亳蕪工業(yè)園新建水廠水源地淺層地下水污染評價

［關鍵詞］淺層地下水；地下水污染評價；亳蕪工業(yè)園

為緩解亳州城區(qū)供水壓力，同時考慮亳蕪工業(yè)園未來發(fā)展對水資源的需求，亳州市自來水公司擬在亳蕪工業(yè)園建立新的水廠，設計供水量50000 m3/d。地下水的質(zhì)量直接影響身體健康，為摸清地下水質(zhì)量，開展地下水污染評價工作。

地下水污染是指人類活動造成地下水質(zhì)量發(fā)生明顯惡化的現(xiàn)象[1]。地下水污染評價參照我國地下水質(zhì)量標準（GB/T14848-2017）。

由于勘查區(qū)深層地下水上覆有大于50 m厚的黏性土層，不易受到污染，而村鎮(zhèn)居民生活污染、區(qū)內(nèi)及附近地表水體污染以及農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥使用是引起淺層地下水污染的主要原因。

1. 城市地下水資源開采及利用規(guī)劃

亳州市是歷史文化悠久的城市，2000年之后升級為地級市，城市人口和規(guī)模迅速擴大，對水資源需求量增加很快。該市20世紀80年代以來，基本以地下水為供水水源。地下水集中開采主要由自來水公司渦北水廠、三水廠及一水廠，單位自備水源井構成，另外有農(nóng)村安全飲水呈分散式開采。開采層位以深層地下水為主，少部分開采中深層及淺層地下水，據(jù)有關調(diào)查項目對亳州市1985～2014年深層地下水多年開采量統(tǒng)計，2005年之后，整個譙城區(qū)深層地下水供水量呈指數(shù)型迅速增長，有關項目普查2011 年深層地下水開采量達1659.7×104 m³，根據(jù)水廠資料收集統(tǒng)計分析，2014年深層地下水開采量達2755.9×104 m³（表1、圖1），深層地下水開采量不滿足城市用水需求。

亳州中深層地下水開采較少，主要為自來水廠供水和城區(qū)部分自備井供水，2011年中深層地下水供水總量約為367.6×104 m³，占總供水量的20%左右。

2020 年，全市供水總量102219×10⁴ m³。地表水為35702×10⁴ m³，占供水總量的34.9%；地下水為63465×10⁴ m³，占供水總量的62.1%，其他水源為3050×10⁴ m³，占供水總量的3.0%。淺層地下水為47521×10⁴ m³，占供水總量的46.5%；中、深層地下水為15944×10⁴ m³，占供水總量的15.6%；其他水源供水量為3050×10⁴ m³，占供水總量的3.0%。中、深層地下水主要用于工業(yè)、居民生活和部分服務業(yè)，供水量分別為4624×10⁴ m³ 、10206×10⁴ m³ 和868×10⁴ m³[2]。

亳州市地下水集中開采區(qū)主要分布于城區(qū)附近，勘查區(qū)西、東、南部附近均沒有地下水集中開采水源地（圖2）。2020 年全市水資源總量30.23×10⁸ m³，比2019 年偏多105.8%，較多年平均值偏多21.5%。地表水資源量18.38×10⁸ m³，地下水資源量15.78×10⁸ m³，地下水資源與地表水資源不重復量11.85×10⁸ m³。人均水資源量為605.0 m³[2]。

渦河（大寺閘）入境水量3.055×10⁸ m³，較2019年偏多256.9%，較多年平均值偏少22.1%；渦河（蒙城閘）出境水量為14.091×10⁸ m³，較2019年偏多454.3%，較多年平均值偏少13.8%。與2019年年末相比，全市淺層地下水儲存量增加了2.7×10⁸ m³[2]。

2. 評價標準

地下水污染評價對于無機污染組分來說，評價標準應采用對照值。文章采用的對照值主要引用安徽省淮河流域平原區(qū)地下水污染調(diào)查項目地下水水質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到的淺層地下水各項組分的對照值，無對照值的組分采用Ⅲ類水質(zhì)標準值（表2）。

3. 評價方法及指標

3.1 評價方法

根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局《地下水污染調(diào)查評價技術要求》，采用“單因子污染評價方法”，進行單指標地下水污染評價、分類指標地下水污染評價（即一般化學指標、毒性重金屬指標、無機毒理指標、揮發(fā)性有機指標和半揮發(fā)性有機指標）5類分類指標，根據(jù)水質(zhì)檢測指標成果，僅作一般化學指標、毒性重金屬指標和無機毒理指標3類分類指標評價和地下水污染綜合評價[3]。

（1）單因子污染評價法

利用公式分別計算各水樣點單因子污染指數(shù)結(jié)果P_i，并與表3中污染分級標準對照劃分污染等級，得出各水樣單因子污染等級劃分結(jié)果。

（2）分類指標污染評價

分類指標地下水污染評價是把地下水指標按表3中6類指標類別劃分，按從劣的原則分別采用每類所有參評指標對地下水樣品進行分類指標評價，掌握地下水各類指標在地下水污染中的作用。

（3）綜合污染評價

對單因子污染評價完成并依次劃分等級后，將各水樣單因子污染等級比對，規(guī)定其中污染等級最高因子的等級劃分結(jié)果作為該水樣點的地下水污染綜合評價結(jié)果。

3.2 評價指標

地下水污染評價指標選擇人類活動產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)，結(jié)合水質(zhì)檢測項目，在排除區(qū)內(nèi)原生污染組分外，本次污染評價指標包括一般化學指標、三氮指標和毒性重金屬指標（表4）。

