煙臺“單村、聯(lián)村水源地”淺層地下水特征分析

陳婷婷 范路萍 張家瑜 鄒本春 山東同濟(jì)測試科技股份有限公司

水是人類賴以生存的資源，地下水由于具有濁度低、水量豐富、容易獲取等特點(diǎn)，在世界上許多地方，都是重要的飲用水水源。在亞洲大約有1/3 的居民以地下水為主要的飲用水源，美國有50%的城市居民的生活用水和將近90%的農(nóng)村地區(qū)的居民生活用水以地下水為飲用水水源。

我國是一個缺水比較嚴(yán)重的國家，特別是煙臺為干旱地區(qū)，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，地下水污染帶來的對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響也日趨顯露，水資源危機(jī)已開始阻礙區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，成為危及城鎮(zhèn)居民飲水安全的隱患，因此保護(hù)水環(huán)境，建立水污染防治體系，進(jìn)行必要的飲用水質(zhì)量監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染，就應(yīng)及時采取措施，保障良好、安全的地下水供應(yīng)顯得尤為重要。

一、煙臺地區(qū)“單村、聯(lián)村水源地”基礎(chǔ)環(huán)境現(xiàn)狀

（一）基本情況

煙臺市地處中緯度，位于山東半島中部，瀕臨黃海與渤海之間，瀕臨海濱區(qū)域，地勢平坦，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，地下水埋深一般在2-3 米左右，丘陵地區(qū)飲水井地下水埋深一般都大于10 米以上。本次調(diào)查在用單村、聯(lián)村地下水井380 眼，其中供給人數(shù)在1000（含1000 人）人以上的單口水井占17%，供給人數(shù)在500（含500 人）人以上、1000 人以下的單口水井占31%，其余52%供給人數(shù)在100-500 人之間。

（二）污染源分布情況

農(nóng)村水環(huán)境污染類型主要分為生活污染源（包括日常生活直排污水和分散旱廁滲漏污水）、畜禽養(yǎng)殖污染源、農(nóng)業(yè)種植使用農(nóng)藥和化肥造成的面源污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖導(dǎo)致的水環(huán)境污染等。根據(jù)本次實(shí)地調(diào)查，煙臺調(diào)查區(qū)域所轄單村、聯(lián)村飲用水井污染源主要是生活污染源、農(nóng)業(yè)面源污染和畜禽養(yǎng)殖污染源。

本次調(diào)查在用供水井中只受生活污水影響的飲用水井為70 眼，占比為18.4%；受生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染影響的有266 眼，占比70.0%；同時受生活污水、農(nóng)業(yè)面源和畜禽養(yǎng)殖污染影響有44 眼水井，占比11.6%。

二、地下水的監(jiān)測

（一）監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)原則

（1）監(jiān)測點(diǎn)總體上能反映監(jiān)測區(qū)域的地下水環(huán)境質(zhì)量狀況；

（2）監(jiān)測點(diǎn)不宜輕易變動，盡可能保持地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性；

（3）綜合考慮監(jiān)測井成井方法、當(dāng)前科技發(fā)展和監(jiān)測技術(shù)水平等因素，考慮實(shí)際采樣的可行性，使地下水監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)切實(shí)可行；

（4）定期（如每5 年）對地下水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行一次調(diào)查評價，根據(jù)最新情況對地下水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（二）監(jiān)測點(diǎn)（監(jiān)測井）設(shè)置

本次監(jiān)測重點(diǎn)是供水水源地保護(hù)區(qū)，符合要求的在用、暫用的重點(diǎn)農(nóng)村水源供水井380 眼，其范圍覆蓋了煙臺市多個縣市區(qū)的30 余個街道。

（三）地下水樣品的采集

2018 年5 月至2018 年8 月對所轄區(qū)域單村、聯(lián)村飲用水源地基礎(chǔ)環(huán)境狀況進(jìn)行實(shí)地走訪調(diào)查，取樣時詳細(xì)記錄取樣時間、取樣位置、周邊環(huán)境、土地利用方式，通過農(nóng)戶調(diào)查記錄取水深度（壓水井為水管下沿深度，電泵井為電泵的深度），壓水井與水泵井取樣時均先放掉幾分鐘的陳水，然后取瞬時水樣。

