呼和浩特市淺層地下水質量現狀評價

周振宏+邢世祿+楊亮平

摘要：本文以2015年呼和浩特市58個淺層地下水監測點水質作為研究對象，對每個監測點水質進行單因子評價以及綜合評價，并分析對淺層地下水產生影響的主要因子。結果表明：呼和浩特市淺層地下水水質較差，僅有43.11%符合地下水國家標準Ⅲ類水質，Ⅳ類和Ⅴ類水比例為56.89%。影響地下水質量的主要天然組分是總硬度，人類活動影響主要體現在氮污染物（硝酸鹽、亞硝酸鹽）。為防止地下水質量惡化，有效保護的地下水，本文提出相應的措施及建議。

關鍵詞：呼和浩特市；淺層地下水；質量評價

中圖分類號：X824 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）02-0055-06

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.02.010

在我國，地下水供水量占全國總供水量的20%，飲用水供水量的70%，農田灌水量的40%，工業用水量的38%[1]。有2/3的城市以地下水為主要水體，在北方地區，以地下水為主要飲用水源的地區占80%以上[2]。地下水對保障居民生活用水、社會經濟發展穩定具有不可替代的作用。地下水就是城市的生命線。

地下水是呼和浩特市工業、農業、生活用水的主要水源。呼和浩特市地處內陸，屬于干旱半干旱地區，水資源人均占有量為465m3，僅為全國人均占有量的1/6[3]，且污染嚴重。地下水已經成為制約呼和浩特市持續發展的制約因素之一。

1 研究區域概況

研究區域位于呼和浩特市市區，地理坐標為111°28′～111°48′E，40°40′～40°57′N。面積720km2。研究區域如圖1-1所示

呼和浩特市北靠大青山，屬山前傾斜平原，為第四系上更新統一全新統孔隙潛水含水組，淺層地下水水位埋藏深度由北向南逐漸變淺，由60～70m逐漸變為小于2m[4]。

2 呼和浩特市淺層地下水質量評價方法

地下水質量評價主要因子選擇應與人類生活息息相關。依據《地下水質量標準》（GB/T14848-93），并結合《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006），選取pH、總硬度、TDS、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、氟化物、COD、銅、錳、鋅、汞、六價鉻、砷、鉛、鎘等18項作為主要評價因子。

2.1 單因子評價

按《地下水質量標準》所列水質分類指標，劃分為五類，不同類別標準值相同時，從優不從劣。例如：錳Ⅰ、Ⅱ標準值均為≤0.05mg/L，若樣本中錳檢測結果為0.05mg/L時，應定為Ⅰ類。

2.2 地下水質量綜合評價

地下水綜合評價以地下水質量單因子評價結果為基礎，對每個樣品參評標的

評價結果采用從劣不從優的原則，從而確定該樣品的質量等級，即以樣品中最差因子等級作為該樣品的質量等級。例：某樣本中硝酸鹽屬于Ⅴ類，其他指標分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ不等，則該樣品質量評價結果為Ⅴ類。該方法不足之處是評價結果代表的地下水質量最差狀態，其優點是可以查明哪些指標是影響地下水質量的主要因素。

3 評價結果與分析

對呼和浩特市淺層地下水進行單因子評價，評價結果如表3-1所示。

表3-1顯示了呼市58組淺層地下水水質單因子評級結果。按照超標率由大到小依次為硝酸鹽、總硬度、亞硝酸鹽、COD、TDS、砷、氟化物、錳、氯化物、氨氮、六價鉻、鐵。

硝酸鹽：參評樣本數為58，超Ⅲ類比例為27.58%，其中Ⅳ類3.45%，Ⅴ類為24.13%。超標水點在呼市分布廣泛，且不均勻，最高濃度為100.23mg/L，位于孔家營。

總硬度：參評樣本數為58，超Ⅲ類比例為22.41%，其中Ⅳ類為17.24%，Ⅴ類為5.17%。超標水點在呼市分布較均勻，主要分布在小黑河、保全莊、桃花銀行一帶。最高濃度為888.3mg/L，位于桃花銀行。

亞硝酸鹽：參評樣本數為58，超Ⅲ類比例為20.69%，其中Ⅳ類為6.90%，Ⅴ類為13.79%。超標水點在呼市分布廣泛，且極不均勻，最高濃度為1.02mg/L，位于刀刀板。

COD：參評樣本數為58，超Ⅲ類比例為8.62%，且都為Ⅳ類水質。超標水點在呼市零星分布，最高濃度為5.43%，位于臺牧閣。

TDS、砷、氟化物、錳、氯化物、氨氮、六價鉻、鐵等污染物對地下水水質影響程度較小。

3.2 地下水質量綜合評價

對地下水質量進行綜合評價與統計（表3-2，圖3-1），結果表明，呼和浩特地區淺層地下水水質普遍較差，僅有4個監測點的各項檢測指標均表現為較低含量，達到Ⅱ類水質標準，適用于各種用途，4個監測點分別位于曙光、班定營子、小黑河、搗拉土木。Ⅲ類水監測點為21個，占監測樣品總數的36.21%，主要位于呼和浩特市西部以及西北部區域，分布比較均勻。Ⅳ類和Ⅴ類水總量超過監測點總量半數以上，其中Ⅳ類水和Ⅴ類水分別為17.24%、39.65%，在呼和浩特市分布較廣泛，且集中在西烏素圖—小黑河養路段—到廠庫倫東一帶，根堡—什不更—臺牧閣一帶，呼和浩特市西北部有零星分布。

