吉林市城區(qū)地下水環(huán)境污染變化趨勢

吳艷華，劉洪吉，林金海，陶 明

（吉林省水文水資源局吉林分局，吉林 吉林市 123013）

1 吉林市地下水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

1.1 常量組分

區(qū)內(nèi)常量元素中陽離子以鈣離子為主，10年間含量區(qū)間為14.70～295.00 mg/L；其次為鎂離子和鈉離子，含量區(qū)間分別為1.02～354 mg/L與1.87～423.00 mg/L；鉀離子含量區(qū)間為＜DL～61.90 mg/L；陰離子以重碳酸根為主，含量區(qū)間為0.37～680.00 mg/L；硫酸根與氯離子含量區(qū)間分別為＜DL～922 mg/L與＜DL～347.00 mg/L。

常量組分中，除重碳酸根離子外，其他離子含量均值都高于區(qū)域地下水背景值，說明區(qū)內(nèi)各環(huán)境區(qū)域中地下水常量組分含量已普遍增高，地下水已受到了不同程度的污染。

1.2 氮污染物

區(qū)內(nèi)地下水中硝酸鹽氮含量區(qū)間為0.00～99.34 mg/L，超區(qū)域背景值率20%～100%，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率9.57%～17.24%，最大超標(biāo)倍數(shù)3.97倍；亞硝酸鹽氮含量區(qū)間為＜DL～18.00 mg/L，超區(qū)域地下水背景值率62.83%～82.50%，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率10%～25.53%，最大超標(biāo)倍數(shù)899倍；氨氮含量區(qū)間為＜DL～8.31 mg/L，超區(qū)域背景值率20%～91.95%，超飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)值率31.91%～70%，最大超標(biāo)倍數(shù)40.6倍。

地下水中硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮含量高并超過生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測井主要分布于老市區(qū)東部、江北土城子、江南與七家子菜田區(qū)、九站鄉(xiāng)與小白鄉(xiāng)部分地段。氨氮污染分布零星或呈點狀，主要分布于工業(yè)污染源附近或含鐵地下水分布區(qū)域中。

1.3 氯化物和硫酸鹽

區(qū)內(nèi)地下水中氯化物含量區(qū)間為＜DL～347.10 mg/L，超區(qū)域背景值率36.78%～53.19%，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率1.00%～2.30%，最大超標(biāo)倍數(shù)0.39倍；硫酸鹽含量區(qū)間為＜DL～922 mg/L，超區(qū)域背景值率76.47～100%，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率1.18～28.70 mg/L，最大超標(biāo)倍數(shù)2.69倍。

硫酸鹽、氯化物超背景值并含量較高的范圍分布于老市區(qū)、江南與七家子菜地、江北土城子一帶、九站經(jīng)開區(qū)東側(cè)化纖廠—糖廠工業(yè)污染明渠兩側(cè)地段。

1.4 總硬度和溶解性總固體

區(qū)內(nèi)地下水中總硬度含量區(qū)間為101～1 169 mg/L，超區(qū)域背景值率92.94%～100%；超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率9.41%～20.88%，最大超標(biāo)倍數(shù)1.60倍?？傆捕群砍瑯?biāo)的監(jiān)測井分布于老市區(qū)、江北土城子、江南菜地與七家子菜田地段之中。

區(qū)內(nèi)地下水中溶解性總固體含量區(qū)間為80～1 428 mg/L，超區(qū)域背景值率64.84%～100%；超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)2.2%～7.06%，最大超標(biāo)倍數(shù)0.43倍。

由于地下水中的溶解性總固體的增高與地下水中宏量組分含量與總硬度增高密切相關(guān)，因此，區(qū)內(nèi)硝酸鹽、氨氮、氯化物、硫酸鹽、總硬度較高的地段，如老市區(qū)東部、江北土城子、江南與七家子菜地、九站經(jīng)開區(qū)東側(cè)，污水明渠兩側(cè)地段溶解性總固體含量較高。

1.5 pH值和化學(xué)需氧量

區(qū)內(nèi)地下水pH值區(qū)間為5.7～7.5，屬弱酸性～中性水，但以中性水為主（6.5以上）。pH值小于6.5而超生活飲用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的超標(biāo)率為4.26%～11.00%。

區(qū)內(nèi)地下水化學(xué)需氧量含量區(qū)間為0.00～38.40 mg/L，超區(qū)域背景值率9.09%～20%，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率4.26%～20%，最大超標(biāo)倍數(shù)11.80倍?；瘜W(xué)需氧量超區(qū)域背景值的監(jiān)測井一般零星分布，含量較高的多見于污水明渠附近與粉煤灰堆放場附近，如九站經(jīng)開區(qū)東側(cè)污水明渠兩側(cè)地段；吉化化肥廠西粉煤灰灰場與東關(guān)電廠粉煤灰堆放場下游地段。

