臺(tái)兒莊城區(qū)飲用水水源地水質(zhì)分析及評(píng)價(jià)

盧振峰，馬 坤

(1.山東宜維檢測有限公司，山東 棗莊 277400；2.棗莊市生態(tài)環(huán)境局 臺(tái)兒莊分局，山東 棗莊 277400)

地下水作為我國重要的供水資源[1]，在國民生活生產(chǎn)、社會(huì)穩(wěn)定以及生態(tài)平衡等方面起著重要的作用[2-3]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城鎮(zhèn)化的提高及人類活動(dòng)的加劇，地下水的污染問題日益突出。為了解和掌握地下水污染狀況和程度，開展地下水水質(zhì)分析及評(píng)價(jià)對(duì)推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義[4]。目前，臺(tái)兒莊城區(qū)地下水源屬于傍河水源，同時(shí)面臨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活污染源的復(fù)合污染，亟須對(duì)臺(tái)兒莊城區(qū)的地下水水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。筆者以棗莊市生態(tài)環(huán)境局臺(tái)兒莊分局2019年城區(qū)飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，探討了水源地水質(zhì)的季節(jié)變化特征，采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)了地下水的質(zhì)量級(jí)別,以期為研究區(qū)飲用水水環(huán)境質(zhì)量評(píng)估提供參考資料。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

臺(tái)兒莊地處蘇魯交界，位于山東省棗莊市南部，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，全年平均氣溫為14℃，年平均降水量為811.6 mm，年均蒸發(fā)量為1 585.2 mm,年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，平均風(fēng)速為2.3 m/s。地勢南北高，中間低，自西向東漸低，呈傾斜狀，西南部為碳酸鹽含水巖組、東南部為第四系孔隙水含水巖組與碳酸鹽含水鹽組疊置結(jié)構(gòu)，上下水力聯(lián)系密切，北部局部為第三系裂隙含水巖組。全區(qū)地表水資源豐富，京杭運(yùn)河、嶧城大沙河、濤溝河等13條河流交錯(cuò)，年均凈流量達(dá)1.42×108m3,素有“江北水鄉(xiāng)”之美譽(yù)。

1.2 水質(zhì)評(píng)價(jià)

依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)限值為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水源地水質(zhì)進(jìn)行評(píng)定，使用內(nèi)梅羅綜合因子指數(shù)對(duì)水源地水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

pi=ci/si

(1)

(2)

1.3 數(shù)據(jù)處理

監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2010整理后，使用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)結(jié)果

張莊水源地和小龔莊水源地13項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)被檢出，檢測結(jié)果以季節(jié)、均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等方式列出，見表1。

表1 不同季節(jié)水源地地下水水質(zhì)Tab.1 Water quality of groundwater during different seasons

本文采用變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)評(píng)價(jià)各指標(biāo)變化情況。水質(zhì)指標(biāo)中僅有總硬度的質(zhì)量濃度在張莊水源地4個(gè)季度中均超標(biāo)外，其他水質(zhì)指標(biāo)均未超標(biāo)。其中總硬度、硫酸鹽、溶解性總固體在張莊水源地和小龔莊水源地質(zhì)量濃度變化幅度不大(10%

氟化物和硝酸鹽在兩個(gè)水源地各個(gè)季節(jié)水質(zhì)中的質(zhì)量濃度基本穩(wěn)定(CV≤10%)，隨季節(jié)的變化基本呈遞增趨勢。氯化物在張莊水源地水中質(zhì)量濃度較穩(wěn)定(CV≤10%)，而在小龔莊水源地水中有小幅度的變化(10%

耗氧量在張莊水源質(zhì)量濃度變化小于小龔莊。菌落總數(shù)在水源地變化幅度小，并且隨季節(jié)變化成上升趨勢。

金屬離子(Na、Al)在水源地中均被檢出，質(zhì)量濃度普遍達(dá)到Ⅰ類水的標(biāo)準(zhǔn)，而Al在小龔莊水源地春季變化幅度較大(CV=100%)。As雖然在張莊水源地和小龔莊水源地含量極低，但部分月份仍有檢出。

2.2 水質(zhì)評(píng)價(jià)

依據(jù)檢測結(jié)果，運(yùn)用內(nèi)梅羅綜合因子評(píng)價(jià)法對(duì)張莊水源和小龔莊水源水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，見圖1。

圖1 不同季節(jié)地下水的綜合評(píng)價(jià)Fig.1 Comprehensive evaluation of groundwater during different seasons

從圖1可以看出，張莊水源地水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)在各季度均為0.8

3 討論

臺(tái)兒莊城區(qū)飲用水源地水質(zhì)檢出指標(biāo)基本與劉艷明等的研究結(jié)果一致，臺(tái)兒莊地下水水化學(xué)類型主要為HCO3-Ca型，鈣、鎂含量偏高導(dǎo)致總硬度超標(biāo)[7]。硫酸鹽、溶解性總固體、氯化物等屬于鹽類污染，其作用機(jī)制較為復(fù)雜，地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)、溶濾、離子交替吸附及蒸發(fā)濃縮都會(huì)影響鹽類質(zhì)量濃度[6,8]。

張莊水源地處含水巖組與碳酸鹽含水鹽組疊置結(jié)構(gòu)，地勢坡度變小，地下水徑流變緩，接納北來的地下水易溶物質(zhì)，加上埋深淺、京杭運(yùn)河水及生活污水入滲等原因，導(dǎo)致其鹽離子濃度大于小龔莊水源地。由于臺(tái)兒莊農(nóng)田長期過量的施用氮肥，生活污水和工業(yè)廢水排入河流滲漏到地下水，導(dǎo)致水源地氟化物、硝酸鹽和菌落總數(shù)的濃度隨季節(jié)遞增。

氨氮在張莊水源地春季小幅度的變化歸結(jié)于周邊居民活動(dòng)減少，這與臺(tái)兒莊區(qū)夏秋降雨多，地面塌陷、村民丟棄廢物及施用農(nóng)家肥降解滲入有關(guān)。Al在地殼中含量豐富且廣泛存在，因此水中含有Al。小龔莊水源地水中Al的春季月份變化幅度較大，可能與秸稈腐爛、周邊村民活動(dòng)有關(guān)。水源地的秋季都檢出As，這可能是因?yàn)檗r(nóng)藥(麥田滅蟲、玉米田噴除草劑)、膏礦廢水及地面塌陷。另外，小龔莊水源水質(zhì)優(yōu)于張莊水源水質(zhì)，主要與水源地水質(zhì)各指標(biāo)監(jiān)測濃度有關(guān)。

4 結(jié)論

① 對(duì)臺(tái)兒莊城區(qū)張莊和小龔莊飲用水水源地水質(zhì)13項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了檢測，與《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)限值相比，僅張莊水源地總硬度超標(biāo)，其余指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)限值。檢出的水質(zhì)指標(biāo)的質(zhì)量濃度為張莊水源地大于小龔莊水源地。

② 運(yùn)用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)水源地水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)張莊水源地水質(zhì)處于良好級(jí)別，小龔莊水源地水質(zhì)處于優(yōu)級(jí)別，小龔莊水源地水質(zhì)優(yōu)于張莊水源地。