3.3 淺層地下水質量影響因子分析

地下水綜合質量中參評指標質量評級最差的指標質量等級決定了地下水質量等級，每一項指標質量評價結果都會影響了地下水綜合質量評價的結果。

根據地下水綜合質量評價結果，按公式3-1、3-2分別分析了各影響因素對呼和浩特市淺層地下水中Ⅳ類和Ⅴ水的影響程度（表3-3，圖3-2、3-3）。

影響程度（100%）=指標（i）Ⅳ類樣本數/Ⅳ類水質總數×100% （公式3-1）

影響程度（100%）=指標（i）Ⅴ類樣本數/Ⅴ類水質總數×100% （公式3-2）

統計結果分析表明：呼和浩特市淺層地下水Ⅳ水影響因子根據影響程度由高到低依次為總硬度，亞硝酸鹽、COD、硝酸鹽、砷、TDS、氯化物、氟化物、六價鉻；Ⅴ類水影響因子根據影響程度由高到低依次為硝酸鹽、亞硝酸鹽、總硬度、氨氮、氟化物、氯化物。結合表可知，TDS、砷只對Ⅳ類水質有影響，而不影響Ⅴ類水質，且影響程度分別為30%、20%；TDS與六價鉻只影響Ⅳ類水質，且影響程度較低，氨氮只影響Ⅴ類水，且影響程度較小，僅為8.70%；總硬度、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氟化物對Ⅳ類水以及Ⅴ類水都有影響，但氯離子、氟化物影響程度較小，而總硬度、硝酸根、亞硝酸鹽影響程度較大。

綜合各影響因子的超標率以及影響程度分析結果，硝酸根、亞硝酸根、總硬度構成影響呼和浩特市淺層地下水質量的主要因子。

3.4 淺層地下水質量主要影響因子來源分析

呼和浩特市淺層地下水質量普遍較差，結合主要影響因子總硬度、硝酸根、亞硝酸根等分析，其主要原因是呼和浩特市地理環境以及人為因素。

呼和浩特市位于內陸，屬溫帶性大陸氣候，降水量小，蒸發量大，多年平均降水量為413.6mm，多集中在6-8月；多年平均蒸發量1782.8mm。研究區域內地表水系不發達，僅大黑河為黃河一級支流，且屬于季節性流水。地下水入滲量少，蒸發消耗量大，在地下水的溶濾作用、蒸發濃縮作用、鹽分堆積作用下，致使地下水中鈣離子、鎂離子等富集，最終導致地下水中總硬度指標增高。

地下水中硝酸鹽的來源主要是人為因素。在自然界中硝酸鹽含量較少，主要來自動植物以及其他含氮蛋白質被微生物分解。結合呼和浩特市實際情況，分析認為呼和浩特市地下水 硝酸鹽主要來自以下幾個方面：

（1）城市生活污水以及城市生活垃圾

隨著城鎮化的快速發展，城鎮人口的不斷增加，城市生活污水以及城市生活垃圾的產生量也在不斷上升。未經嚴格處理的污水及生活垃圾在入滲作用及淋濾作用下，硝酸鹽進入含水層，對淺層地下水造成污染。

（2）農業污染

農業活動對地下水中硝酸鹽污染主要有兩個方面：施肥以及污水灌溉。施用到土壤中的肥料并不能完全被植物吸收利用，大部分被滯留在土壤中，為地下水提供了豐富的氮源。呼和浩特市北靠大青山，屬于山前沖擊湖平原區，含水層巖性以砂礫、粗礫為主，含氧量較高，導水性較強，地下水以還原環境為主，因此，硝酸鹽含量較多。污水灌溉是已成為目前農業增產的重要措施，污水中含有較多的氮、磷、鉀及有機碳等物質，長期進行污水灌溉會導致地下水污染，特別是地下水埋藏較淺的礫類土質地區。

（3）工業污染

工業污染源主要是工業廢水以及工業廢棄物，除了任意的排放、堆積外，他們還可以通過滲井、破損的排污管道等進入地下水中。2014年呼和浩特市工業污水排放為7243萬噸，工業廢棄物產生量為1130萬噸，龐大的產生量對于地下水中含氮污染物有一定的累積作用。

4 結論及建議

4.1 結論

通過對呼和浩特市2015年淺層地下水58個檢測數據進行分析，并分別進行單因子評價及綜合評價，得到如下結論：

（1）呼和浩特市淺層地下水質量較差，僅有43.11%符合地下水國家質量標準Ⅲ類標準，Ⅴ類水為39.65%；

（2）影響呼和浩特市淺層地下水質量的主要因子為總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽；

（3）呼和浩特市地下水質量主要影響因子來源于地理環境以及人類活動。

4.2 建議

評價結論表明，呼和浩特市淺層地下水質量并不樂觀，而水質的改善是一個長期的、復雜的過程，因此提出以下建議：

（1）加強對城市生活污水、工業廢水、工業廢棄物的處理與排放；

（2）防治地下水農業活動的污染，改進灌溉技術、引導農民科學施肥，提高肥料的利用率；

（3）對于符合地下水國家質量標準Ⅲ類標準的監測點設置衛生防護地帶，并提供相應的保護措施；

（4）建立教育宣傳體系，鼓勵公眾參與。

參考文獻

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[2]雷靜.地下水環境脆弱性的研究[D].北京：清華大學，2002.

[3]馬君，于秀娟.呼和浩特市地下水現狀與發展[J].內蒙古科技與經濟，2008，23：32-34.

[4]燕忠，田秀峰，等.呼和浩特市地下水質量現狀評價[J].內蒙古環境科學.2009，21（6）：161-167.

[5]國家技術監督局.GB/T14848-93 地下水質量標準[S].北京：中國標準出版社，1993.

[6]中華人民共和國衛生部.GB5749-2006 生活飲用水衛生標準[S].北京：中國標準出版社，2006.