1樓：中地數媒
王獻坤 左正金 羅文金 程生平 薛保民
（河南省地質調查院，鄭州450007）
摘要：本文依據2003、2023年度環境水文地質調查及水質分析成果資料，對淮河流域沙潁河段（河南省域）淺層地下水質量現狀、汙染現狀進行了評價；並分析研究了淺層地下水的面狀汙染特徵、帶狀汙染特徵、垂向汙染特徵、居民區內外汙染特徵。
1 前言
研究區位於淮河流域沙穎河的中下游（河南省中東部），隸屬許昌市、漯河市、周口市，面積約1.2萬km2，平均人口密度900人/km2，東部可達1200人/km2。研究區屬黃淮沖積平原，地形平坦，地勢西北高東南低，地面標高100～36m，地面坡降0.
5‰左右。沙河、潁河、汾河、賈魯河由西北流向東南，在東南出境。第四紀以來地殼長期處於不斷下降狀態，沉積了巨厚的鬆散堆積物，厚約300m以上。
地表岩性主要為粉土、粉質粘土。
遵循以「地層分層為基礎，水文地質要素為依據，開發利用為目的」的原則，將研究區地下含水系統分為兩個含水層組：(1)淺層含水層，控制深度50m左右，主要由qh、
2 淺層地下水水質質量現狀
依據「淮河流域環境地質調查技術要求」，選取19項因子，包括：ph值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、揮發性酚類、鐵、錳、鉛、砷、汞、鎘、鉻（六價）、氟化物、氰化物。按《地下水質量標準（gb/t14848－93）》判定地下水的質量類別。
圖1顯示了埋深小於20m時地下水質量：以ⅲ、ⅳ、ⅴ類水分布為主，ⅲ類水只有零星分布，ⅴ類水分布面積最大。ⅲ類水面積441.
8km2，佔3.51％。ⅳ類水：
分布面積3658.9km2，佔29.12％，主要超標因子有總硬度、錳、氟化物、鐵、亞硝酸鹽。
ⅴ類水面積8465.1km2，佔67.37％，主要超標因子有總硬度、硝酸鹽、氯化物、溶解性總固體、錳、氟化物、硫酸鹽。
埋深20～50m的地下水質量比埋深小於20m的地下水質量要好得多。其ⅱ、ⅲ類水分布面積1238.0km2，佔10.
21％；ⅳ類水面積7472.9km2，佔59.47％，主要超標因子為總硬度、氟化物、錳；ⅴ類水分布面積3810.
0km2，佔30.32％，其主要超標因子有總硬度、氟化物、硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體。
圖1 淺層地下水（埋深小於20m）質量評價圖（2003～2004）
3 水質汙染現狀
3.1 背景值的確定及評價方法
本次地下水汙染評價，確定地下水背景值的方法為：80年代以前淺層地下水水質汙染輕微，可採用歷史水質資料，根據數理統計方法求取其背景值［1］；無歷史資料資料的因子，則按照地下水質量標準ⅱ類水的上限確定相應的背景值。評價的因子與質量現狀評價時基本一致。
評價方法採用內梅羅指數法，用內梅羅指數pi對汙染程度進行分級和分割槽，內梅羅指數計算公式為：
華東地區地質調查成果**集:1999~2005
式中：pi—合汙染指數
華東地區地質調查成果**集:1999~2005
—各單項組分評分值i的平均值；imax——單項組分評分值i的最大值。
根據pi值計算結果，按下錶（表1）規定劃分地下水汙染級別。
表1 地下水汙染級別分類表
3.2 地下水汙染現狀
埋深小於20m的地下水汙染現狀見圖2所示。未受汙染區呈點狀分布，面積128.2km2，佔1.
02％；輕微汙染區面積2656.4km2，佔21.14％；中等汙染區面積4132.
9km2，佔32.89％，主要汙染因子氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體、高錳酸鹽指數。嚴重汙染區面積5648.
4km2，佔44.95％，主要汙染因子有氯化物、溶解性總固體、硝酸鹽、總硬度、硫酸鹽、高錳酸鹽指數。
圖2 淺層地下水（埋深小於20m）汙染現狀評價圖（2003～2004）
埋深20～50m的地下水汙染現狀與埋深小於20m時相比汙染較輕，嚴重汙染區分布位置相近，但面積變小。未受汙染區零星分布，面積305.3km2，佔2.
43％。輕微汙染區面積4076.4km2，佔32.
44％。中等汙染區面積5054.0km2，佔40.
