綜合指數(shù)法在石佛寺庫區(qū)地下水水質(zhì)評價中的應(yīng)用

臧海洋,高維春

(沈陽建筑大學(xué) 市政與環(huán)境工程學(xué)院,遼寧沈陽 110168)

0 引言

石佛寺水庫是遼河干流上唯一的一座大型控制性水利工程,屬于平原型水庫。壩址位于遼河下游沈陽市新城子區(qū)黃家鄉(xiāng)和法庫縣依牛堡鄉(xiāng)。石佛寺水庫蓄水后,庫水滲漏補給地下水將可能造成庫區(qū)及周邊地區(qū)地下水位的抬升,從而造成浸沒和土壤鹽漬化等問題,同時由于遼河地表水水質(zhì)差,也可能會引起地下水水質(zhì)惡化等環(huán)境負(fù)效應(yīng)。為了更好的維護和管理石佛寺水庫地下水資源,對其進行水質(zhì)評價勢在必行。

1 綜合指數(shù)法的研究現(xiàn)狀

綜合指數(shù)法是一種比較古老的水質(zhì)評價方法,綜合指數(shù)的計算簡便、易行、易推廣。綜合指數(shù)法具有以下優(yōu)點：①可以用一個簡單的數(shù)學(xué)公式整合海量的環(huán)境特征性信息,并以一個簡單的數(shù)值來反映環(huán)境質(zhì)量的總體水平[1];②主要選擇并固定了合適的評價方法和評價指標(biāo),就可以對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進行時空上的比較,而且這種比較式依據(jù)數(shù)值大小、結(jié)論明確的計算結(jié)果來進行的[2];③可以依據(jù)各分指數(shù)超標(biāo)的多少進行排序,以確定主要的污染物,從而提供切實的污染控制建議,也可以根據(jù)動態(tài)分析結(jié)果,評價污染控制措施的成效[3];④綜合指數(shù)法形式簡單,計算簡便。

2 評價指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)的選取

2.1 評價指標(biāo)的選取

通過石佛寺水庫庫區(qū)地下水水質(zhì)監(jiān)測井的監(jiān)測資料分析,擬定以下 12個評價參數(shù),分別為 pH、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、高錳酸鉀指數(shù)、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、氟化物。

2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)的選取

2.3 地下水質(zhì)量分級

依據(jù)我國地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護目標(biāo),并參照了生活飲用水、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)最高要求,將地下水質(zhì)量劃分為五類,見表 1。

表1 地下水水質(zhì)分級依據(jù)

3 綜合指數(shù)法的評價原理與步驟

按照《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)中規(guī)定的評價方法對石佛寺庫區(qū)地下水監(jiān)測結(jié)果進行評價。

(1)進行各單項組分評價,劃出組分所屬質(zhì)量類別;

(2)對各類別按表2 各類別分值表,確定出各單項組分評價分值 Fi。

單項指標(biāo)評價分值(Fi)規(guī)定見表2 。Fi是單項指標(biāo)(按GB/T 14848-93可分為Ⅰ ～Ⅴ類)所對應(yīng)的單項評價分值。

表2 單項指標(biāo)評價分值(Fi)

(3)求得綜合評價分值F;

按下式計算綜合評價分值F：

(4)根據(jù) F值,確定地下水質(zhì)量級別。

根據(jù) F值的大小,按表3 所規(guī)定的區(qū)間劃分地下水質(zhì)量級別。

表3 地下水質(zhì)量分級

4 評價結(jié)果

考慮石佛寺水庫庫水年內(nèi)變化,分別在枯水期與豐水期對石佛寺庫區(qū)地下水進行水質(zhì)評價,在庫區(qū)四周布設(shè) 4個地下水水質(zhì)監(jiān)測井。監(jiān)測井布置圖見圖 1所示。利用 2010年4月(枯水期)和 2010年 8月(豐水期)資料對水庫庫區(qū)地下水進行現(xiàn)狀評價,評價結(jié)果見表 4、表 5。

圖1 水質(zhì)監(jiān)測井布置圖

表4 枯水期地下水水質(zhì)評價結(jié)果

表5 豐水期地下水水質(zhì)評價結(jié)果

從表 4、表 5可以看出石佛寺庫區(qū)地下水水質(zhì)豐水期較枯水期水質(zhì)較好。在枯水期,F值都大于 7.2,庫區(qū)地下水水質(zhì)等級都是第 5等級,水質(zhì)極差;在豐水期,F值介于 4與 5級之間,整體水質(zhì)較差,有個別水質(zhì)極差。從單項指標(biāo)來看,超標(biāo)因子有鐵、錳、氨氮、亞硝酸鹽氮、高錳酸鹽指數(shù)超標(biāo),造成綜合水質(zhì)較差的原因主要是由于鐵、錳嚴(yán)重超標(biāo)。經(jīng)過處理后才可以使用。

5 結(jié)論與建議

運用綜合指數(shù)法對石佛寺水庫地下水進行現(xiàn)狀評價結(jié)果顯示,水庫蓄水以來,豐水期與枯水期的水質(zhì)為較差與極差,說明水庫蓄水后對地下水造成了影響,主要超標(biāo)因子為鐵、錳,必須對其進行處理后方可使用。另外,為保護地下水源地的水質(zhì)安全,不僅應(yīng)該合理控制庫水的水質(zhì),還應(yīng)該從其根源遼河抓起,二者對減輕地下水影響具有十分重要的意義。

[1]SANCHEZ E,COLMENAREJO MF,V ICENTE J,et al.Use of the water quality index and dissolved deficit as simple ind icators ofwatersheds pollution[J].Ecological Indicators,2007,7(2)：315-328.

[2]賈寶霞.環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)評價方法的應(yīng)用[J].城市環(huán)境與城市生態(tài) ,2003,16(增刊)：10-11.

[3]陳仁杰,錢海雷等.水質(zhì)評價綜合指數(shù)法的研究進展[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2009,26(6)：581-584.