齊齊哈爾地下水水質評價分析

王翠翠

(齊齊哈爾市水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

0 引 言

齊齊哈爾多年來開展了較多水文地質及環境地質方面工作，運用excel軟件和統計學軟件spss，建立地下水水位時間序列預測模型，進行了地下水動態變化趨勢預測、地下水資源及其開發利用評價，定量描述了地下水質環境隨時間動態變化過程[1]。

1 地下水質總體分析

齊齊哈爾市水資源管理處在對齊齊哈爾市區布置了8個第四系潛水、14個第四系承壓水水質監測點，每年在枯、豐水期進行分別取樣分析，根據長觀分析數據對齊市區地下水水質環境變化特征做統計性分析[2]。

1.1 第四系孔隙潛水

1.1.1 第四系孔隙潛水水化學特征

從相關資料近二十年的第四系孔隙潛水的水質數據顯示，第四系潛水存在一定程度的污染，以黑龍江省環境監測總站2019年齊齊哈爾市地質環境監測通報為例，區內第四系孔隙潛水為無色、無味、無嗅、透明、無肉眼可見物，陰離子以重碳酸鹽為主，陽離子以鈣、鈉、為主，pH值在6.8-7.6之間，溶解性總固體絕大部分<1000mg/L，屬中性、低礦化重碳酸型淡水。

污染性指標含量情況如下：

硝酸鹽氮：枯水期水質監測點硝酸鹽氮檢出含量<0.2-103.58Mg/L，超標率減少了2.3%，最大超標倍數增加了4.24倍。

亞硝酸鹽氮：枯水期水質監測點亞硝酸鹽氮有52.6%的點有檢出，多數點含量不高，與往年相比檢出率降低了24.7%，但超標率增加6.3%。

氨氮：枯水期水質監測點氨氮檢出率57.9%，超標率31.6%。與2012年相比檢出率降低了27.8個百分點，但超標率增加了12.6個百分點，檢出含量有升有降，最大超標倍數下降了0.51倍。

