洛陽(yáng)市區(qū)地下水污染特征及原因分析

程衛(wèi)習(xí) 梁 良 劉 迎

（河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局 洛陽(yáng) 471000）

洛陽(yáng)市區(qū)地下水污染特征及原因分析

程衛(wèi)習(xí) 梁 良 劉 迎

（河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局 洛陽(yáng) 471000）

根據(jù)2010年度洛陽(yáng)市區(qū)淺層地下水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果，進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合洛陽(yáng)市區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域水文地質(zhì)條件及污染因素等找出洛陽(yáng)市區(qū)地下水的污染特征并分析其原因。

淺層地下水 質(zhì)量評(píng)價(jià) 污染特征 原因分析

1 洛陽(yáng)市區(qū)地下水分布特點(diǎn)

地下水分布主要受地理、地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域水文地質(zhì)條件影響和控制，洛陽(yáng)市區(qū)地下水主要分布在凹陷盆地和河谷平原，背靠邙山，西接秦嶺，南鄰龍門(mén)，東望伊洛川。區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，地表屬第四紀(jì)沖積次生黃土。洛陽(yáng)市地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)淺層地下水。這些淺層地下水大都分布在伊洛河和澗河沖積平原的一二級(jí)階地及河漫灘區(qū)，含水層巖性是上更新統(tǒng)至全新統(tǒng)沖積砂礫石層，其包氣帶防護(hù)條件并不十分均一，有些地方包氣帶薄，地表水向下滲透途徑短，滲透性好，對(duì)保護(hù)地下水十分不利。其含水層厚度由西南向東北由薄變厚，含水層粒度由西南向東北由粗變細(xì)。

地下水流向：北部澗河河谷由西北向東南徑流，在環(huán)境監(jiān)測(cè)井中即為：外國(guó)語(yǔ)學(xué)院11#～耐火廠(chǎng)2#～軸承廠(chǎng)1#～銅加工廠(chǎng)3#～棉紡織廠(chǎng)5#流向。伊洛河平原地區(qū)的地下水由西南向東北徑流，在環(huán)境監(jiān)測(cè)井中即為：第二橡膠制品廠(chǎng)～洛陽(yáng)鋼廠(chǎng)～李樓水源地～白馬寺院的徑流方向。

洛陽(yáng)市區(qū)潛水位的變動(dòng)主要受大氣降水影響，其次還受到伊河、洛河、澗河及中州渠的入滲，農(nóng)灌回滲、人工開(kāi)采等影響。地下水的排泄途徑是工農(nóng)業(yè)用水及生活飲用水的大量開(kāi)采，地下水由高水位向低水位的天然徑流排泄、垂直蒸發(fā)的消耗等，前者排泄速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后兩者的排泄速度?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)的有洛南、張莊、后李莊、王府莊、五里堡、臨澗、下池、李樓八個(gè)飲用水源地96眼供水井和400余眼工礦企業(yè)自備井，其中環(huán)境監(jiān)測(cè)井27眼，占全市總供水井?dāng)?shù)的6.1%。這27眼井都屬于淺層水層水井，全市工業(yè)生產(chǎn)和生活用水絕大部分取自地下水。

2 地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法

根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848—93）要求，結(jié)合洛陽(yáng)市地下水的實(shí)際，選擇了pH、總硬度、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、硫酸鹽、氯化物、揮發(fā)酚、氰化物、氟化物、溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、砷、汞、六價(jià)鉻、鎘、鉛、鐵、錳、大腸桿菌群共20個(gè)項(xiàng)目作為本次的評(píng)價(jià)因子。采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法確定單井現(xiàn)狀水質(zhì)類(lèi)別，然后按照超標(biāo)率（超Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)）和超標(biāo)倍數(shù)（最大監(jiān)測(cè)值/Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)值）兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行單井水質(zhì)評(píng)價(jià)，然后根據(jù)地下水分布狀況，水文地質(zhì)構(gòu)造，監(jiān)測(cè)井的位置，找出該監(jiān)測(cè)井所代表的地下水區(qū)域范圍，進(jìn)行地下水區(qū)域污染原因分析。

2.2 污染因子超標(biāo)率評(píng)價(jià)

從20項(xiàng)監(jiān)測(cè)因子分析，各評(píng)價(jià)因子中達(dá)到Ⅰ～Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)因子有15個(gè)，占總監(jiān)測(cè)因子的75%。其中pH、揮發(fā)酚、氟化物、砷、汞、六價(jià)鉻、鉛、鐵、錳其年均值均在Ⅰ～Ⅲ類(lèi)之間，超標(biāo)因子主要為總硬度、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮總大腸菌群等5項(xiàng)因子，其中總硬度年均值濃度超過(guò)Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的井點(diǎn)占市區(qū)監(jiān)測(cè)井總數(shù)的38.7%，是地下水首要污染因子，8.3%的井點(diǎn)氨氮、硝酸鹽氮年均值超標(biāo)，16.7%的監(jiān)測(cè)井亞硝酸鹽氮年均值達(dá)到Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 單井綜合類(lèi)別評(píng)價(jià)