1.6 微量組分

區(qū)內(nèi)地下水中氟含量區(qū)間為 ＜DL～2.03 mg/L，超區(qū)域背景值率15.07%～20%；超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率3.45%～10%，最大超標(biāo)倍數(shù)1.03倍。超標(biāo)的監(jiān)測井分布于吉化化肥廠西粉煤灰堆放場與東關(guān)熱電廠粉煤灰堆放場、吉林熱電廠來發(fā)屯灰場下游地段。

2001-2009 年間，區(qū)內(nèi)地下水中揮發(fā)酚含量區(qū)間為0.000～0.009 mg/L，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率1.00%～8.11%，最大超標(biāo)倍數(shù)3.5倍，超標(biāo)的監(jiān)測井分布于江北化工區(qū)與九站工業(yè)區(qū)工業(yè)污染源附近；總砷含量區(qū)間為0.000～0.030 mg/L，無超標(biāo)井點，石油類含量區(qū)間為0.000～0.007 mg/L，無超標(biāo)井點。

2001-2009 年間，區(qū)內(nèi)地下水鉛檢出含量區(qū)間為＜DL～0.07 mg/L，超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)率0.00%～1.30%，最大超標(biāo)倍數(shù)0.42倍；鎘檢出含量區(qū)間為0.00～0.01 mg/L，無超生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的井點，六價鉻檢出含量區(qū)間為0.00～0.029 mg/L，用生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)衡量，無超標(biāo)井點。

2 地下水水質(zhì)評價

以GB/T14848—93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定作為標(biāo)準(zhǔn)，采用評分的內(nèi)梅羅指數(shù)法對城區(qū)2001-2009年間的地下水水質(zhì)進行綜合質(zhì)量評價。

吉林市城區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果來看，所監(jiān)測的94眼井水中優(yōu)良水級別為9眼，占監(jiān)測井?dāng)?shù)的9.6%，良好水級別為21眼，占監(jiān)測井?dāng)?shù)的22.3%，較好水級別為3眼，占監(jiān)測井?dāng)?shù)的3.2%。以上3個級別的監(jiān)測井分布于城區(qū)周邊農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、孤店子—樺皮廠井灌區(qū)；松源哈達水源地、九站經(jīng)開區(qū)水源地、哈達灣工業(yè)區(qū)水源地，老市區(qū)、江南老菜地區(qū)與江北化工區(qū)的老生活區(qū)區(qū)段。這些區(qū)段地下水只受到了中等以下程度的污染，水質(zhì)適宜于飲用及工農(nóng)業(yè)用水。

較差級別監(jiān)測井為50眼，占監(jiān)測井?dāng)?shù)的53.2%，主要分布于江南原老菜地周邊地段、七家子菜地地段、小白山菜地地段、江北化工區(qū)企業(yè)分布區(qū)與周邊地段、城區(qū)周邊村屯居住區(qū)段、九站經(jīng)開區(qū)東側(cè)工業(yè)污水明渠兩側(cè)地段。地下水受到較重污染，主要污染物為硫酸鹽、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)等，水質(zhì)適宜農(nóng)業(yè)、部分工業(yè)及洗浴用水，經(jīng)適當(dāng)處理后也可作為飲用。

極差水級監(jiān)測井為11眼，占監(jiān)測井?dāng)?shù)的11.7%，分布于較差級水質(zhì)分布區(qū)中的受嚴(yán)重污染的監(jiān)測井，該級別的井水已基本失去了使用功能。

3 地下水水質(zhì)污染變化趨勢

3.1 地下水污染主要來源

吉林市城區(qū)的污染源主要有：

1）工業(yè)污染。工業(yè)“三廢”對地下水污染的途徑包括廢水下滲（通過明渠、滲坑、滲井），廢渣有害組分的雨水淋濾，廢氣有害組分隨同降雨滲入地下。其中以廢水危害最大，但在局部地段廢渣、廢氣的危害也相當(dāng)嚴(yán)重。

2）農(nóng)業(yè)面源污染。由于農(nóng)田長期施用化肥、農(nóng)藥及過量施用糞肥，隨雨水滲入地下致使地下水遭到一定程度的污染。

3）城市生活污染。市區(qū)生活廢棄物及江水對地下水污染最為嚴(yán)重的是老市區(qū)。因其人口稠密、設(shè)施差，排水系統(tǒng)不完整，城市廢棄物及污水不能及時排出，造成地下水污染，使地下水硝酸鹽含量增高、硬度增高。

