鄭州北郊中深層地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

趙目軍，王艷霞，董 琳，孟 飛

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)，河南鄭州450053;2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，河南洛陽(yáng)471023)

鄭州市北郊水源地是傍河型特大水源地。隨著城市經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在黃河岸邊傍河地段建立地下水集中供水水源地，對(duì)緩解鄭州市供水緊張狀況，調(diào)整引黃水量與地下水供水水量的比例，進(jìn)行地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度，提高水資源利用的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，對(duì)保證城市供水安全和供水質(zhì)量有其重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

1 地下水水化學(xué)特征及分布規(guī)律

1.1 地下水水化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)中深層地下水的補(bǔ)給主要為側(cè)向徑流補(bǔ)給及相鄰含水層的越流補(bǔ)給。地下水化學(xué)成份除受地下水的補(bǔ)給條件及運(yùn)動(dòng)規(guī)律控制外，同時(shí)與古地理環(huán)境、古氣候條件有關(guān)。據(jù)水質(zhì)分析成果，區(qū)內(nèi)中深層地下水礦化度為408～1144.08 mg/L，平均 632.91 mg/L;pH 值 7.1～8.0，平均7.39;總硬度 167.13～512.5 mg/L，平均 297.75 mg/L(以CaCO3計(jì))，多屬低礦化度弱堿性淡水。

1.2 地下水水化學(xué)類(lèi)型及分布規(guī)律

按舒卡列夫分類(lèi)法，區(qū)內(nèi)中深層地下水水化學(xué)類(lèi)型可分為下列五種類(lèi)型(見(jiàn)附圖地下水水化學(xué)圖)。

(1)HCO3－Na型水:主要分布在柳林、馬李莊、磨王一帶，分布面積較小，該類(lèi)型水水質(zhì)較差，F(xiàn)e離子含量較高。

(2)HCO3－Na·Ca型水:呈東西向分布于工作區(qū)南部，面積較大，占整個(gè)面積的一半左右，該類(lèi)型水水質(zhì)良好，只有個(gè)別孔單項(xiàng)組份超過(guò)飲用標(biāo)準(zhǔn)。

(3)HCO3－Ca·Na·Mg及 HCO3－Na·Mg·Ca型水:主要分布于工作區(qū)北部(開(kāi)采區(qū))，分布面積約占總面積的四分之一。該類(lèi)型水水質(zhì)良好，所檢項(xiàng)目沒(méi)有超標(biāo)，適宜于飲用。

(4)HCO3·SO4－Na·Mg型水:主要分布于工作區(qū)東北部石橋及黃莊以南一帶(東部開(kāi)采區(qū))，呈東西向條帶狀分布，分布面積較小，該類(lèi)型水水質(zhì)較差，個(gè)別點(diǎn)總Fe、礦化度、略有超標(biāo)。

(5)HCO3·SO4·Cl－Na·Mg型水:主要分布在黃崗廟及以東一帶(東部開(kāi)采區(qū))，分布面積約占總面積十分之一，該類(lèi)型水水質(zhì)較差，個(gè)別點(diǎn)Fe、總硬度、略有超標(biāo)。

綜上所述，本區(qū)中深層地下水水化學(xué)類(lèi)型自西、南西，向東、北東沿地下水流向呈重碳酸型，重碳酸、硫酸型，重碳酸、硫酸、氯化物型的規(guī)律性變化，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，礦化度、總硬度也隨之具有由低到高的變化規(guī)律。區(qū)東北部石橋、黃莊、黃崗廟一帶地下水化學(xué)類(lèi)型復(fù)雜，可能與含水層的古沉積環(huán)境和地下水無(wú)開(kāi)采，循環(huán)交替遲緩有關(guān)。

2 水質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)區(qū)內(nèi)中深層地下水水質(zhì)分析成果進(jìn)行不同用途的水質(zhì)評(píng)價(jià)。

2.1 生活飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)

生活飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)依據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749－85)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本區(qū)中深層地下水為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)肉眼可見(jiàn)物，水溫20℃左右。礦化度408～1144.8 mg/L，PH 值 7.1～8.0，平均 7.39;總硬度 167.13～512.5 mg/L(以CaCO3計(jì))，多屬低礦化度弱堿性淡水，細(xì)菌總數(shù)小于100個(gè)/mL，總大腸菌群小于3個(gè)/L。

