山西省地下水2016—2020年水質(zhì)變化趨勢(shì)及污染因子分析

孫曉杰，趙 立，邢益毓，郝曉丹，劉 紅，陳一寧

（太原師范學(xué)院, 山西 晉中 030619）

0 引言

地下水是水資源的重要組成部分，對(duì)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用[1]。地下水污染指引起地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和生物學(xué)特性發(fā)生改變而使水質(zhì)量下降的現(xiàn)象[2]。地下水環(huán)境是由多因子構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，與人類生活息息相關(guān)，制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，因此，受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注[3]。隨著地區(qū)發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，地下水開采量逐年增加，加劇了地下水污染、水質(zhì)惡化等環(huán)境地質(zhì)問題的發(fā)生與發(fā)展。目前山西省地下水水質(zhì)總體不容樂觀，地下水資源可利用量越來越少，地下水質(zhì)量問題日益突出，形勢(shì)較為嚴(yán)峻。

山西省屬于干旱和半干旱地區(qū)，是全國(guó)水資源貧乏省份之一。2000年全省供水量中地下水供水量占62.78%[4]，維持著生活飲用、農(nóng)牧業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市發(fā)展等方面的用水[5]，地下水是山西經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要水資源，也是重要的戰(zhàn)略性資源。自1972年開始，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)水資源的需求越來越多，地下水開采量逐年增加，造成了地下水水位下降、水質(zhì)惡化，可利用地下水資源日趨減少，地下水資源嚴(yán)重破壞，制約了地區(qū)的生態(tài)發(fā)展[6]。

在此背景下，較多學(xué)者對(duì)山西典型城市地下水進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)及原因分析，得出地下水污染受到多種因素影響，其中地下水開采、工業(yè)與生活廢棄物的排放、農(nóng)業(yè)灌溉等活動(dòng)是導(dǎo)致地下水污染的最主要因素[7]，監(jiān)測(cè)檢出污染物即超標(biāo)項(xiàng)目共計(jì)13項(xiàng)[8]。目前，學(xué)者對(duì)盆地或者平原尺度的研究較多，如孫一博[9]對(duì)關(guān)中盆地的研究，盧穎等[10]對(duì)張掖盆地的水化學(xué)特征研究，邢麗娜[11]對(duì)華北平原的地下水研究，秦兵[12]對(duì)大同盆地地下水水化學(xué)成因的探討，以及諸錚[13]闡述了地下水的污染趨勢(shì)，指出地下水污染與其陸源的污染呈正相關(guān)的關(guān)系。因此，有必要進(jìn)一步對(duì)山西全省的地下水水質(zhì)趨勢(shì)與污染機(jī)理進(jìn)行研究。

本文利用2016—2020年長(zhǎng)時(shí)間的序列水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析研究山西省水質(zhì)變化趨勢(shì)，從山西11個(gè)市出發(fā)分析山西省地下水污染最主要的污染指標(biāo)，為山西省水質(zhì)保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。本研究主要探討以下科學(xué)問題：①山西省總體地下水質(zhì)狀況如何；②省內(nèi)不同層次的水質(zhì)污染狀況；③導(dǎo)致地下水污染的因素有哪些。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

山西省位于黃土高原東部（110°14′～114°33′E；34°34′～40°44′N）[14]，平均海拔500～1500 m[15]。屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年降水量400～650 mm，年均氣溫3～14℃，年蒸發(fā)量1500～2300 mm[16]。山西省有眾多的河流，河流主要分為海河和黃河兩個(gè)水系，其中山西省內(nèi)的漳河、滹沱河和桑干河屬于海河水系，漳河起源于山西省東南部，滹沱河以及桑干河起源于山西省東北部。黃河在山西境內(nèi)始于忻州偏關(guān)縣，終于運(yùn)城垣曲縣，較大的支流有汾河、沁河、昕水河、涑水河和三川河，其中作為黃河第二大支流的汾河流經(jīng)太原、運(yùn)城、臨汾和忻州四大盆地[17]。山西省現(xiàn)轄11個(gè)地級(jí)市，119個(gè)縣市區(qū)，總?cè)丝诩s3430萬人。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究的時(shí)間尺度為2016—2020年。數(shù)據(jù)來源于2016—2020年山西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心全省67個(gè)地下水國(guó)控點(diǎn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況的報(bào)告，2016—2020年山西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和應(yīng)急保障中心關(guān)于山西省地下水監(jiān)測(cè)情況的報(bào)告，山西省地下水污染狀況調(diào)查報(bào)告等。數(shù)據(jù)主要包括山西省國(guó)考點(diǎn)和省控點(diǎn)位地下水類型及水質(zhì)無機(jī)、有機(jī)和金屬元素等的含量。