3.2 地下水主要監(jiān)測指標(biāo)含量變化趨勢

選取2001-2009年硝酸鹽和總硬度兩個項目的監(jiān)測值進行對比分析。

七家子菜田耕作區(qū)硝酸鹽、總硬度監(jiān)測值年度增長增加，污染加重；江北菜田耕作區(qū)兩項指標(biāo)波動變化，相對穩(wěn)定，顯示污染未加重；江北工業(yè)廢渣周邊地下水硝酸鹽、總硬度波動變化，總體趨勢減少，污染減輕；江北生活區(qū)硝酸鹽逐漸減少，總硬度波動變化，總體趨勢減少，顯示該區(qū)污染逐漸減輕；哈達灣工業(yè)區(qū)硝酸鹽、總硬度波動變化，總體為減少趨勢，污染減輕；市區(qū)生活區(qū)污染指標(biāo)波動變化，后期趨勢減少，污染減輕；九站工業(yè)區(qū)兩項污染指標(biāo)隨時間變化波動變化，總體穩(wěn)定，顯示污染未加重；江南菜田耕作區(qū)硝酸鹽、總硬度隨時間增長波動變化，但總體上趨于穩(wěn)定，顯示污染未加重。

3.3 地下水分區(qū)水質(zhì)污染變化趨勢

將吉林市城區(qū)共劃分成松源哈達水源地、九站工業(yè)區(qū)水源地、哈達灣工業(yè)區(qū)水源地、孤店子—樺皮廠井灌區(qū)、江南菜地區(qū)、七家子菜地區(qū)、白山菜地區(qū)、江北化學(xué)工業(yè)區(qū)、老市區(qū)、城區(qū)用地耕作區(qū)與村屯居住區(qū)10個環(huán)境水文地質(zhì)分區(qū)與14個區(qū)段，然后對處于不同分區(qū)（區(qū)段）的監(jiān)測井水質(zhì)進行綜合評價，獲得各點的質(zhì)量綜合指數(shù)并按分區(qū)（區(qū)段）進行均值計算，然后進行2009年與2001年地下水質(zhì)量綜合評價指數(shù)差值△F計算，最終確定水質(zhì)質(zhì)量變化趨勢。

2009年與2001年相比較，城區(qū)10個環(huán)境水文地質(zhì)分區(qū)14個區(qū)段地下水水質(zhì)趨于好轉(zhuǎn)、基本好轉(zhuǎn)以及基本未變化的區(qū)段為6個，其中趨于好轉(zhuǎn)的地段為1個，分布于江北化工區(qū)老生活居住區(qū)；基本好轉(zhuǎn)的區(qū)段為2個，分布于江南老菜地區(qū)段，九站經(jīng)開區(qū)東側(cè)工業(yè)污水明渠兩側(cè)地段；基本未變化的區(qū)段為3個，分布于哈達灣工業(yè)區(qū)水源地地段，孤店子～樺皮廠井灌區(qū)區(qū)段、老市區(qū)區(qū)段等。

地下水質(zhì)量變化趨于惡化、基本惡化、惡化的區(qū)段為8個，其中趨于惡化的區(qū)段為3個，分布于七家子菜地地段、江北化工區(qū)企業(yè)分布區(qū)與周邊地段、城區(qū)周邊農(nóng)業(yè)耕作區(qū)區(qū)段；基本惡化的區(qū)段為2個，分布于九站經(jīng)開區(qū)水源地地段、城區(qū)周邊村屯居住區(qū)段；趨于惡化的區(qū)段為3個，分布于小白山菜地地段、江南原老菜地外圍菜地地段、華潤哈達水源地開采井周邊地段等。

4 結(jié)語

地下水資源是水資源的重要組成部分，就吉林市城區(qū)而言，在地下水開發(fā)利用過程中，仍然存在著飲用水源井衛(wèi)生防護不到位、地下水受農(nóng)業(yè)面源污染加重、地下水水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測相對薄弱以及地下水保護措施不完善等問題，因此必須加強城鎮(zhèn)工業(yè)及生活廢水在排放溝渠中滲漏污染的治理，在完善城市排水系統(tǒng)的同時，調(diào)整現(xiàn)有飲用水源井布局，搞好飲水井的衛(wèi)生防護工作，逐步實行集中供水。對地下水超采區(qū)應(yīng)有計劃地逐步減少現(xiàn)有開采井的數(shù)量和開采量，通過調(diào)整種植結(jié)構(gòu)減少作物用水量，通過加大地表水供水量、調(diào)整供水方式以及建設(shè)節(jié)水型社會等措施減少地下水開采量，保護地下水資源。只有本著合理開發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、充分節(jié)約、有效保護、綜合治理的原則進行統(tǒng)籌規(guī)劃和科學(xué)管理，才能夠逐步減輕地下水資源的污染，從而實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。