22％；嚴重汙染區面積3130.2km2，佔24.91％，主要汙染因子是氯化物、硝酸鹽、溶解性總固體、硫酸鹽、總硬度。
4 地下水汙染特徵
4.1 面狀汙染特徵
依據汙染評價圖及其他資料，可以得出淺層地下水在平面上的汙染特徵。
（1）未受汙染區、輕微汙染區一般分布於城市的上游，無汙水渠（溝）通過。
（2）中等汙染區一般處於汙水溝較少、距城市有一定距離的區域，城市及工業汙染不嚴重，主要汙染是當地生活汙水、生活垃圾及農藥、化肥等。
（3）嚴重汙染區，一般位於城市的下游排汙區或地勢地窪容易聚集汙水的地區。前者如周口市、漯河市及許昌市下游一帶，該區汙水溝較發育，汙水通過入滲、灌溉等方式汙染地下水。後者如鄢陵南王崗一帶，地勢較低窪，汙染的河水通過引水渠易在本區滯溜，再加上汙水灌溉以及當地的生活汙染、農業汙染，使汙染程度較重。
4.2 帶狀汙染特徵
沿汙水河（溝）兩側附近淺層地下水受到汙染，汙染寬度與排汙時間長短、汙水水質狀況、河溝寬度、深度、岩性、補排關係等因素有關。一般距汙水河（溝）愈近汙染愈嚴重，嚴重汙染帶的寬度一般可達50～150m。
從表2可知，在距汙染河溝200m以內，靠近汙染溝的水質明顯劣於遠離汙染溝的地下水水質；而當離汙染溝的距離大於300m以後，距汙染河溝的遠近對地下水水質差異的影響就不是那麼明顯了（參見表2qs054、qs055）。嚴重汙染帶的寬度一般達150m。
表2 距汙水河溝不同距離淺層地下水質對比表
4.3 垂向汙染深度
垂向汙染深度受地層結構特徵等因素控制。由不同深度的水井（相距很近）水質對比結果（表3）可知，深度大的水質明顯好於深度小的水質，如sw095（井深7m）、sw094（井深25m），在水質質量、內梅羅指數、各主要汙染因子均有明顯的區別。
表3 不同深度淺層地下水質對比表單位：mg/l
由全區不同井深地下水質量類別統計成果（表4）和全區不同井深綜合汙染內梅羅指數統計成果（表5）可以看出，大致以埋深15～20m為界，其上與其下的質量類別、綜合汙染內梅羅指數有明顯的區別。如表4中，15～20m以上，ⅴ類水一般佔70％以上，而15～20m以下一般為50％左右；又如表5中內梅羅指數平均值，15～20m以上一般大於8，而以下一般為3～6。
當埋深大於50m時，其質量類別、內梅羅指數與淺層地下水均有明顯的區別。如ⅴ類水只佔30％左右，內梅羅指數平均值2～5。研究區30～50m以下有較厚的粘性土層，致使淺層水與中深層水聯絡微弱，因此，中深層水基本不受地表汙水及淺層地下水的汙染，這也可以通過淺層、深地下水的水化學型別、各因子含量得到證實，如周口—沈丘一帶，淺層水為鈣鎂型水，總硬度大部分達500mg/l以上，而深層水為鈉型水，總硬度60～200mg/l。
綜合以上分析，研究區地下水汙染深度一般可達30～40m，埋深15～20m以淺的地下水汙染程度明顯偏高，即隨著深度的增加，汙染減輕。
表4 不同井深地下水質量類別統計表
表5 不同井深地下水內梅羅指數統計表
備註：s區位於西部，n區位於北部，e區位於中東部
4.4 居民區內外水質差異
根據110眼村內、村外不同井深的淺層地下水的水質類別、內梅羅指數的統計對比，可以初步得出如下認識（表6）。
表6 村內、村外水質對比表
（1）井深小於20m時，村外水質明顯的好於村內水質。村內的水質類別ⅴ類水的樣數佔87.69％，ⅲ、ⅳ類水只佔12.
31％；村外的水質類別ⅴ類的佔42.86％，ⅲ、ⅳ類水佔57.14％。
平均內梅羅指數村內的為16.45，村外的為3.32。
（2）井深大於20m時，村外水質總體上仍好於村內水質，但並沒有井深小於20m時明顯。村內的水質類別ⅴ類水佔33.33％，ⅲ、ⅳ類水佔66.
67％，而村外水質類別ⅴ類水佔20％，ⅲ、ⅳ類水佔80％。平均內梅羅指數分別是村內3.84、村外3.
36。（3）不同埋深的地下水水質有明顯差異，井深大的水質明顯好於井深小的水質。
綜合以上分析，村鎮自身生活垃圾、生活汙水的汙染，是造成淺層地下水汙染的乙個重要的原因。
5結論（1）淮河流域沙穎河段淺層地下水水質質量狀況堪憂，ⅴ類水分布面積分別佔總面積的67.37％（埋深小於20m）、30.32％（埋深20～50m）。
（2）總體上，大致以埋深15～20m為界，界線以下的水質明顯好於以上的水質。
（3）研究區水質惡化主要是人為汙染造成的，汙染源主要有城市廢水、廢渣，農村生活汙水、垃圾農藥、化肥等，主要汙染因子有總硬度、硝酸鹽、氯化物、溶解性總固體等。
（4）依據內梅羅指數對汙染程度進行了評價、分割槽，平面分布特徵是重汙染區一般位於城市的下游排汙區或地勢地窪容易聚集汙水的地區。
（5）沿汙染河（溝）的帶狀嚴重汙染寬度一般可達150m左右。垂向汙染深度一般可達30～40m。
（6）居民區內外淺層地下水質差異非常明顯，村內水質明顯劣於村外水質，說明村、鎮自身生活汙染是淺層地下水汙染的重要因素。
參考文獻
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water quality condition and pollution characteristic of the shallow groundwater in shaying section, huaihe river basin
wang xiankun, zuo zhengjin, luo wenjin, cheng shengping, xue baomin
( henan institute of geological survey, zhengzhou 450007)
key words: shallow groundwater; groundwater quality; groundwater pollution; pollution characteristic
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