廣東省徐聞縣地下水污染現(xiàn)狀評價與防治對策初探

陳小武，蘇奕縣

（廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊，廣東 湛江 524000）

1 概述

雷州半島地區(qū)是廣東省歷史性干旱缺水最嚴重的區(qū)域，同時也是廣東省地下水資源較為豐富的地區(qū)。徐聞縣地下水資源勘查評價項目是“粵北巖溶石山地區(qū)和雷州半島地區(qū)地下水資源勘查監(jiān)測項目”的重要組成部分。徐聞縣地處中國大陸最南端，位于廣東省西南部，東臨南海，南隔瓊州海峽與海南省相望，西瀕北部灣，北鄰雷州市，陸地面積1862.6km2，三面環(huán)海，海岸線長達372km，發(fā)展優(yōu)勢明顯。徐聞是農(nóng)業(yè)大縣，物產(chǎn)豐富，自然資源充足，國民經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)為主，產(chǎn)值占生產(chǎn)總值的一半以上，農(nóng)產(chǎn)品資源優(yōu)勢明顯，主要有稻谷、番薯、甘蔗、菠籮、香蕉、蔬菜等，是全國蔬果生產(chǎn)百強縣之一，也是“中國南珠”最大生產(chǎn)基地；盛產(chǎn)對蝦、鮑魚、黃花魚等名貴海產(chǎn)品，是廣東省重要海產(chǎn)品基地；盛產(chǎn)熱帶亞熱帶作物，有中國最大的菠蘿生產(chǎn)基地。徐聞縣是廣東省歷史性干旱缺水最嚴重的地區(qū)之一，多年降雨量平均為1154.1～1556.9mm，一年中雨季分布不均勻，個別年份沒有臺風登陸，降雨量大幅減少，造成秋季干旱，甚至出現(xiàn)秋冬春季連續(xù)干旱、連年干旱的極端氣候。

徐聞縣地下水開發(fā)利用具有悠久的歷史，解放前主要是開挖民井、大鍋錐井取用30m 以淺的淺層地下水，解放后，發(fā)現(xiàn)雷瓊自流盆地具有豐富的地下水資源以來，中深層地下水資源得到了逐步的開發(fā)。其地下水資源豐富，是人民生活飲用和當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水源。提取地下水的工程有鉆井和民井（包括機械開鑿的深機井及鍋錐井、人工開鑿的大口徑井和小口徑的手壓井），目前徐聞縣共有各類大小不一的取水井4萬多眼。

徐聞縣位于喜馬拉雅巖漿活動期形成的火山活動亞帶，雷瓊火山噴發(fā)盆地。主要為中更新世噴出巖，大面積出露于評價區(qū)內(nèi)，出露面積達1381.34km2；大地構造上屬華南褶皺系雷瓊斷陷北部，自加里東運動后，基底斷裂長期處于隆起剝蝕狀態(tài)；在燕山運動晚期，基底斷裂活動控制了白堊紀部分斷陷盆地沉積，并伴隨火山噴發(fā)；在喜馬拉雅運動期，雷瓊地區(qū)地殼受到區(qū)域構造應力場及上地幔物質(zhì)隆起底辟熱構造的共同作用，地殼呈南北向拉張，在斷裂控制下，基底生成東西向雷瓊斷陷盆地，在盆地內(nèi)各組斷裂差異下切作用，形成局部斷隆和斷陷；評價區(qū)內(nèi)地下水類型主要分為火山巖孔洞裂隙水和松散巖類孔隙水兩大類，松散巖類孔隙水按含水層埋深、水力特征和開采條件，又分為潛水—微承壓水（淺層水）、中層水和深層水。

2 地下水污染現(xiàn)狀評價

2.1 評價方法

徐聞縣環(huán)境水文地質(zhì)條件復雜，各地段的污染組份及含量不盡相同，污染程度相差很大。為了客觀、全面地評價區(qū)地下水的污染程度，取潛水—微承壓水水樣34件，中層地下水樣44件，深層地下水樣37件，火山巖類孔洞裂隙水樣58件進行水質(zhì)測試，根據(jù)測試結果，選取pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯化物、酚、鐵、錳、銅、鉛、鋅、氟化物、CODMn、氰化物、氨氮、汞、鉻、鎘、砷、硒等22項主要污染組成部分作為評價要素，評價方法采用單要素污染指數(shù)法和多要素綜合污染指數(shù)法兩種。

通過單要素污染評價，對評價區(qū)污染物成份、含量及污染程度有初步了解；通過多要素污染評價，對評價區(qū)各地段污染現(xiàn)狀有較全面的了解。

2.1.1 單要素污染指數(shù)法

單要素污染指數(shù)法采用的計算公式為:

其中對于pH值：

式中:P——單要素污染指數(shù)；

X——評價參數(shù)的實測濃度；

S0——評價參數(shù)的對照值。采用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-93)中地下水質(zhì)量分類指標Ⅱ類標準值；

S1——pH值對照值的下界限值；

S2——pH值對照值的上界限值；

Sˉ——pH值對照值的下、上界限的平均值。

2.1.2 多要素綜合污染指數(shù)法

采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計算多要素綜合污染指數(shù)法，其計算公式為：

式中：NP——某一水樣點的綜合污染指數(shù)；

Pmax——某一水樣點的單要素污染指數(shù)最大值；

2.1.3 污染程度分級標準

根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局《地下水污染調(diào)查評價規(guī)范》(征求意見稿),并綜合《全國地下水資源評價技術要求》，評價區(qū)地下水的污染程度主要劃分為四個等級：

