廊坊市地下水水質污染評價及防治措施

閆 鵬 張恒嘉

（甘肅農業大學 甘肅 蘭州 730070）

1 評價方法

1.1 傳統的內梅羅污染指數法

傳統的內梅羅污染指數法過程簡潔，物理概念清晰[1-3]。根據所選水質指標的實測濃度和標準值，計算內羅梅污染指數，并與相應的等級標準指標相對照，從而得到評價等級。計算公式為：

Ci—評價指標在取樣點的實測值，；

Coi—評價指標的標準值，；

Fjmax—單項組分值的最大值；

n—評價指標的數目；

P—內梅羅綜合污染指數。

1.2 改進的內羅梅污染指數法

傳統的內梅羅污染指數法雖然簡單，但是過分突出了最大因子，對其他因子的考慮有失偏頗。在實際中往往有些評價因子(如總磷）雖然實測濃度不大，但對水質的影響很大。改進的內梅羅污染指數法則克服了這個缺點[4]，其計算公式為：

Fw——權重值Wi最大的污染因子的Ci與Yij比值，其他符號意義相同。

1.2.1 污染因子權重的計算

式中，wi——第i種評價指標的權重值；

ri——第i種污染因子的相關性比值；

表1 各污染因子的權重

圖1 傳統和改進的內梅羅污染指數法計算結果

表2 實測改進的內梅羅污染指數

smax—第i種污染因子的最大標準值；

si—各污染因子的標準值；

m—評價污染因子的個數。

1.3 等標污染負荷法

等標污染負荷法的主要思想是通過將不同污染源排放的某污染物總量與該污染物的排放標準進行比較，從而獲得同一尺度上可以相互比較的量[5]。其公式如下：

式中，pi——第i種污染物在整個評價范圍內的等標污染負荷，106·m3·a-1；

pj——第j種污染源中第i種污染物的等標污染負荷，106·m3·a-1；

Gij——第j種污染源中第i種污染物的年入河量，t·a-1；

Si—第i種污染物的評價標準，mg/L。

2 應用實例

本文以河北省廊坊市地下水為例，選取大羅莊、韓家莊、王莊和后煙村等23個淺層地下水監測斷面，以2012年的地下水水質資料作為評價基礎，有針對的選用氨氮、亞硝酸鹽、高錳酸鉀、總砷、揮發酚、六價鉻、總汞、總鎘、總鉛、總銅、總錳、氟化物等12項作為評價指標，用傳統和改進的內梅羅污染指數法對廊坊市地下水進行評價。

2.1 傳統的內梅羅污染指數法

根據各個污染指標的標準濃度，計算相應的內梅羅標準污染指數，再根據實測污染因子的濃度，計算各個監測斷面的內梅羅污染指數，由計算可知：大棗林（0.48）、辛立村（0.37）、大留村（0.36）、楊家圈（0.37）四個為Ⅰ類水；大魯口（0.93）和東沙城（0.96）為Ⅱ類水；后南昌（10.41）為 III類水；其余村莊為Ⅳ類水，水質類別在1.02—5.25之間。

2.2 改進的內梅羅污染指數法

根據公式（5）和（6）計算改進的內梅羅法各個污染因子相應的權重，詳見表1。由表1可以看出，總汞的權重在所有污染因子中最大，說明它對水質的影響也最大。根據各個污染指標的標準濃度，用改進的方法計算各級標準的內梅羅污染指數，詳見表2。根據公式（3）和（4）最終得出各個污染因子改進的內梅羅污染指數，得到每個監測斷面水體的水質類型。詳見表2。

2.3 等標污染負荷法

本文通過借鑒等標污染負荷法的思想，在23個監測斷面水文氣象土壤條件相似的基礎上，通過計算各個監測站斷面的等標污染負荷，則可以在一定程度上評估出地下水水質較差的斷面，計算結果見表3。

表3 各個監測站斷面的等標污染負荷

圖2 等標污染負荷法計算結果分布

2.4 對比分析

傳統和改進的內梅羅污染指數法計算的結果比較詳見圖1。結合等標污染負荷法的評價結果，可以發現傳統和改進的內梅羅污染指數法評價結果相似。

由圖1可以看出，用傳統的內梅羅指數法評價廊坊市地下水，發現劣Ⅲ類水質共有17個斷面，而用改進方法評價僅有10個監測斷面為劣Ⅲ類水，究其原因，主要是傳統方法未將那些實測濃度不大，但對環境影響較大的因子考慮在內。通過等標污染負荷法，可以發現在23個監測斷面中，污染最為嚴重的依次有：后南昌、后煙村、王莊、韓家莊、濟南屯、東延寺等，需重點治理，見圖2。

3 防治措施

通過傳統和改進的內梅羅污染指數法，對廊坊市地下水水質進行評價，發現廊坊市地下水水質較差，應采取一系列的措施來防治地下水污染，提高水資源的利用率。

（1）加快城鎮污水處理廠的建設，充分利用可再生水資源。

（2）充分利用雨洪資源

廊坊市除北部有76km2的低山丘陵外，98%的土地為平原，地勢平坦開闊，雖位于海河流域中下游，水系發達，但年徑流較少。因此可考慮利用一定的雨洪資源來緩解當地的水資源壓力。需加大蓄洪能力，減少汛期棄水，同時加大地表水對淺層地下水的入滲補給。

（3）加大對咸水、微咸水的開發利用

在淡水資源緊缺的今天，通過合理開采地下淺層咸水或者微咸水可以在一定程度上增加水資源量，增強調蓄能力，并且改善生態環境，減輕對淡水資源的威脅。

（4）加快南水北調工程步伐，緩解地下水開采

解決廊坊市水資源短缺，水源污染嚴重以及水資源供需不平衡的重要工程措施之一就是南水北調工程。

4 結論

（1）傳統的內梅羅污染指數法在單因子評價方法的基礎上有所改進，不僅將所有污染因子的均值考慮在內，還納入了最大污染因子，較為客觀地反應了地下水的水質情況。但是在實際生活中，往往有很多污染因子，雖然濃度不大，但對環境的污染程度很大，而改進的內梅羅污染指數法則通過計算各個污染因子的權重，把這些因子放在了首位，因而更加合理。所以改進的內梅羅污染指數法更加客觀，評價結果也更具有實際意義。

（2）等標污染負荷法主要是用于比較污染源和污染物的，等標負荷越大越嚴重。通過等標污染負荷法定性驗證了前面方法的合理準確，得出后南昌、后煙村、王莊、韓家莊、濟南屯、東延寺等污染最為嚴重，與前面得出的結果極為吻合。

（3）通過三種方法的評價結果可以看出，廊坊市地下水劣Ⅲ類水所占比重較大，應該采取一系列措施來防治水污染。廊坊市飲用水源主要為地下水，所以地下水環境質量應引起相關部門的高度重視。陜西水利

[1]潘峰,付強,梁川.基于層次分析法的模糊綜合評價在水環境質量評價中的應用[J].東北水利水電,2003,08：22-24+56.

[2]曹劍峰,欽麗娟,平建華等.灰色理論在水資源價值評價中的應用 [J].人民黃河,2005,07：20-22.

[3]柳軍.模糊綜合評價在水環境質量評價中的應用研究[D].重慶大學,2003.

[4]秦昌波,鄭丙輝,秦延文等.渤海灣天津段海岸帶水環境質量灰色關聯度評價[J].環境科學研究,2006,06：94-99.

[5]張萌,倪樂意,謝平等.基于聚類和多重評價法的河流質量評價研究 [J].環境科學與技術,2009,12：178-185.