新鄉市小店工業園區淺層地下水質特征分析研究

□梁 靜 □鄭艷麗（新鄉市節約用水辦公室）

1 自然地理概況

新鄉市小店工業園區位于新鄉市區東部，總面積約33km2。入駐了新飛專用汽車、立白集團、白鷺化纖、佛山照明、高金食品等知名企業為代表的工業企業135家，轄區內常住人口3萬余人。

研究區包括小店工業園區及其周邊地區，面積約120km2。該區地處黃河沖積平原。地勢自西南向東北微傾斜，西南、南部高，北部、東北低。地面高程89～64m，地形較平坦，縱向平均坡降1/3000。古陽堤以西為泛流平原，以東為黃河故道。泛流平原表層包氣帶巖性為粉土和粉質粘土，為一地勢相對低洼的平地。黃河故道分布于古陽堤以東，由古河床及古漫灘組成，表層包氣帶巖性以粉砂和粉土為主。該區東三干渠是黃河水系、海河水系的地表水分水嶺。本區發育的天然河流包括東孟姜女河及柳青河。柳青河隸屬黃河水系，發源于新鄉縣古固寨鄉莊巖附近沙丘間，呈南西——北東向展布，在古固寨南流入小店工業園區，于東屯鄉汲津浦北流出。區內人工渠道以黃河水作為水源，有東三干渠、南分干渠及與之配套的支渠，各干、支渠引水方式均為時控引水。

2 淺層含水層水文地質特征及地下水補徑排條件

研究區淺層含水組為潛水及微承壓水，由上更新統上段及全新統沖積砂層組成，含水介質為松散的粗砂、中砂和細砂，一般可見2～4層，單層厚度8～25m，總厚度40～60m，淺層含水組底界埋深75～85m。滲透系數12～20m/d，導水系數300～1000m2/d，單位涌水量lO～20m3/（h·m），降深10m時,單井涌水量2280～4800m3/d。淺層含水組水量大、水質好、易于開采，為研究區內主要供水開采目的層。

淺層含水組地下水以大氣降水入滲、灌溉水的回滲、引黃渠道及河流滲漏等就地垂直補給為主，補給途徑短、周轉快。一是區內包氣帶巖性主要為粉砂和粉土，結構松散，地形平坦。特別是古河床和古漫灘區，砂丘密布，一般大氣降水難以形成地表徑流，多滲入補給地下水；二是渠、井灌溉水回滲補給，區內渠井灌溉面積0.27萬hm2，一般年灌溉6次，滲入補給量相當可觀；三是柳青河流經小店工業園區常年有水，主要排放古固寨區域內企業污水，柳青河河底高于區內淺層含水層組地下水位以上2～7m，河水以自由滲漏方式補給地下水；四是引黃灌渠因節水改造襯砌后滲漏補給微弱。

從研究區2013年枯水期淺層含水層組地下水等水位線圖可知，淺層地下水超采已形成大面積降落漏斗，區內地下水總流向由西向東徑流，由北向南徑流。現狀條件下淺層含水組地下水的排泄主要有以下2種途徑，一是人工開采：工、農業開采及居民生活用水是淺層含水組地下水的主要排泄途徑，二是自然蒸發：小店工業園區內淺層含水組地下水位埋深多數＞4m，僅在工業園區東北角的局部區域內地下水位埋深＞4m，存在蒸發排泄。

3 水質評價

3.1 淺層含水組地下水水化學待征

據1994-1995年水質監測數據，小店以東一帶（現小店工業園區）淺層含水組PH值7.40～8.10，溶解性總固體300～1000mg/L。水化學類型為 HCO3—Ca·Mg·Na 型和 HCO3—Ca·Mg型水2種，沒有出現SO42-、Cl-偏高型水，即淺層含水組地下水沒有造成污染。

