長治辛安泉域巖溶水水質(zhì)分析及防治

王河霞

（長治市石子河水利工程管理處，山西 長治 046000）

辛安泉是山西省第二巖溶大泉，是長治市主要供水水源之一。泉域面積10 950 km2，多年平均流量9.64 m3/s。為掌握辛安泉巖溶水的水質(zhì)狀況，根據(jù)歷年的水質(zhì)監(jiān)測資料對其水質(zhì)進(jìn)行評價和分析。

1 水質(zhì)分析

根據(jù)泉域內(nèi)2000—2009年的水質(zhì)監(jiān)測資料，依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用單因子法和綜合法對其水質(zhì)進(jìn)行分析。

1.1 單因子分析法

選擇196個樣品21個項目，采用單因子法對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析。檢出的超標(biāo)項目組分有：揮發(fā)酚類、亞硝酸鹽氮、硫酸鹽、總大腸菌群、細(xì)菌總數(shù)及總硬度等六項，檢出率較高的超標(biāo)組分為揮發(fā)酚類、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群等，見表1。統(tǒng)計結(jié)果表明，除細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群的檢出率分別為48.97%和10.71%外，其余組分為檢出率100%。

經(jīng)分析，硫酸鹽和總硬度超標(biāo)，可能與泉域內(nèi)大面積分布的煤系地層和硫鐵礦層及奧陶系可溶巖中存在的石膏層位等有關(guān)，這些富含硫的地層在地下水作用下，可使硫離子進(jìn)入水中形成硫酸鹽。少數(shù)井孔在施工過程中對上部含硫地層封閉不嚴(yán)，使上部水滲入污染巖溶地下水。亞硝酸鹽氮、揮發(fā)酚類、細(xì)菌總數(shù)及大腸菌群等組分超標(biāo)，主要與大量使用農(nóng)藥、化肥及工業(yè)廢水和生活污水的隨意排放有關(guān)。

1.2 綜合分析法

根據(jù)監(jiān)測項目，按照水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單項分類，確定其單項分值，并計算出平均值，再將細(xì)菌學(xué)指標(biāo)評價類別作為輔助指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。結(jié)果顯示，泉域內(nèi)巖溶地下水質(zhì)一般為Ⅱ類，僅有長治市化工廠、清華廠等水點(diǎn)在某一時段個別指標(biāo)出現(xiàn)超標(biāo)而表現(xiàn)為水質(zhì)較差，經(jīng)調(diào)查分析，這主要是人類活動（個別為取樣因素）影響所致?？傮w來說，辛安泉域地下水質(zhì)狀況良好，符合國家規(guī)定的地下水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，適于生活飲用和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，是長治市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可靠供水水源，但由于人類活動的影響，局部地帶巖溶地下水受到了不同程度的污染。

2 污染源及污染途徑

辛安泉域的主要補(bǔ)給徑流區(qū)是人口集中分布區(qū)，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)廢水和生活污水的排放量逐漸增加，巖溶地下水污染問題日益突出。

2.1 污染源分析

據(jù)2009年統(tǒng)計資料，辛安泉域內(nèi)工業(yè)與城市年排放廢水和污水總量7 940.22萬m3，其中工業(yè)廢水排放量5 198.62萬m3，生活污水排放量2 741.6萬m3。排放的污染物主要有COD，BOD5、酚、氨氮、亞硝酸鹽氮、硫化物、懸浮物、六價鉻、氟化物、鉛等。

廢氣污染物來源主要有三方面：一是煤燃燒產(chǎn)生的煙塵和有害氣體，二是工業(yè)廢氣，三是機(jī)動車輛排放的尾氣。

表1 巖溶水水質(zhì)污染狀況統(tǒng)計

固體污染源主要包括礦山的廢石、尾礦、煤矸石、工業(yè)廢碴、廢金屬、灰塵、塵泥、廢型砂及城市生活垃圾、糞便、生活污泥等。據(jù)統(tǒng)計，固體廢物年排放量達(dá)96.5 萬 m3。

2.2 污染途徑

泉域內(nèi)污染源主要分布在長治市城郊兩區(qū)，一般是直接污染地表水和淺層第四系孔隙地下水，間接污染巖溶地下水，但在灰?guī)r裸露區(qū)或半裸露區(qū)，則直接污染巖溶地下水。據(jù)調(diào)查，巖溶地下水污染的主要途徑有：

第一，濁漳河流經(jīng)灰?guī)r裸露區(qū)、半裸露區(qū)，沿岸工業(yè)礦區(qū)排放的大量廢水和生活污水流進(jìn)河道，使污染的河水沿河床向下滲漏，直接污染了地下水，如黃碾以北河段及文王山地壘兩側(cè)斷層破碎帶的滲漏。第二，分布于灰?guī)r裸露區(qū)、半裸露區(qū)的工礦企業(yè)排放的工業(yè)廢水和生活污水，沿排污渠道通過松散層或巖石裂隙滲漏而污染地下水。第三，通過工礦區(qū)的礦坑、礦井、廢棄鉆孔等排放污水或礦坑積水，使巖溶地下水污染，如潞安礦務(wù)局石圪節(jié)煤礦曾在礦井內(nèi)打排污井孔，將礦井內(nèi)的污水排入奧陶系巖溶裂隙含水層。第四，被污染的第四系孔隙水通過下覆巖層越流或巖溶陷落、隱伏斷層破碎帶等通道滲漏污染地下水。第五，工礦企業(yè)固體廢棄物的大量堆放，經(jīng)降水的淋濾入滲，使地下水受到污染。第六，未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的廢水用于灌溉，在灰?guī)r半裸露區(qū)被灌土層較薄的情況下，極易污染地下水。第七，長期過量使用農(nóng)藥、化肥，經(jīng)雨水淋濾入滲導(dǎo)致巖溶地下水的污染。

3 建議

為減少對辛安泉域內(nèi)巖溶地下水質(zhì)的污染，建議采取以下措施：一是對泉域內(nèi)工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理，減少未經(jīng)處理或處理不合格的工業(yè)廢水和生活污水的隨意排放；二是對工礦企業(yè)排放的固體廢棄物及時處理，避免大量固體廢棄物露天堆放；三是廢水再利用，經(jīng)處理合格并符合用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后再利用，避免造成二次污染；四是減少農(nóng)田農(nóng)藥、化肥的使用量。