青島市環(huán)膠州灣近岸區(qū)域地下水環(huán)境保護(hù)探討

李若溪 李春俊

青島市環(huán)膠州灣近岸區(qū)域地下水環(huán)境保護(hù)探討

李若溪 李春俊

一、膠州灣區(qū)域概況

膠州灣位于黃海之濱，山東半島的南岸，環(huán)灣地帶均為青島市轄區(qū)。膠州灣是以團(tuán)島頭（36°02′36″N，120°16′49′E）與薛家島腳子石（36°00′53″N，120°17′30″E）連線為界,與黃海相通的半封閉式海灣。海灣東西寬27.8km，南北長33.3km；灣口開向東南，口門最窄處為3.1km，岸線長187km；海灣面積397km2，平均水深約7m，最大水深64m。注入膠州灣的河流有大沽河、墨水河、白沙河、洋河等12條河流，流域面積大于100km2的共7條。大量的泥沙輸入在河口區(qū)造成較寬闊的河口三角洲、潮坪等地貌單元。上述諸河皆為季節(jié)性河流，汛期集中在7、8、9三個月。

海灣東側(cè)和南側(cè)陸域?yàn)閸魃缴降睾椭樯缴降兀辈亢臀鞑縿t為膠萊河平原及丘陵。膠州灣大部分海岸為基巖海岸，只有紅石崖以北至山角底為粉砂淤泥質(zhì)海岸。膠州灣沿岸自東向西分別與青島市區(qū)、城陽區(qū)、膠州市、黃島區(qū)相鄰。伴隨著城市化的進(jìn)程和沿岸經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，膠州灣面積不斷縮小，納潮量降低，自然和生態(tài)環(huán)境受到很大影響。20世紀(jì)40年代以前，由河口注入的泥沙及少量的工業(yè)三廢等物質(zhì)，通過漲落潮、水體交換，幾乎全部輸運(yùn)到灣外，膠州灣水環(huán)境基本處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。近年來，由于海灣面積的急劇減少，其納潮量正逐步減弱。據(jù)歷史資料記載，1935年總水域面積約559km2，納潮量為11.822億m3；1985年總水域面積約390km2，納潮量為9.144億m3?，F(xiàn)在的納潮量只有7億多立方米，與1935年相比減少了近40%。

二、地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價

膠州灣近岸共有8個地下水水源地。本文選取具有代表性的白沙河地下水源地和洋河地下水源地進(jìn)行地下水環(huán)境評價。根據(jù)膠州灣近岸區(qū)地下水水質(zhì)的歷史監(jiān)測資料，影響地下水水質(zhì)的主要參數(shù)是硝酸鹽氮、氟化物、氯化物、總硬度、溶解性總固體、氨氮、亞硝酸鹽氮，因此本次調(diào)查的重點(diǎn)是上述7項(xiàng)參數(shù)。以《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）的Ⅲ類值的上限為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。

1.白沙河地下水水源地

白沙河地下水源地位于城陽區(qū)白沙河中下游地帶，負(fù)責(zé)向青島市區(qū)和城陽區(qū)供水，水源地面積為60km2。白沙河水源地共有地下水監(jiān)測井9眼，其中海水入侵監(jiān)測井1眼。選取3眼監(jiān)測井的監(jiān)測結(jié)果如表1所示。

白沙河水源地的水質(zhì)具有以下特點(diǎn)：①總硬度、溶解性總固體（TDS）超標(biāo)率較??；②夏莊水廠亞硝酸鹽氮豐、枯水期監(jiān)測值超標(biāo)，其超標(biāo)倍數(shù)分別為13.7和10.6倍。

表1 白沙河地下水水源地水質(zhì)現(xiàn)狀評價結(jié)果表

2.洋河地下水水源地

洋河水源地內(nèi)有地下水監(jiān)測井3眼、海水入侵監(jiān)測井2眼。選取3眼監(jiān)測井的水質(zhì)狀況如表2所示。

表2 洋河地下水水源地水質(zhì)狀況表

從表2中可以看出，硝酸鹽氮是影響洋河水源地水質(zhì)指標(biāo)的主要因素。

三、地下水環(huán)境現(xiàn)狀分析

根據(jù)水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查評價，膠州灣近岸地下水中的主要超標(biāo)參數(shù)主要是硝酸鹽氮、總硬度、溶解性總固體以及氯化物。影響膠州灣近岸區(qū)域地下水環(huán)境的主要因素分析如下：

1.硝酸鹽氮

硝酸鹽氮是影響膠州灣近岸區(qū)域地下水水質(zhì)的主要指標(biāo)。豐水期地下水中硝酸鹽氮的含量為 0.73～106mg/L，平均值28.4mg/L，超標(biāo)率為58.9%?？菟诘叵滤邢跛猁}氮的變化范圍0.17～75.9 mg/L，平均值為24.2mg/L，超標(biāo)率為51.8%。

