质在逐年恶化。
目前自来水城南水源地开采井中有10眼井水源的总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、总大肠菌群等一般污染物严重超标。总硬度、溶解性总固体、硫酸盐为劣Ⅴ类;
氯化物、总大肠菌群为Ⅳ类。除此以外,自来水城南水源地其余11眼水源井综合指数I=3.11,属Ⅳ类水,其中总大肠菌群为Ⅳ类,总硬度、硫酸盐为Ⅴ类。
城西水源地:综合指数3~5 。自来水城西水源地、同煤集团马魏辛庄水源地、城西开采区其他水源地,据现状资料分析,综合指数I≤3,水质相对较好,为Ⅲ类水,可作为饮用水源。由于多年超采城西水源地形成地下水降落漏斗区,受十里河污水入渗补给影响,其水质在逐年恶化。
同煤集团时庄水源地开采范围最大,为本区的主要饮用水源地。据有关资料分析,与同煤集团时庄水源地毗邻的在同一水文地质单元的大同市奶牛场自备井水样检测结果进行分析,综合指数I= 3.5为Ⅳ类,亚硝酸盐严重超标,为劣Ⅴ类。
铁路韩家岭自备井处在盐碱地区,综合指数I=3.63,本次检测亚硝酸盐超标,检测值接近Ⅳ类水标准,不可饮用。污染来源于周围发煤站煤炭常年堆放和化工厂污染。山西柴油机厂自备水井综合指数I=3.25,达Ⅳ类水标准,其中总硬度(Ⅳ类)、硝酸盐(Ⅳ类)超标,;大同机车厂综合指数为5,为Ⅴ类,水质污染较严重,超标物为硝酸盐,不可饮用。
口泉水源地:该水源地由多个零星分布的开采井片组成,选取开采量大的典型水源地为代表,下窝寨、高庄、西万庄水源地综合指数I=3.0属Ⅲ类水,虽未检出超标物,但是均有严重有损健康的污染物达到临界值。下窝寨水源地总大肠菌群达Ⅳ类,高庄水源地挥发酚类、氨氮、亚硝酸盐浓度较高接近Ⅲ类水标准,西万庄水源地挥发酚、硒的浓度较高接近Ⅲ类水标准。
大同水泥厂自备井综合指数I=3.25,水质较差,属Ⅳ类水,其中溶解性总固体、硝酸盐超标为Ⅳ类、总硬度和硫酸盐为劣Ⅴ类。溶解性总固体、总硬度超标与本底地质条件有关,硝酸盐、硫酸盐超标与所处地理位置有关(水井地处十里河南岸受十里河水质影响较大),现状此地下水不适宜饮用,应积极采取措施,尽快改善水质。
城东水源地:水井零星分布在开发区约9km2范围内。据现状资料分析,综合指数I=3,属Ⅲ类水,为较好的饮用水源。
党留庄水源地:地处盐碱下湿地,据现状资料分析,综合指数I=3.43,水质为Ⅳ类水,超标物为氟化物(为Ⅳ类)和pH=8.75(为Ⅳ类),按《地下水质量标准》(GB/T14848-93),党留庄水源地pH值为8.75略有超标,超标物与本底质有关,可作为城市应急水源。在其东侧有大同二电厂冲灰场,对水源地水质存在威胁。
二三十里铺水源地:据资料分析,综合指数I=3,水质较好,为Ⅲ类水,可以饮用。
3、水源地水质造成污染的途径
随着工农业的不断发展
和生活用水的不断增加,该水源地地下水取水量不断增加,造成水位大幅下降。水源地地下水的污染途径,总的是有害成分随水渗入含水层,使其有害成分的含量增高。如降水携带空气中的有害气体和粉尘降落至地面进而渗入含水层。有毒废水、污水的任意排放,直接下渗到含水层中,污染地下水,则更是不言而喻了。污染途径可分为以下几种:
(1)工矿企业的废水利用渗坑等设施就地排放,废渣、垃圾经降雨淋滤入渗污染地下水。
(2)生活中的各种污水、垃圾直接或间接污染地下水。
(3)农业上利用工业和生活污水灌溉,施用粪便,如今广泛使用农药经大气降水淋渗,较大面积地以“源”的形式造成地下水的污染。
(4)大同号称“煤都”,煤炭粉尘、烟尘的排放,使大气中拥有大量的有害气体和粉尘,经大气降水淋滤,大面积深入地下而污染地下水。
(5)部分工矿企业排放的污水虽然经过处理,但仍未达标的污水直接排入天然河道,生活污水几乎没有处理,与工业废水形成带状污染源,连续入渗而对地下水产生污染。
4、保护措施
大同市是新型能源城市,工业“三废”对地下水的污染是最主要的,城市生活污染和农业污染则处于次要地位,在对大同市水源地水质现状研究的基础上,提出以下保护措施。
(1)治理工业“三废”是防治地下水污染的根本途径,着重优先改进炼炉,降低大气污染,控制制药厂、化纤厂、化工厂的排放标准,对今后上马企业应科学布置,防止水质污染加重。
(2)健全排污管网和处理厂,严禁工业废水和城市污水直接排入天然河道中,严禁排放污水。加强污水排放标准检查,提高水的重复利用率。
(3)选择合理的废渣、污染物堆放场。建造生活污水处理厂、垃圾处理厂,减少生活污染。
(4)防止农业生产过程对地下水的污染。推广绿色农业,减少白色污染,提倡少用化肥、农药,多用绿肥、有机肥,保持土壤有机质含量,地膜使用完毕后统一处理,防止埋入地里形成污染物。
(5)开展长期地下水动态监测,了解地下水水位、水质、开采量的变化规律,为分析大同水源地现状提供有价值的动态监测资料。
(6)贯彻执行环保法规,加强环境管理。
作者简介:王青霞,女,1976年生,2008年毕业于河北工程大学水文水资源专业,助理工程师。
[收稿日期:2008-11-17 修回日期:2008-12-10]
Water Quality Statusque of Datong City’s Water Source Fields and Their Protection Measures
WANG Qing-xia
Abstract: Datong city is a new industry city. Its main water supply sources are groundwater. By means of observation data of groundwater in Datong
’s water source fields, the distribution of water source fields and their water quality statusquo are analyzed, the water environment problems caused by groundwater exploitation in many years are indicated, and the measures to prevent pollution of groundwater are put forwards.
Key words: water source field water quality protection measure