現(xiàn)場監(jiān)測項(xiàng)目包括水位、水量、水溫、pH 值、電導(dǎo)率、渾濁度、色、嗅和味、肉眼可見物等指標(biāo)，同時還測定氣溫、描述天氣狀況和近期降水情況。除了現(xiàn)場監(jiān)測的項(xiàng)目，樣品的其他項(xiàng)目需要到實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測分析。

（四）監(jiān)測項(xiàng)目和分析方法

監(jiān)測項(xiàng)目分為地下水質(zhì)量常規(guī)指標(biāo)和非常規(guī)指標(biāo)，本次選取地下水質(zhì)量指標(biāo)共21項(xiàng)，具體項(xiàng)目為pH 值、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發(fā)酚、氟化物、陰離子表面活性劑、砷、汞、鉻（六價）、鎘、銅、鋅、鉛、鐵、錳、硒。

依據(jù) GB/T 14848 地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和HJ/T 164 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范對樣品進(jìn)行采樣，按照GB5750.4、GB5750.5、GB5750.6、GB5750.7 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法對監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行測試分析。

（五）監(jiān)測結(jié)果

根據(jù)以上監(jiān)測井位和檢測分析方法，得到了2018 年煙臺調(diào)查區(qū)域單村、聯(lián)村水源地380 眼地下水井監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體如表1。

表1 2018 年煙臺調(diào)查區(qū)域地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總表

三、地下水質(zhì)量評價

（一）地下水質(zhì)量評價因子

本文將21 項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均作為評價因子參與地下水質(zhì)量綜合評價。

（二）地下水質(zhì)量評價方法

標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)評價法是最早用于包括對地表水評價在內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量評價的慣用方法。目前在地下水質(zhì)評價中也沿用該方法。包括單因子指數(shù)法和綜合指數(shù)法。綜合指數(shù)法較單因子指數(shù)法更為常用，其方法很多，如F值評分法、內(nèi)梅羅指數(shù)法，Ross 水質(zhì)指數(shù)法、水質(zhì)質(zhì)數(shù)（WQI）法等。本文以常用的F 值評分法進(jìn)行水質(zhì)綜合評價。

F 值指數(shù)評分法的步驟是：

①首先進(jìn)行各單項(xiàng)組分評價，劃分組分所屬質(zhì)量類別，標(biāo)準(zhǔn)為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）中類別標(biāo)準(zhǔn)。

②對各類別按表2 規(guī)定分別確定單項(xiàng)組分評價分值Fi。

③按下列公式計算綜合評價分值F：

Fmax——單項(xiàng)組分評價分值Fi 中的最大值；

n——項(xiàng)數(shù)。

④根據(jù)F 值，按表2 劃分地下水質(zhì)量級別（見表3），再將細(xì)菌學(xué)指標(biāo)評價類別注在級別定名之后。

表2 地下水單項(xiàng)組分評價分值

表3 地下水質(zhì)量分級表Table 3 Groundwater quality classif ication table

（三）地下水質(zhì)量評價結(jié)果

1.單項(xiàng)因子評價

2018 年煙臺調(diào)查區(qū)域單村、聯(lián)村水源地共監(jiān)測380 眼井位，各監(jiān)測井位單項(xiàng)因子評價結(jié)果見表4。21 項(xiàng)指標(biāo)中，Ⅰ類井?dāng)?shù)所占比例最高的指標(biāo)有pH、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、氟化物、亞硝酸鹽、揮發(fā)酚、砷、汞、鉻（六價）、鉛、鎘、鐵、錳、銅、鋅、硒、陰離子表面活性劑；Ⅱ類井?dāng)?shù)所占比例最高的指標(biāo)有總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體；Ⅲ類井?dāng)?shù)所占比例最高的指標(biāo)有硝酸鹽。