膠州灣近岸區(qū)域地下水硝酸鹽氮的含量較高，可能是由于工業(yè)、生活廢水排放所致。如膠州灣東岸青島市區(qū)、北岸城陽城區(qū)、西岸黃島城區(qū)的工業(yè)均比較發(fā)達(dá)，含氮工業(yè)廢水排入到河流中進(jìn)而逐漸滲入到地下水中，污染地下水。另外城市大量的生活污水中的氨氮經(jīng)亞硝酸鹽細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,最后經(jīng)硝化細(xì)菌的作用而氧化為硝酸鹽。最終形成的硝酸鹽氮都滲入了地下,導(dǎo)致地下水硝酸鹽氮超標(biāo)。

2.總硬度及溶解性總固體

膠州灣近岸區(qū)域地下水硬度及硝酸鹽的含量高是TDS升高的一個原因，另外，由于近海岸區(qū)海水入侵區(qū)及部分咸水區(qū)的存在，水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-等離子都變大，使TDS增大。

膠州灣近岸區(qū)城市化程度高，人口的密度也大，工農(nóng)業(yè)特別是工業(yè)的發(fā)展很快，工業(yè)、生活污水中所含Ca2+、Mg2+直接進(jìn)入地下水從而導(dǎo)致總硬度升高。同時該區(qū)蔬菜的種植面積較大，蔬菜種植中大量使用化肥和農(nóng)藥，化肥和農(nóng)藥在土壤中的硝化作用改變了土～水系統(tǒng)的酸堿條件，促進(jìn)了土壤中難溶鹽的溶解，土壤吸附的銨根離子和難溶鹽陽離子發(fā)生陽離子交換作用，隨灌溉和降雨入滲進(jìn)入地下水導(dǎo)致地下水硬度升高。

3.海水入侵

膠州灣近岸區(qū)由于地勢低平，海積層發(fā)育，地下水和海水的水力聯(lián)系較密切。由于區(qū)域地表水資源量的短缺，區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠地下水資源。人為大量開采地下水令地下水位下降，出現(xiàn)漏斗區(qū)，改變了海、淡水之間的水力平衡，是造成海水入侵加重的人為因素，而長期海水入侵會導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化。

四、地下水水資源保護(hù)措施建議

膠州灣是青島的母親灣，是青島形成和發(fā)展的搖籃。近年來，青島市按照建設(shè)“生態(tài)文明”的新要求，統(tǒng)籌膠州灣生態(tài)環(huán)境和沿岸陸源污染的環(huán)境監(jiān)管，多措并舉，嚴(yán)守青島“母親灣”的生態(tài)保護(hù)紅線。根據(jù)膠州灣近岸社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體規(guī)劃及水環(huán)境現(xiàn)狀，提出以下水資源保護(hù)措施。

（1）工業(yè)污染控制措施。主要包括調(diào)整工業(yè)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推行清潔生產(chǎn)、達(dá)標(biāo)排放、加大工業(yè)廢水處理以及關(guān)停污染嚴(yán)重企業(yè)等措施。各地方應(yīng)根據(jù)各水功能區(qū)排污總量控制的要求和工業(yè)污染源承擔(dān)的污染物削減責(zé)任，采取綜合治理措施，防治水污染。

（2）加強(qiáng)城市污水處理設(shè)施建設(shè)。優(yōu)化城市污水處理設(shè)施建設(shè)的措施、規(guī)模與布局，包括城市集中污水處理廠和居民小區(qū)污水處理設(shè)施、排污管網(wǎng)改造，雨污分流等。

（3）加強(qiáng)地下水水質(zhì)監(jiān)測。在膠州灣近岸區(qū)域建立健全地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，加強(qiáng)對地下水開采利用的監(jiān)督，開展地下水情的預(yù)測預(yù)報(bào)，以指導(dǎo)地下水合理開采利用，及時發(fā)現(xiàn)和防治由于地下水開采引起的水文地質(zhì)生態(tài)環(huán)境的惡化。

（4）合理布局地下水開采井群。根據(jù)膠州灣近岸區(qū)域的水文地質(zhì)條件，合理布置地下水開采井群，盡量避免在同一層次、同一時間內(nèi)進(jìn)行開采。含水層較薄而又靠近河流時，可采取傍河取水，以滲渠、大口井、虹吸井群等形式取水；含水層較厚時，可采取管井或組井（分層、分段取水）形式取水。

（5）對地下水開采區(qū)進(jìn)行劃定，科學(xué)開采。要對地下水源地的補(bǔ)給量進(jìn)行水量均衡分析，制定出合理開采量，作為科學(xué)開采依據(jù)。由于地下水補(bǔ)給具有季節(jié)性特點(diǎn)，因此在非補(bǔ)給時期，要適當(dāng)控制開采量。如需在枯水期增加開采量，其超采部分必須在豐水期能得到補(bǔ)償，科學(xué)開展人工補(bǔ)給地下水研究工作■

（作者單位：青島五十八中 266071青島市水文局 266071）