通過梳理各地市的地下水污染狀況調(diào)查報(bào)告，共收集到山西省地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)1139個(gè)，其中生態(tài)環(huán)境部門負(fù)責(zé)的點(diǎn)位有336個(gè)，包括國(guó)考點(diǎn)位67個(gè)，省控點(diǎn)位269個(gè)。全省國(guó)考點(diǎn)、省控點(diǎn)分布圖見圖1。

對(duì)全省的地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位按照其所屬部門進(jìn)行分類，梳理出各地級(jí)市監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布狀況，各點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)頻次和監(jiān)測(cè)指標(biāo)見表1。

1.3 研究方法

1.3.1 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

在時(shí)空分析的基礎(chǔ)上，利用《GB/T 14848-93地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，進(jìn)行地下水質(zhì)量單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)，按標(biāo)準(zhǔn)所列分類指標(biāo)，劃分為五類，代號(hào)與類別代號(hào)相同，不同類別標(biāo)準(zhǔn)值相同時(shí)，從優(yōu)不從劣。進(jìn)行地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)：①參加評(píng)分的項(xiàng)目應(yīng)不少于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；②首先進(jìn)行各單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)，劃分組分所屬質(zhì)量類別；③對(duì)各類別按表2確定單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值Fi；④按公式（1）和（2）計(jì)算綜合評(píng)價(jià)分值F和；⑤根據(jù)F值，按表3劃分地下水質(zhì)量級(jí)別。

表2 單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值Fi表

表3 地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)劃分表

式中：—各單位項(xiàng)組分Fi的平均值；Fmax—單項(xiàng)組分評(píng)分值Fi中的最大值；n—項(xiàng)數(shù)。

在時(shí)空分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)《GB/T 14848-2017地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，進(jìn)行地下水質(zhì)單指標(biāo)評(píng)價(jià)，按指標(biāo)值所在的限值范圍確定地下水質(zhì)量類別，指標(biāo)限值相同時(shí)，從優(yōu)不從劣；進(jìn)行地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，按單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果最差的類別確定，并指出最差類別的指標(biāo)。

1.3.2 地下水水質(zhì)類型污染分布

以水質(zhì)達(dá)到良好及以上或Ⅲ類及以上為達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，梳理國(guó)考點(diǎn)和省控點(diǎn)2016—2020年在各地市的達(dá)標(biāo)/超標(biāo)情況以及相應(yīng)點(diǎn)位地下水類型的超標(biāo)/達(dá)標(biāo)情況，分析各地市水質(zhì)超標(biāo)類型。

1.3.3 地下水污染類型影響因素

對(duì)山西晉城、太原、大同三地區(qū)進(jìn)行2016和2018年的各類污染元素（氯離子、總硬度、溶解性總固體、氨氮、硝酸根、氟化物、硫酸根）與地下水水質(zhì)綜合污染分值進(jìn)行皮爾森（Person）相關(guān)性分析，了解山西省地下水污染影響因子。使用Excel 2019和SPSS26軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 研究結(jié)果

2.1 山西省地下水水質(zhì)總體變化趨勢(shì)

2016—2020年山西省地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果（圖2）顯示，I～I(xiàn)II類水的比例在65%～75%波動(dòng)；I～I(xiàn)I類水比例由2016年的12.24%上升至2020年的21.29%，2019年有所下降但總體呈上升趨勢(shì)；III類水整體呈下降趨勢(shì)，由2016年的60%下降到2020年的48.45%。

圖2 山西省國(guó)考點(diǎn)和省控點(diǎn)位地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

IV類水在2017年達(dá)到比重最高（28.14%）后呈下降趨勢(shì)，2020年其比重降至16.67%；V類水比重增大，由2016年占總體的6%增長(zhǎng)至2019年的15%，達(dá)到最高點(diǎn)，雖然2020年V類水比重下降（13.58%），但其占比仍呈上升趨勢(shì)，地下水水質(zhì)兩級(jí)分化現(xiàn)象逐漸明顯。

