德州市農村人飲工程地下水源水質評價

任金峰

(山東省德州市水利局，山東 德州253014)

德州市位于山東省西北部，總面積10356 km2，轄11個縣(市區)，總人口570.18萬人，其中農村人口401.87萬人，占全部人口的70.48%。當地水資源嚴重不足，人均水資源占有量為204m3，僅為全國人均水資源占有量的10%，全省的61%，屬嚴重缺水區。由于蓄水工程少，蓄水能力低，可利用的地表水少且污染嚴重，農村飲水供水水源主要依靠地下水，當地群眾由于長期飲用不合格的地下水，生產生活受到嚴重影響，有的地方因飲用高氟水造成氟斑牙、氟骨癥，也有的地方關節炎、心肌梗死、菌痢、癌癥發病率偏高。因此，正確評價地下水的水質狀況和分布特點，對于德州市農村人飲工程的科學規劃和健康發展具有重要意義。

1 概況

1.1 自然地理

德州市西南部與聊城市接壤，西部和北部與河北省以衛運河、漳衛新河為界，東部和南部分別與濱州市、濟南市為鄰。

該區屬于典型的黃河下游沖積平原，地勢平緩，地形自西南向東北緩緩傾斜，地面坡降1/7000～1/8000。由于古黃河遷徙、決口、泛濫所產生的沉積和堆積，形成了呈南西—北東向展布的高地、坡地、洼地相間的微地貌。

區內主要河流自南向北有黃河、徒駭河、德惠新河、馬頰河和漳衛新河。除用于引黃的馬頰河部分河段外，徒駭河、德惠新河和漳衛新河幾乎常年流淌著工業污水。

1.2 含水層組劃分及特征

德州市的地下水賦存于第四系和第三系松散沉積物的孔隙內，含水層組在空間分布上結構復雜，重疊交錯，地下水具有明顯的分帶性。按地下水的埋藏條件、地層年代、水動力特征和水化學成因類型，將800m內的地下水自上而下可分為三個含水層(組):

1.2.1 淺層潛水含水層(組)

埋深0～60m，含水層巖性以粉細沙為主，厚度10～25m，水化學類型呈現出一定的規律性，從古河道的主流帶到河間帶，地下水水化學類型依次為 HCO3、HCO3·Cl、HCO3·SO4、SO4·Cl水，陽離子均以 Na+、Mg2+為主，呈南西—北東向的條帶狀分布，礦化度1～5g/L，氟化物含量小于1 mg/L。地下水以垂向運動為主，接受大氣降水和灌溉回滲水的補給，排泄以蒸發為主。

1.2.2 中深層承壓含水層(組)

埋深60～200m，含水層由河湖相粉細砂組成，厚度20～30m，礦化度2～10g/L，氟化物含量一般為3 mg/L，水化學類型主要為Cl· SO4－Na水。目前該層的地下咸水尚未開發利用。

1.2.3 深層承壓含水層(組)

埋深200～800m，含水層由河湖相沉積的細沙、中砂及中粗砂組成，淡水沙層累計厚度一般在20～50m，礦化度一般小于1g/L，氟化物含量一般為3～6 mg/L，水化學類型主要為HCO3－Na水。該層淡水為德州市的主要供水水源。

2 評價標準和方法

2.1 評價標準

采用國家《生活飲用水衛生標準》GB5749－85和《地下水質量標準》GB/T14848－93作為評價標準。

2.2 評價參數

根據監測結果，評價參數確定為pH、銅、溶解性鐵、六價鉻、錳、鋅、氟化物、鉛、汞、鎘、砷、硫酸鹽、氰化物、總硬度、氯化物、溶解性總固體、揮發酚、硝酸鹽氮、陰離子合成洗滌劑、硒共20項。

2.3 評價范圍和方法

根據近年全市地下水普查所得817眼監測井的水質監測結果，利用單因子評價指數法和內梅羅綜合指數評價法對全市范圍地下水水質分別做單項因子和綜合水質評價，采用等值線法點繪單項超標因子和綜合水質分區圖得出分區面積。

2.3.1 單因子評價指數法

將評價參數的實測值與評價標準進行比較，確定各單項因子所屬質量類別。

2.3.2 綜合指數評價法

首先進行各單項組分評價，以地下水質量標準(GB/T14848－93)為基準劃分各組分所屬質量類別，對各類別按表1 分別確定各單項組分評價分值Fi，然后帶入內梅羅綜合指數公式計算綜合評價分值F，根據F值，按照表2劃分地下水質量級別。凡評價結果符合較好類型的水(即F＜4.25)，確定為符合生活飲用水功能標準。

表1 單項組分評價分值

表2 地下水質量劃分級別

內梅羅綜合指數評價法公式:

3 評價結果

3.1 單因子評價

3.1.1 淺層地下水

對474眼淺井水樣的評價結果表明，德州市淺層地下水主要超標項目有氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體(TDS)、錳等污染因子(圖1)。

圖1 淺層地下水主要超標物面積對比圖

1)氯化物

254眼超過國家生活飲用水衛生標準(250 mg/L)井點的分布區面積為5383.3 km2，占全市面積的51.98%。主要超標區域分布在德州市北部衛運河、漳衛新河沿線慶云、樂陵、寧津、陵縣、德城、武城等引黃下游縣市區。全市最大值6381 mg/L，超標24.5倍，出現在慶云縣崔口鎮小屯村(淺井6m)。

