臺兒莊城區(qū)飲用水水源地水質分析及評價

盧振峰，馬 坤

(1.山東宜維檢測有限公司，山東 棗莊 277400；2.棗莊市生態(tài)環(huán)境局 臺兒莊分局，山東 棗莊 277400)

地下水作為我國重要的供水資源[1]，在國民生活生產(chǎn)、社會穩(wěn)定以及生態(tài)平衡等方面起著重要的作用[2-3]。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城鎮(zhèn)化的提高及人類活動的加劇，地下水的污染問題日益突出。為了解和掌握地下水污染狀況和程度，開展地下水水質分析及評價對推動區(qū)域經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義[4]。目前，臺兒莊城區(qū)地下水源屬于傍河水源，同時面臨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活污染源的復合污染，亟須對臺兒莊城區(qū)的地下水水質現(xiàn)狀進行評價。筆者以棗莊市生態(tài)環(huán)境局臺兒莊分局2019年城區(qū)飲用水水源地水質監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，探討了水源地水質的季節(jié)變化特征，采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評價了地下水的質量級別,以期為研究區(qū)飲用水水環(huán)境質量評估提供參考資料。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

臺兒莊地處蘇魯交界，位于山東省棗莊市南部，屬于暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)，四季分明，全年平均氣溫為14℃，年平均降水量為811.6 mm，年均蒸發(fā)量為1 585.2 mm,年主導風向為東北風，平均風速為2.3 m/s。地勢南北高，中間低，自西向東漸低，呈傾斜狀，西南部為碳酸鹽含水巖組、東南部為第四系孔隙水含水巖組與碳酸鹽含水鹽組疊置結構，上下水力聯(lián)系密切，北部局部為第三系裂隙含水巖組。全區(qū)地表水資源豐富，京杭運河、嶧城大沙河、濤溝河等13條河流交錯，年均凈流量達1.42×108m3,素有“江北水鄉(xiāng)”之美譽。

1.2 水質評價

依據(jù)《地下水質量標準》(GB/T 14848—2017)限值為標準對水源地水質進行評定，使用內(nèi)梅羅綜合因子指數(shù)對水源地水質進行評價。

pi=ci/si

(1)

(2)

1.3 數(shù)據(jù)處理

監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2010整理后，使用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 水質結果

張莊水源地和小龔莊水源地13項水質指標被檢出，檢測結果以季節(jié)、均數(shù)、標準差等方式列出，見表1。

表1 不同季節(jié)水源地地下水水質Tab.1 Water quality of groundwater during different seasons

本文采用變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)評價各指標變化情況。水質指標中僅有總硬度的質量濃度在張莊水源地4個季度中均超標外，其他水質指標均未超標。其中總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體在張莊水源地和小龔莊水源地質量濃度變化幅度不大(10%

氟化物和硝酸鹽在兩個水源地各個季節(jié)水質中的質量濃度基本穩(wěn)定(CV≤10%)，隨季節(jié)的變化基本呈遞增趨勢。氯化物在張莊水源地水中質量濃度較穩(wěn)定(CV≤10%)，而在小龔莊水源地水中有小幅度的變化(10%

耗氧量在張莊水源質量濃度變化小于小龔莊。菌落總數(shù)在水源地變化幅度小，并且隨季節(jié)變化成上升趨勢。

金屬離子(Na、Al)在水源地中均被檢出，質量濃度普遍達到Ⅰ類水的標準，而Al在小龔莊水源地春季變化幅度較大(CV=100%)。As雖然在張莊水源地和小龔莊水源地含量極低，但部分月份仍有檢出。

2.2 水質評價

依據(jù)檢測結果，運用內(nèi)梅羅綜合因子評價法對張莊水源和小龔莊水源水質進行評價，見圖1。

圖1 不同季節(jié)地下水的綜合評價Fig.1 Comprehensive evaluation of groundwater during different seasons

從圖1可以看出，張莊水源地水質綜合評價指數(shù)在各季度均為0.8

3 討論

臺兒莊城區(qū)飲用水源地水質檢出指標基本與劉艷明等的研究結果一致，臺兒莊地下水水化學類型主要為HCO3-Ca型，鈣、鎂含量偏高導致總硬度超標[7]。硫酸鹽、溶解性總固體、氯化物等屬于鹽類污染，其作用機制較為復雜，地質巖層結構、溶濾、離子交替吸附及蒸發(fā)濃縮都會影響鹽類質量濃度[6,8]。

張莊水源地處含水巖組與碳酸鹽含水鹽組疊置結構，地勢坡度變小，地下水徑流變緩，接納北來的地下水易溶物質，加上埋深淺、京杭運河水及生活污水入滲等原因，導致其鹽離子濃度大于小龔莊水源地。由于臺兒莊農(nóng)田長期過量的施用氮肥，生活污水和工業(yè)廢水排入河流滲漏到地下水，導致水源地氟化物、硝酸鹽和菌落總數(shù)的濃度隨季節(jié)遞增。

氨氮在張莊水源地春季小幅度的變化歸結于周邊居民活動減少，這與臺兒莊區(qū)夏秋降雨多，地面塌陷、村民丟棄廢物及施用農(nóng)家肥降解滲入有關。Al在地殼中含量豐富且廣泛存在，因此水中含有Al。小龔莊水源地水中Al的春季月份變化幅度較大，可能與秸稈腐爛、周邊村民活動有關。水源地的秋季都檢出As，這可能是因為農(nóng)藥(麥田滅蟲、玉米田噴除草劑)、膏礦廢水及地面塌陷。另外，小龔莊水源水質優(yōu)于張莊水源水質，主要與水源地水質各指標監(jiān)測濃度有關。

4 結論

① 對臺兒莊城區(qū)張莊和小龔莊飲用水水源地水質13項指標進行了檢測，與《地下水質量標準》(GB/T 14848—2017)限值相比，僅張莊水源地總硬度超標，其余指標符合標準限值。檢出的水質指標的質量濃度為張莊水源地大于小龔莊水源地。

② 運用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評價法對水源地水質進行評價，結果發(fā)現(xiàn)張莊水源地水質處于良好級別，小龔莊水源地水質處于優(yōu)級別，小龔莊水源地水質優(yōu)于張莊水源地。