硫酸鹽：枯水期水質監測點硫酸鹽含量均未超標，與往年相比多數點含量變化不大，少數點有上升趨勢。

氯化物：枯水期水質監測點氯化物含量均未超標，與往年相比多數點變化不大，少數點有上升趨勢。

總硬度：枯水期水質監測點總硬度超標率36.8%。與往年相比，超標率上升13個百分點，多數點含量有上升趨勢。最大超標倍數上升0.5倍。

耗氧量：枯水期水質監測點耗氧量超標率26.3%，與往年年相比，超標率上升16.8個百分點，部分點含量呈上升趨勢。

一般化學指標含量情況如下：

鐵：受原生地質環境影響，枯水期大部分水質監測點鐵超標，超標率達73.7%。

錳：受原生地質環境影響，枯水期全部水質監測點錳檢出，超標率63.2%。

溶解性總固體：枯水期水質監測點溶解性總固體超標率26.3%

砷：枯水期水質監測砷均檢出超標率36.8%，最高含量0.05652mg/L，超標4.65倍。

鋅：枯水期水質監測鋅多數點有檢出，檢出率73.7%，但含量較低，均未超標。

鎘：枯水期水質監測鎘在榆樹屯、二家屯和大五福瑪點檢出，檢出率15.8%，均未超標。

氟化物：枯水期水質監測少部分點有檢出，檢出率36.8%，均未超標。

硒：枯水期水質監測硒均有檢出，但未超標。

鉛：枯水期水質監測鉛均有檢出，含量均較低，未超標。

鋁：枯水期水質監測鋁均未檢出。

銅：枯水期水質監測銅均有檢出，但未超標，無明顯變化。

汞：枯水期水質監測汞檢出率僅為31.6%，含量較低，均未超標。pH值：枯水期水質監測檢出值6.8-7.6,符合飲用水標準。

鉻、氰化物、揮發性酚等項指標均未檢出，無變化。

1.1.2 第四系孔隙潛水水質動態

齊齊哈爾市地質環境監測通報表明區內第四系潛水存在一定程度的污染，各種成分指標同比發生了或高或降低的變化。對齊市城區第四系潛水水質動態分析如下：

通過潛水水質監測點豐水期水質分析檢出情況統計可以看出，污染性指標含量如下：

總硬度：各監測點2014、2015年均有檢出，無超標，檢測值為51.59-201、54.9-312.9 mg/L，含量有升有降，多以上升為主

硫酸鹽：各監測點2014、2015年均有檢出，無超標，檢測值為7.3-194、4.39-106 mg/L，各測點含量高低變化較大，以下降為主氯化物

硝酸鹽：年度上各點基本呈穩定狀態。

亞硝酸鹽：不超標。

氨氮：含量較低不超標。

一般化學指標：

銅、硒、鎘、鉻、鉛、鉬、鎳、鈷：水質監測點均有檢出，不超標。鋅：不超標。

汞：各水質監測點未檢出。

砷：不超標。

溶解性總固體：無超標。

鐵：受原生環境因素影響，該指標含量較高超標普遍。

錳：受原生環境因素的影響，該指標含量較高超標普遍，

通過水質分析統計表明，影響本區潛水質量的指標主要為總硬度、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽及溶解性總固體、鐵、錳，各指標含量高低相對波動，顯示著地下水環境的變化程度，決定了本區地下水質量，與往年相比這幾項指標含量以略下降或穩定趨勢為主。本區其他水質量評價指標銅、硒、鎘、鉻、鉛、鉬、鎳、鈷等含量均較低，波動小，呈基本穩定動態特征，在地下水質量單項組分評價中多呈Ⅰ類水質狀態。

對本區潛水質量起決定性作用的各指標組分含量2014-2015年間有升高、降低的波動變化，總體以下降為主，pH值、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、錳、硝酸鹽、亞硝酸鹽呈下降趨勢，總硬度、鐵呈上升趨勢，潛水水體質量總體呈向正向變好的趨勢發展。但本區地表黏土較薄，潛水埋藏淺，大氣降水補給迅速，人類活動強烈，地下水易受到地表環境的直接影響，是地下水的較脆弱帶。

1.2 第四系孔隙承壓水

1.2.1 第四系孔隙承壓水化學特征

根據以往水質監測資料，區內第四系孔隙承壓水水質好于第四系孔隙潛水，區內第四系孔隙承壓水為為無色、無味、無嗅、透明、無肉眼可見物，陰離子以重碳酸鹽為主，陽離子以鈣、鈉為主，pH值在7.0-8.5之間，溶解性總固體多<1000mg/L，屬中性、弱堿性低礦化重碳酸型淡水。水化學類型為HCO3-Ca，HCO3-Ca、Na，HCO3-Na，HCO3-Na、Ca,HCO3-Ca、Mg等。僅在鐵鋒水廠、肉聯廠出現HCO3-CI-Ca、Na類型水，可能與污染有關。

