水文地質(zhì)條件評價及金屬元素預(yù)測分析

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊，江西 鷹潭 335000）

我國有著廣闊的國土面積，資源總量十分豐富，地下水的儲量也很大。地下水作為非常重要的水源之一，很多國家對地下水資源的重視程度也越來越高。提高地下水的質(zhì)量也成為水文地質(zhì)專家的研究重點[1]。然而，由于社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題也越來越嚴重。水文地質(zhì)專家在進行勘查時發(fā)現(xiàn)，我國地下水受到的污染越來越嚴重，其中，金屬元素對地下水產(chǎn)生的污染是其主要污染之一[2]。

因此，對水文地質(zhì)條件進行評價，對金屬元素進行預(yù)測分析都具有十分重要的現(xiàn)實意義。水文地質(zhì)條件評價的主要目的是研究地下水的分布和形成規(guī)律、物理性質(zhì)和化學(xué)成分等[3]，對于解決地下水中金屬污染的問題起著不可忽視的作用。

1 水文地質(zhì)條件評價

1.1 對地下水的水量進行計算

要對水文地質(zhì)條件進行評價，在這個過程中，首先，主要通過計算地下水的排出量和補給量之間的差值，再結(jié)合地下水的基本存儲量，對地下水的水量進行相應(yīng)的計算，為地下水資源的開采工作提供理論依據(jù)。其中，對地下水進行補給的重要來源主要有降雨、河水和地下水平衡量補給三種，而地下水的流出主要通過潛水蒸發(fā)和地下水側(cè)向流出兩種方式進行[4]。地下水的最大開采值便可以通過相應(yīng)的計算、分析而得到。

1.2 對地下水資源進行評價

對地下水資源進行評價，這個過程是一個非常復(fù)雜的、綜合性的過程。對地下水資源進行評價的內(nèi)容主要有水的質(zhì)量的好壞、地下水資源是否受到污染、污染的程度如何以及是否在可修復(fù)的范圍之內(nèi)、地下水資源開發(fā)利用的社會和經(jīng)濟價值等。根據(jù)對地下水資源進行調(diào)查所得到的各項數(shù)據(jù)，建立一個相應(yīng)的水文地質(zhì)模型，再利用相關(guān)的理論方法對其進行水文及水質(zhì)方面的測評工作。對地下水資源的評價工作通常采用以下兩種方式進行：①先對地下水的水體進行取樣，再對地下水的水質(zhì)進行調(diào)查和分析，查看地下水中是否存在某些元素超標的問題。之后，與人體適應(yīng)性進行對比后，確定地下水資源是否具有一定的開采價值。②如果在水文地質(zhì)條件的探查中，發(fā)現(xiàn)地下水已經(jīng)受到某些物質(zhì)的污染或者可能受到污染，就要及時對污染物的來源、途徑等進行查明，然后采取相應(yīng)的防護措施對地下水資源實施防護工作，以確保其具有優(yōu)化的開發(fā)方案，能夠使用較低的費用并產(chǎn)生顯著的效益。這些都需要已對水文地質(zhì)條件進行查明，并對其進行正確、合理的評價作為基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，再對地下水資源進行合理的開采利用。若要合理的利用地下水資源，就必須建立一個水資源的統(tǒng)一管理體系，對其進行有效的管理。

2 金屬元素的預(yù)測與分析

2.1 金屬元素的預(yù)測

在地下水的污染來源中，金屬元素的污染是其中非常嚴重的一種。金屬元素對地下水的污染具有持久、長期等特點，所以很難對其進行治理。對于金屬的來源途徑進行預(yù)測和探明具有十分重要的意義。金屬元素對地下水的污染途徑有很多種，比如對礦產(chǎn)的開發(fā)、大氣中的污染物沉降以及廢水的排放等，這些都會對地下水造成嚴重的金屬污染問題。

由于地下水是重要的飲用水源，所以要準確評估地下水的質(zhì)量，對已經(jīng)受到污染的地下水中的金屬元素的指標進行分析，對沒有受到金屬污染的地下水做好相應(yīng)的防護措施。

2.2 金屬元素的分析

目前，對我國地下水造成污染的金屬元素主要有銅、鈉、汞、錳和鎘五種，在地下水中的正常含量范圍如表1所示。對金屬元素的分析主要按以下步驟進行：首先，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃奶攸c對地下水布設(shè)采樣點，之后，在采樣點進行樣品采集，對樣品進行預(yù)處理，再通過相應(yīng)的儀器對金屬元素進行測定和分析。

目前，我國對水體中金屬元素的測定方法主要有以下幾種：電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MAS）、火焰原子吸收分光光度法（FAAS）和石墨爐原子吸收分光光度法（GFAAS），其中ICP法能夠同時對多個元素進行分析，但該方法的檢出限較高，部分元素的檢出限達不到《地下水質(zhì)量標準》（GB/T1484893）中規(guī)定限值的要求；FAAS法和GFAAS法可以分析的金屬元素有限，不能對多元素同時進行測定，且分析速度較慢；ICP-MAS法具有檢出限低、靈敏度高的特點，適用于對多元素同時進行分析；ICP-MAS法在分析水樣中痕量金屬方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。這幾種儀器都有自己的優(yōu)勢，可以滿足多種金屬元素的分析要求。

表1 污染地下水的主要金屬元素的正常含量范圍

Na 低于1.27 mg·L-1 Hg 低于0.001 mg·L-1 Mn 低于0.1 mg·L-1 Cd 低于50mg/Kg

在表1中，這五種金屬元素對地下水造成了一定的污染，當(dāng)其含量超出正常范圍，就要采取相應(yīng)的措施來消除其對地下水產(chǎn)生的污染。

除了表中的幾種金屬元素外，還有多種金屬元素對地下水造成了污染。對于不同的金屬元素，采用相應(yīng)的儀器便可對其進行測定和分析。

3 結(jié)語

隨著環(huán)境的不斷惡化，地下水的污染情況越來越嚴重。由于地下水是非常重要的飲用水源，其質(zhì)量能夠直接對人類的身體健康產(chǎn)生影響。金屬元素對地下水的污染是急需解決的環(huán)境問題。

因此，水文地質(zhì)條件評價和金屬元素預(yù)測分析對于了解和掌握地下水的質(zhì)量有著十分重要的作用。因此，要加強水文地質(zhì)條件的評價和對金屬元素的預(yù)測分析，為提高和改善地下水的質(zhì)量做好準備工作。