2016—2017年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以《GB/T 14848-93地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，2017年《GB/T 14848-2017地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布后，省控點(diǎn)位2018—2020年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以《GB/T 14848-2017地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。就整體污染狀況來看，I～I(xiàn)II類水<75%，且劣V類水<20%，符合輕度污染特征。因此得出2016—2020年山西省地下水水質(zhì)屬于輕度污染狀態(tài)。

2.2 山西省地下水水質(zhì)類型污染分布

2016—2020年水質(zhì)超標(biāo)類型統(tǒng)計(jì)顯示（圖3），在山西省11個(gè)市中水質(zhì)超標(biāo)類型以孔隙水為主的有8個(gè)，以裂隙水為主的有2個(gè)，以巖溶水為主的有1個(gè)。由此可見，5年來水質(zhì)超標(biāo)的類型主要以孔隙水為主。水質(zhì)超標(biāo)類型以裂隙水（長(zhǎng)治市和陽(yáng)泉市）和巖溶水（晉城市）為主的城市主要分布在山西省東部地區(qū)。全省中太原市的孔隙水受污染情況最為嚴(yán)重，數(shù)量遠(yuǎn)超其他市的孔隙水污染數(shù)量，由此可知，太原地區(qū)目前是山西省水質(zhì)超標(biāo)最為嚴(yán)重的地區(qū)。推測(cè)全省地下水污染主要發(fā)生在淺層孔隙水，中深層的巖溶水和裂隙水受到的影響較小，但仍有一定數(shù)量的巖溶水、裂隙水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位水質(zhì)超標(biāo)。

圖3 山西省國(guó)控點(diǎn)與省控點(diǎn)2016—2020年水質(zhì)類型污染情況統(tǒng)計(jì)

2.3 山西省地下水污染影響因素

通過SPSS 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布分析，選擇使用皮爾森相關(guān)分析方法。選取分別位于山西省南部、中部和北部3個(gè)地區(qū)中具有地域代表性的晉城、太原、大同3個(gè)地區(qū)，并分別對(duì)其在2016年和2018年的各類污染元素與地下水水質(zhì)綜合污染分值進(jìn)行Person相關(guān)性分析，以此對(duì)山西省地下水污染影響的變化進(jìn)行分析（表4）。其中晉城地區(qū)地下水類型中巖溶水污染最為嚴(yán)重，孔隙水和裂隙水污染兼有。太原和大同地區(qū)主要地下水類型中以孔隙水污染占比最大。

表4 2016和2018年晉城、太原和大同地區(qū)地下水綜合評(píng)價(jià)分值與污染元素相關(guān)性分析

晉城地區(qū)以巖溶水污染為主。由表4可知，2016年和2018年總硬度、溶解性總固體和硫酸根與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)性顯著，相關(guān)性數(shù)值也較大，氟化物的影響從2016年的不顯著轉(zhuǎn)至2018年變?yōu)轱@著。其余因子如氯離子、氨氮、硝酸根、pH在2016年和2018年的調(diào)查中均無顯著影響，表明巖溶水污染與它們的關(guān)系并不緊密?？傆捕?、溶解性總固體、硫酸根與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的相關(guān)性均高于其他2個(gè)地區(qū)，說明與孔隙水相比，總硬度、溶解性總固體和硫酸根離子對(duì)巖溶水污染的影響更大。對(duì)比2016與2018年的數(shù)據(jù)可知，晉城地區(qū)氨氮對(duì)地下水的影響正在下降，由正相關(guān)轉(zhuǎn)化為負(fù)相關(guān)，氟化物對(duì)水質(zhì)影響程度增大，說明隨時(shí)間變化，晉城地區(qū)地下水污染影響因素發(fā)生變化。

太原地區(qū)以孔隙水污染為主，且基數(shù)較大，污染情況最為嚴(yán)重。從表4可知，以孔隙水污染相關(guān)的元素較多，各要素綜合影響較多，關(guān)系復(fù)雜。除硝酸根離子以外的元素與地下水水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)均有顯著相關(guān)性。對(duì)比2016年與2018年兩組數(shù)據(jù)可知，太原地區(qū)地下水污染中的氟化物相關(guān)度加強(qiáng)，表明太原地區(qū)地下水污染的因素中氟化物的作用正在增強(qiáng)，太原地區(qū)孔隙水污染嚴(yán)重的原因可能與此有關(guān)。