污染性指標含量情況如下：

硝酸鹽氮：枯水期水質監測點硝酸鹽氮檢出含量<0.2-2.12mg/L，檢出率31.6%，均未超標。

亞硝酸鹽氮：枯水期水質監測點亞硝酸鹽氮檢出率36.8%，含量<0.002-2.01mg/L，超標率無變化，部分點含量有升有降。

硫酸鹽：枯水期水質監測點硫酸鹽均有檢出，含量未超標。

氯化物：枯水期水質監測點氯化物均有檢出，含量均未超標。

氨氮：枯水期水質監測氨氮檢出率78.9%，含量<0.05-1.95mg/L，超標率15.8%。

總硬度：枯水期水質監測點總硬度均有檢出，均未超標。

耗氧量：枯水期水質監測耗氧量均有檢出，超標率無變化，多數點含量變化不大。

一般化學指標檢出情況如下：

鐵：受原生地質環境影響，枯水期水質監測鐵檢出率82.4%，超標率78.9%，多數點含量變化不大。

錳：受原生地質環境影響，枯水期水質監測點錳全部檢出,超標率上升10.5個百分點,含量也有上升趨勢。

溶解性總固體：枯水期水質監測全部檢出,大多數點未超標檢出率、超標率均無變化，含量變化亦很小，均在10%以內,屬基本穩定。

鋅：枯水期水質監測鋅檢出率26.3%，含量不高，均未超標。

鎘：枯水期水質監測鎘均未檢出。

砷：枯水期水質監測砷檢出率78.9%，只在齊齊哈爾檢車線監測點超標，超標率5.3%，最高含量0.03142mg/L，超標2.14倍。

鉛：枯水期水質監測鉛檢出率78.9%，均未超標。

鈉：枯水期水質監測全部檢出，在昂昂溪監測點出現超標現象，超標率5.3%，含量216.6mg/L，超標0.08倍。

鋁：枯水期水質監測鋁均未檢出。

pH值：枯水期水質監測檢出值7.0-8.5，符合飲用水標準國。

氟化物、銅、汞、硒等枯水期水質監測雖有檢出，但含量較低，均未超標。

鉻、氰化物、揮發性酚等項指標枯水期水質監測均未檢出，無變化。

1.2.2 第四系承壓水水質動態

綜上所述，本區承壓水受自然形成環境及人類活動因素的影響，部分離子含量呈升高和下降的波動，現依據本區14個承壓水質監測點監測數據，對齊市城區第四系壓水水質動態分析總結如下：

依據水質監測數據分析檢出情況可以看出，在本區第四系承壓水水質監測的各項指標中，銅、鋅、鎘、鉻、鉛、鈹、鋇、汞、鉬、鈷、鎳、汞、砷、硒等指標含量均較低或未檢出狀態，不超標且變化小，呈基本穩定動態特征，在地下水質量單項組分評價中多呈Ⅰ類水質狀態，對本區承壓水水質量動態影響小。而總硬度、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽及溶解性總固體、鐵、錳、鉀、鈣、鈉、鎂等指標含量高低相對波動變化明顯，從而影響了本區水質量的動態變化，因此選取總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨氮、鐵、錳、鉀、鈣、鈉、鎂等含量高低差異大、波動幅度相對較高影響本區水質量的14項指標，進行水質動態變化趨勢分析。

溶解性總固體：檢出含量為122-845mg/L，枯水期高于豐水期。

硫酸鹽：從豐水期含量對比圖可見，各測點含量多<50mg/L，各監點含量曲線形態多相似、相近，含量年際上波動變化小基本穩定，個別測點檢測值有偶然稍高的現象。

氯化物：檢出率多為100%，豐水期檢出含量為0.1-60.7 mg/L，由統計對比可見，各測點氯化物含量較低，三年豐水期含量曲線相似，年際上同比含量變化波動小，在小幅度內上下波動。因此氯化物含量動態呈穩定勢態。

硝酸鹽：枯水期檢出含量<2mg/L，豐水期檢出含量一般0.001-0.05 mg/L，符合Ⅰ類水質指標含量要求。檢出率38.4-100%，檢出率高低變化大與不同檢驗時期選擇的檢測精度有關。由豐不期含量對比可見，各測點硝酸鹽含量低，多數測點不同年度上同比含量變化小，少數測點在0.001-0.05 mg/L區間內跳動變化(以升高居多)因此硝酸鹽含量動態趨勢上呈略上升勢態。

亞硝酸鹽：檢出含量0.001-0.029 mg/L，檢出率85.7-100%，亞硝酸鹽含量相關趨勢線走勢基本水平，基本穩定。

銨氮：枯水期檢出含量0.052-0.178 mg/L，平均0.0978 mg/L，豐水期 0.008-0.183 mg/L，平均0.0883 mg/L，多數測點含量在小區間內有升有降無規律波動，個別測點含量變化較大。

鐵：受原生環境因素影響，齊齊哈爾地區鐵含量普遍較高，歷年各監測點均有檢出，超標現象普遍，檢出含量在0.209-10.28mg/L。由含量對比曲線可見，三年曲線形態大體相似，含量動態變化規律明顯類似，由含量統計=及對動態曲線分析，年度內枯豐期含量變化或升或降趨勢不明顯，年際上呈略上升趨勢。

錳：受原生環境因素影響，齊齊哈爾地區錳含量普遍較高，歷年各監測點均有檢出，超標現象普遍，檢出含量一般在0.098-0.736mg/L。由含量對比曲線可見，三年曲線形態相吻合，含量動態變化規律明顯類似，由含量統計及對動態曲線分析，年度內枯、豐水期含量或升或降波動范圍不大，年際上錳含量呈略下降趨勢。