2010年水質(zhì)監(jiān)測(cè)井的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，洛陽(yáng)市區(qū)內(nèi)無(wú)Ⅰ、Ⅱ類(lèi)水井，Ⅲ類(lèi)水井有14眼，占監(jiān)測(cè)井總數(shù)的51.9%，Ⅳ類(lèi)水井的有7眼。Ⅴ類(lèi)水井有6眼，Ⅳ類(lèi)和Ⅴ類(lèi)水井占全部監(jiān)測(cè)井的48.1%，這表明洛陽(yáng)市將近半數(shù)區(qū)域的地下水受到相當(dāng)程度上的污染，應(yīng)引起政府部門(mén)的高度重視。

3 地下水污染特征和原因分析

3.1 洛陽(yáng)市區(qū)地下水污染特征

洛陽(yáng)市是以機(jī)械加工、石油化工、冶金、輕紡等行業(yè)為主的工業(yè)城市，地下水污染主要是工業(yè)污染型和生活污染型。污染途徑是污染物隨地表水和降水的下滲，主要污染因子是：總硬度、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮。

2010年洛陽(yáng)市區(qū)單井地下水質(zhì)較差和水質(zhì)極差兩個(gè)級(jí)別井?dāng)?shù)各占監(jiān)測(cè)井總數(shù)的33.3%和8.3%。水質(zhì)較差級(jí)別的地下水分布在建成區(qū)內(nèi)臨澗水源、王府莊水源、東郊水源、拖廠(chǎng)等地區(qū)，有監(jiān)測(cè)井4眼，各監(jiān)測(cè)因子單項(xiàng)組分雖然

多數(shù)在Ⅰ～Ⅲ類(lèi)之間，但總硬度均達(dá)到Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，成為首要的污染因子，臨澗水源氨氮評(píng)價(jià)達(dá)到Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。洛陽(yáng)市區(qū)內(nèi)地下水屬于淺層地下水，這些淺層地下水大部分在伊洛河和澗河沖積平原的一二級(jí)階地及河漫灘區(qū)，含水層巖性屬于沙礫石層。受城市內(nèi)污染源分布情況，水文地質(zhì)條件和地下水運(yùn)移規(guī)律、地表地質(zhì)環(huán)境的影響，使總硬度檢測(cè)結(jié)果普遍偏高，臨澗水源3＃井受澗河地表水下滲影響，造成氨氮超標(biāo)。

水質(zhì)級(jí)別極差的監(jiān)測(cè)井為五里堡水源，總硬度、硝酸鹽氮均達(dá)到Ⅴ類(lèi)，成為污染程度最大的監(jiān)測(cè)井。五里堡水源地處于伊洛河盆地平原區(qū)和邙山接壤的邊界弱透水地帶，因遠(yuǎn)距洛河水補(bǔ)給，而地下水開(kāi)采歷史長(zhǎng)、開(kāi)采量大，造成地下水位下降呈向東敞開(kāi)的簸箕形水位低槽地帶，加上該區(qū)位于老城北部，居民生活污水長(zhǎng)期下滲，使槽內(nèi)污染物容易集中但不易擴(kuò)散，導(dǎo)致該區(qū)地下水污染。

3.2 洛陽(yáng)市區(qū)地下水污染成因

3.2.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)地下水的影響。洛陽(yáng)市地下水絕大部分為淺層水，它的含水層巖性是上更新統(tǒng)至全新統(tǒng)沖積砂礫石層，厚度5～10米，由于埋藏淺，包氣帶滲透性好，防護(hù)能力差，所以地下水受自然條件和人為活動(dòng)強(qiáng)烈的影響，在市區(qū)工業(yè)集中、人口稠密的區(qū)域，各種工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源，可使污染物迅速進(jìn)入地下水，這是地下水環(huán)境受到污染的原因之一。

3.2.2 地表水對(duì)地下水的影響。位于城市區(qū)段的的洛河、澗河、大明渠、 河、中州渠、大明渠由于接納大量的工業(yè)廢水和生活污水，地表水體嚴(yán)重污染，部分?jǐn)嗝嬉呀?jīng)達(dá)到或超過(guò)地表水Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，污水經(jīng)過(guò)包氣帶下滲，造成地下水污染。

3.2.3 市區(qū)的大明渠、中州渠、澗河，其岸邊陡切割深，洛河、伊河兩岸超強(qiáng)挖取河底沙石，使得這一帶包氣帶受到嚴(yán)重破壞，防護(hù)條件差，被污染的地表水很容易進(jìn)入地下含水層，因而造成地下水質(zhì)的惡化，氨氮超標(biāo)的地表水經(jīng)過(guò)包氣帶下滲，被凈化后轉(zhuǎn)變成硝酸鹽類(lèi)，使得洛陽(yáng)市區(qū)地下水硝酸鹽監(jiān)測(cè)值普遍較高。

3.2.4 市區(qū)河渠兩岸，工業(yè)和生活垃圾隨意堆放，經(jīng)過(guò)雨水沖刷，隨地表水及降水滲入地下水，也是造成地下水污染的一個(gè)原因。

3.2.5 超強(qiáng)開(kāi)采，形成地下水漏斗，地下水徑流條件變劣。歷年來(lái)地下水質(zhì)較差的東車(chē)站4#井和五里堡6#井就是處于這樣的水文地理?xiàng)l件中