大同地區(qū)以孔隙水污染為主，大同地區(qū)的孔隙水污染情況與太原地區(qū)相比，各元素與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)性大有不同。如2016年的數(shù)據(jù)中除氟化物與氨氮以外其他元素與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)呈負(fù)相關(guān)，可能是因?yàn)樨S水期監(jiān)控點(diǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)缺失造成。氨氮與大同地區(qū)地下水水質(zhì)相關(guān)性遠(yuǎn)大于太原地區(qū)。2018年的數(shù)據(jù)中除硫酸根離子以外，其他元素均與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)呈正相關(guān)關(guān)系，與太原地區(qū)相似。比較2016年與2018年數(shù)據(jù)，氨氮對(duì)地下水水質(zhì)的影響下降，而硝酸根離子的影響由2016年到2018年相關(guān)性增大，表明硝酸根離子對(duì)地下水水質(zhì)的影響正在上升。

綜上所述，結(jié)合表1至表4內(nèi)容來看，氟化物與山西省的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)性較高，影響較大，且影響正逐年增長(zhǎng)。氯離子與巖溶水污染的關(guān)系并不大，主要與孔隙水污染相關(guān)。巖溶水污染地區(qū)的總硬度、溶解性總固體、硫酸根與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的相關(guān)性均高于孔隙水污染地區(qū)，說明與孔隙水相比，總硬度、溶解性總固體和硫酸根離子對(duì)巖溶水污染的影響更大。氨氮曾在山西省地下水污染中占有重要位置，雖然目前氨氮與地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)性正在下降，但仍有一定影響。硫酸根離子在山西對(duì)地下水水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)中呈由南到北相關(guān)性遞減的趨勢(shì)，在北部的大同地區(qū)出現(xiàn)了負(fù)相關(guān)的現(xiàn)象，且相關(guān)性逐漸趨向不相關(guān)，表明硫酸根離子對(duì)地下水水質(zhì)的影響逐年減少。

3 山西省地下水污染原因分析

通過2016—2020年的調(diào)查和分析可知，山西省地下水總體水質(zhì)情況屬于輕度污染狀態(tài)。地下水水質(zhì)隨城市生態(tài)發(fā)展而得到改善，城市化過程中我國(guó)政府越來越重視環(huán)境保護(hù)和治理，極力促進(jìn)了城市環(huán)境質(zhì)量的提升[18]。2017—2020年山西省為改善地下水做出較多的努力，如2017年大同市推動(dòng)綠色發(fā)展，推行一座城一種藍(lán)一條路，2018年國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)山西子項(xiàng)目通過驗(yàn)收，2019年山西省地下水污染防治工作培訓(xùn)班在太原舉行；2020年各行業(yè)受疫情影響嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的減少使得水質(zhì)整體得到改善，IV類和V類水比重下降，I/II類水比重上升明顯，山西省水質(zhì)明顯有變好趨勢(shì)。

3.1 不同類型地下水污染原因分析

山西高原地形隆起，基巖裸露，大氣降水滲入是地下水的主要補(bǔ)給源，部分地表水滲漏補(bǔ)給，包括農(nóng)田灌溉入滲補(bǔ)給，河道滲漏補(bǔ)給?？紫端|(zhì)直接受地表環(huán)境影響，孔隙水是工農(nóng)業(yè)和生活用水的重要供水水源。山西省孔隙水污染最嚴(yán)重地區(qū)是太原市。太原作為山西的省會(huì)城市，2020年常住人口有530.41萬人，是山西省人口最多的市，工農(nóng)業(yè)用水和生活用水量較省內(nèi)其他城市多，因此太原市孔隙水的污染嚴(yán)重與城市的人口數(shù)量多及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)量大有關(guān)。太原市地下孔隙水污染可能隨城市化進(jìn)程而加劇，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)對(duì)地下水水質(zhì)造成負(fù)面影響。當(dāng)?shù)匦枰哟蠊?jié)水力度，提高工業(yè)生產(chǎn)水資源利用率，從而保護(hù)地下水，減少地下水污染[18]。