表4 2018 年煙臺調(diào)查區(qū)域地下水監(jiān)測井位各因子評價結(jié)果統(tǒng)計表

2.綜合評價

2018 年煙臺調(diào)查區(qū)域單村、聯(lián)村水源地水井水質(zhì)綜合評價結(jié)果：由表5 可見，監(jiān)測的380 眼井位中綜合評價分值F 范圍為1.00-3.80，其中0.80（含）-2.50范圍內(nèi)的為185眼，水質(zhì)級別為良好，2.50（含）-4.25 范圍內(nèi)的為195 眼，水質(zhì)級別為較好。水質(zhì)級別為良好的井位占總監(jiān)測井位的48.7%，較好的占51.3%。

表5 2018 年煙臺調(diào)查區(qū)域地下水監(jiān)測井位綜合評價結(jié)果統(tǒng)計表

四、結(jié)論與建議

（一）主要結(jié)論

（1）通過對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，為下一步該沿海城市地下水污染機(jī)理分析、治理、保護(hù)提供了詳細(xì)資料；

（2）在對常用地下水質(zhì)量綜合評價模型進(jìn)行必要分析的基礎(chǔ)上，采用“F 分值法”對煙臺市地下水進(jìn)行了評價，認(rèn)為總體上該沿海城市巖溶水質(zhì)量較好，孔隙水污染較嚴(yán)重，并給出了具體的評價結(jié)果。評價結(jié)果客觀，符合地下水質(zhì)量的實(shí)際情況；

（3）地下水水質(zhì)受到人為因素影響明顯，淺層地下水普遍受到污染，中深層地下水局部水質(zhì)變差；

（4）煙臺調(diào)查區(qū)域地下水環(huán)境質(zhì)量為較好，水質(zhì)穩(wěn)定。從污染因子分析，影響地下水的主要因子為硝酸鹽、總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體。

（二）建議

根據(jù)調(diào)查區(qū)域水文地質(zhì)條件和地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀，為確保地下水資源得到合理開發(fā)利用，通過對地下水的監(jiān)測進(jìn)一步的了解和熟悉，地下水監(jiān)測方面存在的問題。

從監(jiān)測內(nèi)容上看，長期以來地下水監(jiān)測的主要內(nèi)容是以地下水水位（埋深）為主，對水質(zhì)、水量等的監(jiān)測還很有限、僅在部分地區(qū)開展，滿足不了供水安全和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等的需求。地下水監(jiān)測工作的現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的要求還不相適應(yīng)。

為了防止環(huán)境地質(zhì)進(jìn)一步惡化，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）煙臺是一個地表水與地下水聯(lián)合供水的城市，流經(jīng)的夾河與沁河水系均不同程度的受到污染，隨著城市的發(fā)展，人口的增加，需水量也日益加大，而地表水受到不同程度的污染，因而加強(qiáng)了對地下水的開采。為了調(diào)節(jié)人口、工業(yè)與需水的矛盾，必須合理開發(fā)地下水資源，加強(qiáng)地下水的動態(tài)監(jiān)測，尤其是地下水水質(zhì)的監(jiān)測，不斷的調(diào)整優(yōu)化地下水開采方案，發(fā)揮其最佳社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

（2）加強(qiáng)管理，制定水資源合理開采利用與保護(hù)規(guī)劃。由于地下水是有限的水資源，在合理利用地下水的同時，可以充分利用地表水補(bǔ)給量廣這一特點(diǎn)，加大地表水對地下水的補(bǔ)給，做到地表水和地下水合理搭配供水。

（3）根據(jù)煙臺不同區(qū)域地下水的存貯情況，通過研究出的補(bǔ)給量與可開采量的實(shí)際情況，合理規(guī)范其區(qū)域的開采量，做到不超采區(qū)域地下水。

（4）開展地面沉降的調(diào)查與監(jiān)測。近年來，由于地面沉降對市政設(shè)施和城市發(fā)展造成了不良影響，如地面沉降使排水能力下降，排水管道斷裂不通，導(dǎo)致排水不暢，路面積水嚴(yán)重，因此應(yīng)啟動地面沉降的監(jiān)測。

（5）提出相應(yīng)的法律、法規(guī)，控制污染物的排放量，禁止未經(jīng)處理污染水直接排入河渠，以免污染地下水。