豫西陽平河流域地下水重金屬污染研究

饒振興　廉　勇　楊志勇

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院，河南 鄭州　472000)

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豫西陽平河流域地下水重金屬污染研究

饒振興廉勇楊志勇

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)勘查院，河南 鄭州472000)

在外業(yè)取樣及室內(nèi)測(cè)試分析的基礎(chǔ)上，研究了黃河流域某地區(qū)地下水中Cr,Cd,Cu,Zn,Pb和Ni六種重金屬的含量特征，并采用綜合累積指數(shù)法,分析評(píng)價(jià)了六種重金屬的污染程度，結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)地下水中Zn，Pb，Cr6+，As超標(biāo)，污染率達(dá)到46.7%，重金屬含量超標(biāo)。

重金屬污染，地下水，綜合累積指數(shù)法

研究區(qū)南側(cè)山區(qū)分布有較多金礦、銅礦等金屬礦山開采區(qū)，由于金屬礦山廢水、廢渣中重金屬離子等有毒有害物質(zhì)含量高，因此污染問題較多。礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要表現(xiàn)為采礦活動(dòng)、固體廢棄物對(duì)土地的占用和破壞以及金屬礦開采產(chǎn)生的廢水對(duì)地表、地下水土的污染，區(qū)內(nèi)廢水、廢液年排放量較大，污染物沿河流向下游排泄，廢水、廢液的排放造成水土污染，影響和改變?cè)摰貐^(qū)的地下水生態(tài)環(huán)境。為了研究本區(qū)的地下水污染狀況，在現(xiàn)場(chǎng)取樣調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)所取15組樣本點(diǎn)的地下水進(jìn)行重金屬含量的全量檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，其中深層水樣11個(gè)，淺層水樣4個(gè)。

1　評(píng)價(jià)方法

為了反映地下水中重金屬元素及氰化物對(duì)地下水水質(zhì)的污染綜合影響，地下水采用綜合累積指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，其計(jì)算如下：

(1)

地下水綜合累積污染指數(shù)分級(jí)如下：

嚴(yán)重污染：Pz>5;

中等污染：2.5

輕微污染：1

未污染：Pz≤1。

在地表水污染較重的幾條河流附近居民區(qū)及農(nóng)田機(jī)井提取15組地下水樣品，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取得的15個(gè)地下水水樣進(jìn)行重金屬含量測(cè)定，將各水樣測(cè)定結(jié)果與地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的五類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)比，只要有一種重金屬含量在某類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)，就定為該類水。

2　研究區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀分類

經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，研究區(qū)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀大致為Ⅱ類～Ⅳ類水。Ⅳ類水質(zhì)僅在樣本S13中出現(xiàn)；其余水質(zhì)均為Ⅱ類或Ⅲ類。根據(jù)地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中地下水質(zhì)量分類，研究區(qū)地下水大多適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水。

3　地下水重金屬污染評(píng)價(jià)

由于實(shí)驗(yàn)室提供的檢測(cè)結(jié)果存在檢出限的問題，該檢出限主要為方法檢出限，為某種特定分析方法在給定的置信度(通常為95%)內(nèi)可從樣本中檢出待測(cè)物的最小濃度。它受儀器靈敏度、全程序空白試驗(yàn)值及波動(dòng)性的影響。根據(jù)試驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)芰啊兜叵滤h(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》確定各指標(biāo)的檢出限值見表1。

表1　地下水各指標(biāo)檢出限值

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，所取樣本中As的檢出率為100%，Cr6+有9個(gè)樣本中被檢出，檢出率為60%，Pb只有一處檢出，檢出率為6.7%，Zn有13個(gè)樣本中被檢出，檢出率為86.7%，如圖1所示。

選取《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅱ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)地下水進(jìn)行重金屬綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)，地下水重金屬單項(xiàng)污染指數(shù)、綜合累積污染指數(shù)見表2。由于在標(biāo)準(zhǔn)中未提到Ni重金屬的上限值，并且Ni的檢出率為0，因此未對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。從圖1中可以看出，所取地下水樣中只有Zn，Pb，Cr6+，As超標(biāo)。Cr6+，As分別有5個(gè)和4個(gè)樣本出現(xiàn)超標(biāo)。說明該區(qū)地下水中受到Cr6+，As重金屬污染的可能性比較大。

表2　地下水重金屬污染指數(shù)表

由評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出，研究區(qū)地下水無論是深層還是淺層，都存在不同程度的重金屬污染，污染率達(dá)到46.7%；其中有6個(gè)樣本點(diǎn)受到輕微污染占40%，1個(gè)樣本點(diǎn)受到中等污染占6.7%。中等污染的這個(gè)樣本點(diǎn)在東桃村，它的Pb,Zn檢出的超標(biāo)狀況較為嚴(yán)重。在地表水污染較重區(qū)的下游，尤其是在黃河灘階地一帶，所取的7個(gè)樣本點(diǎn)中有5個(gè)受到污染，超標(biāo)率達(dá)到71.4%。根據(jù)取樣調(diào)查的檢測(cè)結(jié)果，可以認(rèn)為研究區(qū)在陽平河以西，鄭西高鐵、連霍高速公路附近區(qū)域內(nèi)的地下水重金屬有超標(biāo)狀況。

4　結(jié)語

對(duì)研究區(qū)的15組地下水進(jìn)行了重金屬含量的測(cè)定，并采用綜合累積指數(shù)法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：

1)所取樣本中As的檢出率為100%，Cr6+有9個(gè)樣本中被檢出，檢出率為60%，Pb只有一處檢出，檢出率為6.7%，Zn有13個(gè)樣本中被檢出，檢出率為86.7%。2)所取地下水樣中只有Zn，Pb，Cr6+，As超標(biāo)。Cr6+，As分別有5個(gè)和4個(gè)樣本出現(xiàn)超標(biāo)。說明該區(qū)地下水中受到Cr6+，As重金屬污染的可能性比較大。3)研究區(qū)地下水存在不同程度的重金屬污染，輕微污染占40%，中等污染占6.7%。地下水重金屬污染的空間分布特點(diǎn)是在陽平河以西，鄭西高鐵、連霍高速公路附近區(qū)域內(nèi)的地下水重金屬有超標(biāo)狀況。

[1]武強(qiáng)，陳奇.礦山環(huán)境問題誘發(fā)的環(huán)境效應(yīng)研究[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2008，35(5)：81-85.

[2]蘭勇，廉勇，楊志勇.地埋線性工程地質(zhì)災(zāi)害防治調(diào)查評(píng)價(jià)方法研究[M].鄭州：黃河水利出版社，2013.

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[4]Whlin P，Berkowicz R，Palmgren F.Characterisation of traffic-generated particulate matter in Copenhagen[J].Atmospheric Environment，2006，40(12)：2151-2159.

Heavy metal pollution of groundwater in West Hinat River

Rao ZhenxingLian YongYang Zhiyong

(TheFourthGeologicalExplorationInstituteofHenanGeologyandMineralBureau,Zhengzhou472000,China)

Based in field sampling and indoor test analysis, an area of the Yellow River Basin groundwater Cr, Cd, Cu, Zn, Pb and Ni content and other characteristics six heavy were studied, and integrated cumulative index against a basket of heavy metals the degree of contamination analysis and evaluation. The results showed that the study area groundwater Zn, Pb, Cr6+, As excessive pollution rate of 46.7%, the heavy metal content.

heavy metal pollution, groundwater, comprehensive accumulation index

1009-6825(2016)23-0197-02

2016-06-07

饒振興(1986- )，男，碩士，助理工程師

X753

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