山西省晉城地區(qū)地貌以山地丘陵為主，山地丘陵地區(qū)巖溶水較多。自20世紀(jì)80年代以來，受當(dāng)?shù)孛旱V、鐵礦等資源開采的影響，晉城地區(qū)淺層、中層地下水水文地質(zhì)條件基本遭到破壞，為解決用水問題，深層巖溶水成為當(dāng)?shù)鼐用裆钆c工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的主要供水水源[19]。位于晉城的巖溶泉是晉城地區(qū)重要的供水源，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水與生活污水排放，加之污染河道的河流滲漏及地下水開采超標(biāo)等，造成了巖溶水污染。

以山地丘陵為主的陽(yáng)泉地區(qū)和長(zhǎng)治地區(qū)地下水類型以裂隙水為主。以煤炭為主的工業(yè)格局構(gòu)成了陽(yáng)泉和長(zhǎng)治地下水裂隙水污染嚴(yán)重的局面，煤炭業(yè)的發(fā)展使地下水位下降嚴(yán)重，大量地下水轉(zhuǎn)化為礦井水排向地表，在地下形成了以煤礦井為中心的地下水降落漏斗，裂隙水向礦坑匯流，在其影響半徑范圍內(nèi)，地下水水位下降，儲(chǔ)量減少[20]，陽(yáng)泉和長(zhǎng)治地區(qū)經(jīng)營(yíng)較多的煤炭開采和洗選業(yè)，煤炭的開采使土壤裂隙增大而形成漏斗狀，裂隙水流通加快，污染也隨之加快并且匯集到礦坑的裂隙水受到煤矸石的污染。地下裂隙水污染主要是受到煤炭開采業(yè)的影響，要進(jìn)一步提高開采技術(shù)，做好開礦后續(xù)恢復(fù)生態(tài)工作，減少裂隙水的污染。

3.2 山西省地下水污染物分析

研究結(jié)果顯示，氟化物、氯化物、總硬度、溶解性總固體、硫酸根、氨氮是山西省地下水污染物的組成成分。氟化物含量超標(biāo)可能與自然因素有關(guān)，如盆地周邊山區(qū)基巖被淋濾后，含氟礦物釋放進(jìn)入地下水，在流動(dòng)過程中隨著方解石沉淀的生成，促進(jìn)了CaF2礦物的溶解，造成地下水中氟離子濃度不斷增加，同時(shí)在水流緩慢的中部排泄區(qū)，較強(qiáng)的蒸發(fā)濃縮作用，進(jìn)一步提高了氟離子濃度。由于城市和工業(yè)的過度需要，淡水不斷被抽出作為生活和工業(yè)用水，然后作為地表污水被排放[21]，并且山西省各地基巖氟含量均比較高，加之受大陸性氣候影響較大，隨著全球氣溫升高和溫室效應(yīng)的影響，蒸發(fā)強(qiáng)，促進(jìn)了氟離子濃度的提高，所以氟離子對(duì)山西省地下水的影響正逐年上升。