鉀：枯水期檢出含量一般在1.286-47.685mg/L，豐水1.286-5.025mg/L，可見，年度內枯、豐水期含量波動大，枯水期含量遠高于豐水期含量。

鈉：枯水期檢出含量一般在5.18-114.562mg/L，豐水期4.365-112.293mg/L，年度內枯、豐水期含量曲線形態基本相似，各監測點枯水期鈉含量多略高于豐水期含量。

鎂：枯水期檢出含量一般為5.135-41.238mg/L，豐水期為5.164-23.944mg/L，年度內枯、豐水期含量曲線形態基本相似，各監測點鎂含量具有枯水期普遍多略高于豐水期含量的動態特征。

pH值：枯水期檢出含量一般在6.56-7.56，豐水期6.67-8.03，年度內各監測點pH值枯水期多略高于豐水期。

綜上所述，依據水質監測數據，選取總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨氮、鐵、錳、鉀、鈣、鈉、鎂等影響本區水質量的14項指標，進行了區內第四系承壓水水質動態變化趨勢分析，總硬度、溶解性總固體含量年度內枯水期含量高于豐水期，年際上呈上升勢態。硫酸鹽、氯化物、亞硝酸鹽，銨氮呈穩定勢態。硝酸鹽呈略上升趨勢。鉀、鈣、鎂年度內枯水期含量高于豐水期，年際上呈穩定勢態。鈉度內枯水期含量略高于豐水期，年際上呈下降勢態。pH值呈穩定勢態。鐵、錳受所處地域原生環境因素影響，含量普遍較高，超標現象普遍，年度。其他未參與評價的指標銅、鋅、鎘、鉻、鉛、鈹、鋇、汞、鉬、鈷、鎳、汞、砷、硒等指標含量均較低或未檢出狀態，不超標且變化小，呈穩定勢態，對本區承壓水水質量動態影響小。

2 地下水污染評價

2.1 評價方法

評價方法采用綜合污染指數法，計算公式：

I=C/C0

(1)

式中：I為某項污染物指數；C為某項污染物的實測含量；C0為某項污染物的Ⅱ類地下水質量標準。

綜合污染指數的計算公式：

根據PI計算結果，按規定劃分地下水污染級別，見表1。

表1 地下水污染級別分類表

2.2 參評項目的確定

參加地下水污染評價的項目有溶解性總固體、總硬度、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、砷、鋅、鈉、鉛、pH值等項指標，因鉻、汞、鎘、銅、氟化物、硒等未檢出或檢出含量很低，未構成對地下水的污染，所以未參與評價。鐵、錳、含量較高，對地下水影響較大，但其不是污染所致，是原生地球化學環境的產物，所以也未參與評價。高錳酸鹽指數缺少資料未參與評價。

2.3 地下水污染評價結果

第四系孔隙潛水污染評價：根據污染指數計算結果對區內第四系孔隙潛水污染情況進行分級劃分，見表2。

表2 第四系潛水污染綜合評價表

表2中2015年(豐)污染指數評價中缺少銨氮數據資料，其評價結果僅供參考。污染評價中參與評價的指標是以Ⅱ類水質標準進行評價，Ⅱ類水質是反映地下水化學組分的天然背景含量，適合各類用途。

區內絕大部分地區第四系潛水受到輕度污染，輕污染監測點占總測點62.5%，主要污染物為銨氮、亞硝酸鹽，其次為硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體、氯化物等。水中各離子指標多達到水質標準中的Ⅱ類以上，少數指標達到Ⅲ類標準，多符合以人體健康為依據的飲用、及工、農業用水。

區內中度污染的第四系潛水監測點數占總測點12.5%，主要污染物為亞硝酸鹽，其次為銨氮、硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體、氯化物。水中各離子指標多達到水質標準中的Ⅱ類以上，少數指標達到Ⅲ類標準，多符合以人體健康為依據的飲用、及工、農業用水。

區內重度污染的第四系潛水監測點位于恒大名都，主要污染物為亞硝酸鹽、硝酸鹽，含量高達2.2mg/L、37.91 mg/L，可能與取樣點位衛生條件有關，該點2015年同期亞硝酸鹽、硝酸鹽含量僅為0.006mg/L、0.473 mg/L。