區(qū)內(nèi)中深層地下水富含鐵質(zhì)，部分地區(qū)總Fe含量超標(biāo)，最高含量2.40 mg/L，超標(biāo)7倍(河南公路港井)，另外個(gè)別點(diǎn)、F－，礦化度，總硬度、總 α放射性超標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 超標(biāo)飲用水標(biāo)準(zhǔn)因子統(tǒng)計(jì)表

綜上所述，區(qū)內(nèi)地下水絕大部分地區(qū)水質(zhì)良好，適宜飲用，個(gè)別地段水質(zhì)較差，特別是Fe含量較高，須處理后方可飲用。

2.2 工業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)

各類(lèi)工業(yè)以鍋爐用水量最大，故工業(yè)用水水質(zhì)評(píng)價(jià)僅按鍋爐用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

根據(jù)水質(zhì)分析成果，選擇有代表性的水點(diǎn)按鍋爐用水四個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 鍋爐用水水質(zhì)評(píng)價(jià)成果表

從表2可知:地下水鍋垢總量為167.27～347.49 mg/L，為鍋垢較少或較多的水;硬垢系數(shù)在0.210～0.992之間，軟沉淀物、中等沉淀物，硬沉淀物的水均有分布;起泡系數(shù)F在165.40～431.92之間，一般為起泡的水，個(gè)別點(diǎn)為半起泡的水;腐蝕系數(shù)kk均小于0，KK+0.05Ca2+一般小于0，個(gè)別點(diǎn)大于0，說(shuō)明一般為非腐蝕性水，個(gè)別點(diǎn)為半腐蝕性水。所以該區(qū)中深層地下水作為鍋爐用水，水質(zhì)較差，個(gè)別地帶較好。

3 地下水質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

中深層地下水埋藏較深，工作區(qū)內(nèi)基本上無(wú)開(kāi)采，受人為因素影響較小，地下水質(zhì)量只與形成的古地理環(huán)境、古氣候及中層水的質(zhì)量有關(guān)，水質(zhì)基本良好。

中深層地下水質(zhì)量現(xiàn)狀采用GB/T14848－93進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用綜合評(píng)價(jià)方法。

按表3分別確定評(píng)價(jià)分值Fi。

表3 評(píng)價(jià)分值

按式(1)和式(2)計(jì)算綜合評(píng)價(jià)分值F。

根據(jù)計(jì)算F值，按表4劃分地下水質(zhì)量等級(jí)再將細(xì)菌學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)類(lèi)別注在級(jí)別定名之后。

表4 地下水質(zhì)量等級(jí)

評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表5由表中結(jié)果可知，區(qū)內(nèi)中深層地下水質(zhì)量級(jí)別一般為良好，個(gè)別地帶為較差的水。良好區(qū)占工作區(qū)的大部分地區(qū)。水質(zhì)較差區(qū)約占總面積的1/4，主要分別在柳林、馬李莊、磨王一帶及石橋、黃崗廟一帶。柳林、馬李莊、磨王一帶主要是Fe離子超標(biāo)，石橋、黃崗廟一帶主要是Fe離子、礦化度等超標(biāo)引起的。

表5 中深層地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果表

4 結(jié)論

鄭州北郊中深層地下水無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)肉眼可見(jiàn)物、透明，屬重碳酸型、重碳酸硫酸型、重碳酸硫酸氯化物型、弱堿性、低礦化度淡水，大部分地區(qū)水質(zhì)良好，適宜飲用，經(jīng)初步分析，其中鍶、偏硅酸含量均達(dá)礦泉水標(biāo)準(zhǔn)，飲用對(duì)人體有益。水源地東段、石橋、黃莊、黃崗廟一帶，個(gè)別因子略超標(biāo)，主要有總鐵、硫酸根、總α等。

[1]水文地質(zhì)手冊(cè).編寫(xiě)委員會(huì)[M].水文地質(zhì)手冊(cè)(第一版).地質(zhì)出版社.1985.

[2]房佩賢，等.專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社.2005.

[3]劉兆昌，等.供水水文地質(zhì)(第三版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2000.

[4]鄭州市北郊水源地中深層地下水勘探報(bào)告[M].河南鄭州地質(zhì)工程勘察院.2000.

[5]鄭州市地下水資源調(diào)查研究[M].河南鄭州地質(zhì)工程勘察院.2005.