據2013年枯水期水質監測結果，小店工業園區淺層含水組PH 值 7.30～8.10，溶解性總固體 558.35～1626.96mg/l。K++Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-含量最低與最高值相差近 4～6 倍，Cl-、SO42-、NO3-含量最低與最高值相差近10倍以上。區內水質可分為HCO3型水、HCO3·SO4型水、HCO3·Cl型水、HCO3·SO4·Cl型水、SO4·HCO3型水 5 種。具體為 HCO3—Na·Ca型；HCO3·SO4—Na·Ca 型；HCO3·SO4·Cl—Na·Ca·Mg 型；HCO3·Cl—Na·Ca·Mg 型；HCO3·Cl—Na 型和 SO4·HCO3—Na 型。其中 HCO3·SO4型水分布面積最廣。

3.2 淺層含水組地下水水質評價

3.2.1 地下水質量評價

中華人民共和國國家標準《地下水質量標準》共分5類。Ⅰ類，主要反映地下水化學組分的天然低背景含量，適用于各種用途；Ⅱ類，主要反映地下水化學組分的天然背景含量，適用于各種用途；Ⅲ類，以人體健康基準值為依據，主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農業用水；Ⅳ類，以農業和工業用水要求為依據，除適用于農業和部分工業用水外，適當處理后可作生活飲用水；Ⅴ類，不宜飲用，其他用水可根據使用目的選用。

評價方法：一是參加評分的項目，應不少于本標準規定的監測項目，但不包括細菌學指標；二是首先進行各單項組分評價，劃分組分所屬質量類別；三是對各類別按規定分別確定單項組分評價分值Fi=0-10。按式(1)和式(2)計算綜合評價分值F。

表1 綜合評價分級（F）表

經檢測分析，綜合判定 S1、S2、S3、S4、S5、S7、S9、S10、S13、S14監測井淺層地下水水質均為Ⅴ類水。依據表1，S1、S2、S3、S4、S5、S7、S9、S10、S13、S14 監測井水質均為極差級別。

生活飲用水水質評價采用國標，以單項目因子含量與標準含量對比，作為劃分超標與不超標的依據，對淺層含水層組地下水進行水質評價。所取10組淺層地下水全分析樣品，各井水質均不符合《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006），不宜飲用。各監測因子超標情況可知，10個監測井色度、渾濁度、錳、砷全部超標，色度超標1.33～4.67倍、渾濁度超標2.00～70.00倍、錳超標1.30～6.40倍、砷超標1.30～36.00倍。

3.2.2 工業用水水質評價

工業企業用水主要為鍋爐用水，評價結果表明，工業園區內淺層含水層組9個全分析樣品中，除S3、S9為鍋垢較少/較多、軟沉淀、起泡、非腐蝕性水外；其它 7 個樣品 S1、S2、S4、S5、S7、S10、S13井均為鍋垢較多、硬沉淀、起泡、半腐蝕性水。

3.3 地表水水質評價

依據國標評價結果為，柳青河水高錳酸鹽指數（CODmn）21.40mg/L，屬劣Ⅴ類水質；柳青河水氨氮1.20mg/L，屬Ⅳ類水質；綜合判定柳青河水屬劣Ⅴ類水，屬嚴重污染水。

4 結論與建議

以上分析說明，小店工業園區所處黃河沖積平原包氣帶巖性為粉砂和粉土具有典型代表性，具有良好的天然入滲地質條件?；貪B試驗表明，柳青河地表水入滲補給淺層地下水量相當可觀，地表水與淺層地下水關系極為密切。1994-1995年該區淺層地下水水質正常，沒有污染。2013年該區大面積淺層地下水污染，多項監測因子超標，水質變差。主因是柳青河水已變為劣Ⅴ類水，屬于嚴重污染水，河道沒有襯砌，污水直接自由下滲即導致淺層地下水污染。建議政府部門盡快加大柳青河水治污力度，柳青河沿岸工業廢水必須達標排放，盡量確保河流下滲補給量不減少，同時使小店工業園區淺層地下水既得到補給又不受污染方為上策，以確保小店工業園區經濟、社會和環境可持續發展。