綜上所述，區內絕大部分地區第四系潛水受到輕度污染，主要污染物為銨氮、亞硝酸鹽，其次為硫酸鹽、總硬度、溶解性總固體、氯化物等，通過前文水質動態分析，2015年亞硝酸鹽，硫酸鹽、溶解性總固體、氯化物同比均呈下降趨勢，總硬度略呈上增勢態，銨氮2014年75%的測點達到Ⅲ類水質(飲用水質)標準，2015年缺少資料未做評估。

第四系孔隙潛水受到污染主要是工業廢水和生活污水通過滲井或渠道下滲、化肥農藥經過雨水或灌溉水淋濾下滲等方式補給地下水，致使地下水受到污染。

第四系承壓水污染評價：根據污染指數計算結果對區內第四系承壓水污染情況進行了分級劃分，2015年污染指數評價中缺少銨氮數據資料，其評價結果僅供參考。污染評價參與評價的指標是按適合各類用途反映地下水化學組分的天然背景含量的Ⅱ類水質標準進行評價。

豐水期輕度監測點占33.33%，比枯水期上升了16.66%，中度污染監測點占58.34%，比枯水期下降了16.66%，重度污染監測點占8.33%，沒有變化。總體上豐水期比枯水期污染指數有所下降，污染程度降低。

區內第四系承壓水主要污染物為銨氮銨氮含量高于Ⅱ類水質標準。其次污染物為亞硝酸鹽、總硬度、溶解性總固體，個別監測點超標高于Ⅱ類水質標準。

第四系承壓水的污染，主要是大量化肥的使用以及工業生活污水通過地表滲入污染了埋藏較淺的潛水，再補給承壓水所致。因此，防治地下水污染重點就是防治第四系潛水的污染。

綜上所述，按Ⅱ類水質標準區內承壓水大部分受到中度污染，少數地區受到輕度污染，局部受到嚴重污染。主要污染物為銨氮，多數監測點銨氮含量高出Ⅱ類水質標準(達到Ⅲ類飲用標準)。其次為亞硝酸鹽、總硬度、溶解性總固體，個別監測點超標高于Ⅱ類水質標準，其他評價指標均達到Ⅱ類水質標準以上。

3 地下水利用評價

齊齊哈爾市區工業及生活用水主要開采利用第四系松散含水層中孔隙承壓水，郊區農業及遠郊村屯居民生活用水主要開采利用第四系松散含水層中孔隙潛水，沿江地帶工業、農業用水開采利用地表水。

第四系孔隙承壓水主要用于市政供水和自備水源供水。齊齊哈爾中心城區市政供水水源地主要有的龍沙水廠、建華水廠、鐵鋒水廠，自備水源工業企業167家，集中分布于第一機床廠、建華廠、車輛廠、鐵路水電段等地。據資料統計，中心城區市政年供水量為3093×104m3。自備水源供水量為1074.95×104m3。

齊齊哈爾市郊區農業用水開采利用第四系孔隙潛水及地表水，據統計，中心城區農業用水地下水開采量為為6624.56×104m3/a[2]。

區內地下水開采中存在的主要問題是由于集中開采承壓含水層，形成地下水水位開采降落漏斗以及地下水水質污染。

齊齊哈爾市第四系孔隙承壓水在開采過程中共形成四個水位開采降落漏斗，即龍沙水廠漏斗，建華水廠漏斗，富區漏斗，昂區漏斗。由于調整供水結構，地下水開采量相對減少，地下水位呈上下波動緩慢回升趨勢。

4 結 論

地下水環境污染主要是由于工業“三廢”、生活污水、污物的排放和農田使用的化肥、農藥，其中有毒有害物質滲入地下水體造成的。據齊齊哈爾市地質環境監測通報中水質監測資料，本區潛水受到人為污染，檢出值超過飲用水標準的有“三氮”、總硬度、溶解性總固體及高錳酸鹽指數，第四系潛水僅小面積未受污染，絕大部分地區受到輕微污染，少數地帶受到中等污染，重污染區呈點狀分布。第四系孔隙承壓水大部分未受到污染，少數地區受到輕度污染，局部受到中等污染，嚴重污染呈點狀。地下水動態監測點重點仍是第四系潛水和承壓水，區內工農業生產及居民生活用水幾乎全部以地下水作為供水水源，一般情況下，居民生活采用第四系承壓水，工業生產及農業則采用第四系潛水。因此，今后工作重點應進一步研究在天然和人為因素下的地下水水質環境評價的和多年的變化規律與發展趨勢。