4. 污染程度評價

4.1 分類指標污染評價結(jié)果統(tǒng)計

一般化學指標：根據(jù)上述評價方法，對本次勘查區(qū)淺層地下水所取16組水樣進行單因子污染指數(shù)計算，對比表3，評價一般化學指標在地下水中的污染程度。16組水樣中，BQ01、BQ03、BQ09、BX01D、BX04D 以及BX07 六組水樣水質(zhì)為未污染；BX03N水樣水質(zhì)為輕度污染，污染成分主要為總固體和硫酸鹽；BQ02、BQ05、BQ07以及BX06四組水樣水質(zhì)為中度污染，污染成分主要為總硬度和總固體、硫酸鹽以及F^-；BX02D水樣水質(zhì)為較重度污染，污染成分主要為F^-；BQ06和BQ08水樣水質(zhì)為嚴重污染，污染成分主要為總固體、硫酸鹽、Fe以及F^-；BQ04和BQ10兩組水樣水質(zhì)為極重度污染，污染成分主要為Fe。工作區(qū)一般化學指標污染較為嚴重，中度以上污染水樣占總水樣56%。

三氮指標工作區(qū)淺層地下水16組水樣中，BX01D水樣水質(zhì)為輕度污染，污染成分為NO₃^-，BQ09水樣水質(zhì)為中度污染，污染成分為NO₂^-，BQ02水樣水質(zhì)為較重度污染，污染成分為NO₃^-，BX06水樣水質(zhì)為極重污染，污染成分為NO₃^-，其他水樣均為未污染。工作區(qū)內(nèi)三氮污染程度較輕，16組水樣中僅4組檢出了NO₃^-和NO₂^-污染，占總數(shù)25%。

毒性重金屬指標工作區(qū)淺層地下水16組水樣中僅在農(nóng)灌區(qū)的6組水樣中檢出重金屬輕度-中度污染，污染成分均為Pb，其他水樣水質(zhì)為未污染。

4.2 地下水污染綜合評價

根據(jù)16 組水樣的單因子污染指數(shù)污染等級評價結(jié)果，通過綜合評價方法評出工作區(qū)未污染水樣2組，輕度污染水樣4組，污染點為BX01D、BX03N、BX04D和BX07，中度污染水樣3組，污染點為BQ05、BQ07和BQ09，較重度污染水樣2組，污染點為BQ02和BX02D，嚴重污染水樣2組，污染點為BQ06和BQ08，極重污染水樣3組，污染點為BQ04、BQ10和BX06。綜合來講，工作區(qū)淺層地下水污染較為嚴重，輕度及其以上污染的水樣占總樣的87.5%，主要污染組分為總硬度和總固體、硫酸鹽、Fe、NO₃^-、NO₂^-、F^-以及Pb。

本次淺層地下水樣品包括村鎮(zhèn)民井水樣和遠離村莊的機井水樣，對比兩類水源井的水質(zhì)污染綜合評價結(jié)果，整體以村鎮(zhèn)淺層地下水污染程度較高，這種污染主要屬于生活污染，一般呈局部的點狀或小塊狀分布；遠離村莊以農(nóng)田為主的大面積范圍，淺層地下水一般為未污染至輕度污染，但靠近污水溝渠的機井水質(zhì)達到較重度污染，說明受到地表水污染影響（表5、圖3）。

采集的4組地表水樣水化學類型均為HCO^-₃·Cl^--Na⁺型水，檢測出超標組分有色、渾濁度、肉眼可見物、溶解性總固體、Mn、NO₂^-、NH₄⁺、F^-，檢測超標率在50%以上，說明趙王河與趙橋鄉(xiāng)西側(cè)水渠水質(zhì)為較差水，宋湯河與清水河水質(zhì)為極差水，區(qū)內(nèi)地表水污染主要與上游污水排放有關。

區(qū)內(nèi)淺層孔隙水水化學類型復雜多樣，按主要陰離子和陽離子表示，水化學類型以HCO₃^--Na⁺、HCO₃^--Ca₂⁺、HCO₃^--Mg²⁺型水為主，16組水樣綜合水質(zhì)評價結(jié)果均為較差水。區(qū)內(nèi)淺層孔隙水污染主要與村鎮(zhèn)生活污染及河流溝渠污水排放有關。

中深層孔隙水本次取樣較少，僅取了2組樣，水質(zhì)檢測結(jié)果，水化學類型為Cl^-·SO^2-₄-Na⁺和HCO-3·Cl-·SO^2-₄-Na⁺型水，綜合水質(zhì)評價結(jié)果均為極差水，2組中深層水樣水質(zhì)差可能與原生環(huán)境有關。

深層孔隙水取樣8組，水化學類型以HCO₃^-·Cl^--Na⁺和HCO₃^--Na⁺型水為主，通過綜合評價水質(zhì)均為較差水。

綜上，勘查區(qū)大部分地帶淺層地下水基本達到或接近城市供水水質(zhì)要求[5]。

5. 結(jié)論

（1）對亳蕪工業(yè)園新建水廠水源地淺層地下水進行單因子污染評價、分類指標污染評價及綜合污染評價，大部分地帶淺層地下水基本達到或接近城市供水水質(zhì)要求。

（2）淺層孔隙水污染主要與村鎮(zhèn)生活污染及河流溝渠污水排放有關。其次，農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥使用亦有一定的影響，總體以遠離村莊及污染溝渠的地帶水污染程度較輕[4-6]。