氯化物是地下水污染物的重要組分，這與其穩(wěn)定的離子特性有關(guān)[22]。工業(yè)廢水中Na+和農(nóng)藥化肥中的K+、NH4+可置換出土壤中的Mg2+和Ca2+，產(chǎn)生MgCl2和CaCl2，下滲到地下水中，同時(shí)，生活垃圾未經(jīng)處置在淋濾過程中釋放出的氯化物也會(huì)滲入到地下水中。由于山西煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，露天煤礦和廢棄煤炭堆積會(huì)引起大量物質(zhì)蒸發(fā)在大氣中沉積，引起氯離子以降水形式滲入到地下水中?？紫端疃容^淺，易受地表污染物的影響，工業(yè)廢水、農(nóng)藥化肥及工業(yè)產(chǎn)物均會(huì)引起氯離子超標(biāo)造成巖溶水污染[23]?？傆捕?、溶解性總固體、硫酸根污染的產(chǎn)生除天然背景值高以外還與人為采礦活動(dòng)有關(guān)。山西省礦產(chǎn)資源豐富，是資源開發(fā)利用大省，煤礦老窯水和金屬硫化礦床的地下水中含有較高含量的硫酸鹽[24]，地下水滲流過程中，不斷溶解易溶的石膏、硫酸鹽巖，使得地下水中SO42-含量增高。煤炭開采導(dǎo)致不同含水層融合，礦坑水、老窯積水通過一定途徑進(jìn)入含水層使地下水遭受污染，同時(shí)含煤地層中含有大量的黃鐵礦和硫元素，使礦坑水中的總硬度升高，礦坑水下滲或流經(jīng)灰?guī)r裸露區(qū)時(shí)污染地下水而導(dǎo)致地下水中總硬度升高。中奧陶統(tǒng)三組灰?guī)r中均含有多層石膏，石膏、灰?guī)r、白云巖在含水層中大量溶解導(dǎo)致地下水中溶解性總固體濃度上升。這些現(xiàn)象大多發(fā)生在孔隙水位置以下，這也就解釋了為什么巖溶水污染與總硬度、溶解性總固體、硫酸根相關(guān)性大于孔隙水污染與總硬度、溶解性總固體、硫酸根的相關(guān)性。山西省的年降水量從東南向西北遞減，降水中含有部分硫酸根離子，導(dǎo)致了硫酸根離子在山西對(duì)地下水水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)中呈由南到北相關(guān)程度遞減的趨勢(shì)，加之如今對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的治理，規(guī)范合理的開采煤礦，使硫酸根離子逐漸減少，其污染重要性也逐漸減弱。

山西省地下水中氨氮含量大可能是大量施用氮肥而造成的。生產(chǎn)和生活未處理用水直接排放促使土壤含氮量增加，土壤徑流等過程最終會(huì)引起地下水氨氮含量超標(biāo)[25]。農(nóng)村地區(qū)過渡引河水灌溉會(huì)引起地下水氨氮污染，如運(yùn)城地區(qū)農(nóng)村引黃灌溉。近年來山西省推廣先進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)，加快推進(jìn)現(xiàn)役機(jī)組升級(jí)改造，在役和新建機(jī)組逐漸全部達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。近年來工業(yè)排放和使用化肥相對(duì)減少，工業(yè)排放更加標(biāo)準(zhǔn)，山西產(chǎn)業(yè)正在轉(zhuǎn)型升級(jí)，除煤炭產(chǎn)業(yè)以外的產(chǎn)業(yè)正大型崛起，是山西地區(qū)地下水中氨氮影響下降的重要原因。

4 結(jié)論

（1）通過對(duì)2016—2020年山西省地下水國(guó)考點(diǎn)省控點(diǎn)位水質(zhì)分析可知5年間I～I(xiàn)I類水占比總體呈上升趨勢(shì)，III類水占比呈下降趨勢(shì)，IV類水在2017年達(dá)到比重所占最高值后便呈下降趨勢(shì)，V類水比重增大，但I(xiàn)～I(xiàn)II類水的比例較大，整體符合輕度污染特征。

（2）山西省5年來水質(zhì)超標(biāo)的類型主要以孔隙水為主，太原是山西省水質(zhì)超標(biāo)最為嚴(yán)重的地區(qū)。市級(jí)地區(qū)范圍內(nèi)水質(zhì)超標(biāo)類型，8個(gè)以孔隙水為主，2個(gè)以裂隙水為主，1個(gè)以巖溶水為主，山西省內(nèi)地下水污染主要發(fā)生在淺層孔隙水，中深層的巖溶水和裂隙水受到的影響較小。晉城地區(qū)巖溶水污染最為嚴(yán)重，太原和大同地區(qū)主要地下水類型中以孔隙水污染占比最大。

（3）對(duì)晉城、太原和大同地區(qū)地下水的研究表明氟化物對(duì)地下水水質(zhì)影響最大，成為山西省地下水污染的最主要指標(biāo)。氯離子對(duì)山西省地下水中的孔隙水污染較嚴(yán)重；總硬度、溶解性總固體和硫酸根離子對(duì)巖溶水污染的影響較大；氨氮隨時(shí)間變化對(duì)地下水水質(zhì)污染的影響逐漸下降；硫酸根離子對(duì)山西省地下水的水質(zhì)影響由山西省南部到北部逐漸遞減，對(duì)山西省地下水水質(zhì)的影響逐年減少。