2)硫酸鹽

335眼超過國家生活飲用水衛生標準(250 mg/L)井點的分布區面積為7286.5 km2，占全市面積的70.36%。除齊河縣超標區域較小外，其它縣市區超標區面積百分比均大于62%。全市最大值3849 mg/L，超標14.4倍，出現在樂陵市鐵營鄉西堡村(淺井8m)。

3)總硬度

438眼超過國家生活飲用水衛生標準(450 mg/L)井點的分布區面積為9636.1 km2，占全市面積的93.05%。除禹城、樂陵兩市外，其余縣區超標區面積百分比均大于90%，慶云、臨邑兩縣更是全縣超標。全市最大值5225 mg/L，超標10.6倍，出現在慶云縣嚴務鄉柴林莊(淺井11m)。

4)總固體

459眼超過國家生活飲用水衛生標準(1000 mg/L)井點的分布區面積為10120.3 km2，占全市面積的97.72%。除齊河、禹城、樂陵、臨邑、德城五縣市區超標區面積百分比介于90%～98%外，其它縣均全部超標。全市最大值11579 mg/L，超標10.6倍，出現在慶云縣嚴務鄉柴林莊(淺井11m)。

5)錳

314眼超過國家生活飲用水衛生標準(0.1 mg/L)井點的分布區面積為6702.2 km2，占全市面積的64.72%。除齊河縣、陵縣和平原縣大部未超出生活飲用水衛生標準外，其余縣市區均大部超標，部分區域含量較高，特別是慶云、臨邑、武城、夏津、寧津五縣和樂陵市屬于高錳區。全市最大值2.84 mg/L，超標27.4倍，出現在慶云縣崔口鎮小屯村(淺井6m)。

3.1.2 深層地下水

對343眼深井水樣的評價結果表明，深層地下水主要超標物為氟化物。全市F≤1.0 mg/L(符合國家生活飲用水標準)的區域面積為2137.9 km2，占全市面積的20.6%，主要分布在齊河縣和禹城市，陵縣、臨邑、寧津、武城、平原五縣和樂陵市也有零星分布;1.0 mg/L＜F≤1.5 mg/L的區域面積為123.8 km2，占全市面積的1.2%，僅分布在臨邑縣德平街道辦事處和夏津縣蘇留莊西部、新盛店東北部;1.5 mg/L＜F≤3.0 mg/L的區域面積為4261 km2，占全市面積的41.1%，除齊河縣、陵縣有零星分布外，其余縣市區分布區域的面積大多在一半左右，位于德州市東北部的樂陵市、慶云縣分布區域面積分別為84.8%和100%。3.0＜F≤4.0 mg/L的區域面積為2729.3 km2，占全市面積的26.4%，除齊河、慶云兩縣未有分布，禹城市有零星分布外，其余縣市區按分布區域面積從大到小依次為臨邑縣、平原縣、陵縣、寧津縣、武城縣、夏津縣、樂陵市和德城區;F＞4.0 mg/L的區域面積為1104 km2，占全市面積的10.7%，主要分布在陵縣和德城區一帶的宋家、前孫、義渡口、徽王莊、邊臨鎮、丁莊、二屯、宋官屯和抬頭寺，以及德州市西南部夏津縣和武城縣一帶的香趙莊鄉、夏津鎮和武城鎮。

德州市深層地下水除氟化物主要超標外，其它超標項目依次為溶解性總固體(TDS)、硫酸鹽、氯化物和總硬度。錳超標的較少，超標區主要有武城縣甲馬營鄉、騰莊鎮;寧津縣張大莊鄉、杜集鎮;樂陵市鐵營鄉、丁烏鎮和禹城市房寺鎮、安仁鄉。

3.2 內梅羅綜合指數評價

對817個監測點的綜合評價結果見表3和圖2。綜合評價結果表明，德州市深、淺層地下水符合生活飲用水功能標準的區域面積為3170.5 km2，占全市面積的30.6%。符合生活飲用水功能標準的淺層地下水區域面積為1682.8 km2，主要呈塊狀分布在齊河縣、禹城市、臨邑縣和平原縣境內，此四縣市占全市淺層地下水可飲用水功能區面積的80.6%。符合生活飲用水功能標準的深層地下水區域面積為2261.7 km2，主要呈面狀分布在齊河縣、禹城市和臨邑縣境內，此三縣市占全市深層地下水可飲用水功能區面積的91.6%。

總體看，德州市東南部水質狀況好于西北部和東北部，齊河縣境內地下水水質最好，慶云縣境內地下水水質最差。

表3 綜合評價表

4 結語

德州市符合生活飲用水功能標準的深淺層地下水，主要分布在東南部黃河沿線的齊河、禹城、臨邑、平原四縣市和其余縣市區的局部。其它地方淺層地下水氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體(TDS)、錳等普遍超標，深層地下水氟化物嚴重超標，已達不到生活飲用水功能標準。

對氯化物、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體(TDS)、氟化物、錳等超標區域地下水進行淡化、軟化、除氟、除錳等凈化處理，使地下水指標達到國家《生活飲用水衛生標準》GB5749－85的要求，確保人民群眾生命健康安全。

圖2 德州市地下水源水質評價圖

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