Ⅰ級：水質(zhì)的變化未超過生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006），且NP≤1時,歸為未污染；

Ⅱ級：根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006），僅1～2項參數(shù)超過限值，且1＜NP≤2.5時，適當處理后可供飲用，定為輕度污染；

Ⅲ級：根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006），多于一項參數(shù)超過限值，且2.5＜NP≤5 時, 適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，不宜直接飲用,適當處理后可供飲用，定為中度污染；

Ⅳ級：根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006），有多于一項參數(shù)超過限值，且NP≥5 時,不宜飲用,適當處理后適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，定為重度污染。

2.2 地下水污染評價結果

2.2.1 單要素污染評價

①潛水—微承壓水。通過對潛水—微承壓水的地下水單要素污染評價，可以看出，在潛水—微承壓水水質(zhì)分析項目中，除氟化物、銅、鋅、汞、硒、六價鉻、氰化物、酚外，其余各項均有不同程度的超標。其中，超標率最大的為氨氮，達到47.06%，其次為硝酸鹽、鎘分別達44.12%和41.94%，再次為亞硝酸鹽、錳、溶解性固體總量、鉛、全鐵、pH 值、氯化物、硫酸鹽、CODMn、總硬度，砷則較小；單要素污染指數(shù)以氨氮最大，為400.00；平均單要素污染指數(shù)大于1的有氨氮、氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽、CODMn、溶解性總固體、全鐵、錳、鎘。

②中層水。通過對中層水的地下水單要素污染評價，可以看出，中層水水質(zhì)分析樣中，除硫酸鹽、氟化物、銅、硒、六價鉻、氰化物、酚外，其余各項均有不同程度的超標。其中以硝酸鹽超標率最大，達36.36%，其次為氨氮、鉛均為31.82%，再次為錳、鎘，全鐵、pH 值、亞硝酸鹽，個別為氯化物、CODMn、溶解性固體總量、總硬度、鋅、汞、砷；單要素污染指數(shù)以氨氮最大，為35.00；平均單要素污染指數(shù)大于1的有氨氮、鎘。

③深層水。通過對深層水的地下水單要素污染評價可以看出，深層水水質(zhì)分析樣中，除氯化物、硫酸鹽、總硬度、銅、汞、硒、六價鉻、氰化物、酚外，其余各項均有不同程度的超標。其中以錳、鎘超標率最大，均達35.14%，其次為氨氮、鉛、全鐵、砷，再次為亞硝酸鹽、CODMn、硝酸鹽、氟化物、溶解性固體總量，個別pH值、鋅；單要素污染指數(shù)以亞硝酸鹽最大，為83.09；平均單要素污染指數(shù)大于1的有氨氮、亞硝酸鹽、錳、鎘、砷。

④火山巖類孔洞裂隙水。通過對火山巖類孔洞裂隙水的地下水單要素污染評價，火山巖類孔洞裂隙水水質(zhì)分析樣中，超標項目主要有：氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氟化物、全鐵、pH值、鉛、錳、鎘、砷，其中以硝酸鹽、亞硝酸鹽超標率最大，分別達25.86%、24.14%，其次為全鐵、氨氮、pH 值，氟化物、鉛、錳、鎘、砷較小；單要素污染指數(shù)以氨氮最大，為20.00；平均單要素污染指數(shù)大于1的有氨氮、亞硝酸鹽、鎘。

2.2.2 多要素綜合污染評價

①潛水—微承壓水。根據(jù)內(nèi)梅羅污染指數(shù)法進行的潛水—微承壓水多要素綜合污染評價，可知，評價區(qū)內(nèi)梅羅指數(shù)為0.72～284.41。在34 個水質(zhì)分析樣中，除和安鎮(zhèn)農(nóng)場、城北鄉(xiāng)靈山宮新村的兩個水樣為未污染外，其余均為輕度污染、中度污染和重度污染。其中，17 個水樣為輕度污染，所占的百分率為50%，其單項污染指數(shù)最大的為錳，數(shù)值為3.40，分布在新寮鎮(zhèn)煙樓村一帶；5個水樣為中度污染，所占的百分率為15%，其單項污染指數(shù)最大的為亞硝酸鹽，數(shù)值為5.63，分布在角尾鄉(xiāng)沙土村一帶；10個水樣為重度污染，所占的百分率為29%，其單項污染指數(shù)最大的為氨氮，數(shù)值為400.00，分布在徐聞角尾沙土村一帶。

②中層水。根據(jù)內(nèi)梅羅污染指數(shù)法進行的中層地下水多要素綜合污染評價可知，評價區(qū)中層地下水所取的44 個水質(zhì)分析樣中，其內(nèi)梅羅指數(shù)為0.73～24.81。其中，15 個水樣為未污染，所占的百分率為34%；20 個水樣為輕度污染，所占的百分率為45%，其單項污染指數(shù)最大為錳，數(shù)值為3.40，分布在邁勝農(nóng)場一帶；7個水樣為中度污染，所占的百分率為16%，其單項污染指數(shù)最大為硝酸鹽，數(shù)值為5.40，分布在南山鎮(zhèn)后寮村一帶；2 個水樣為重度污染，所占的百分率為5%，其單項污染指數(shù)最大為氨氮，數(shù)值為35.00，分布在西連石馬小學一帶。

③深層水。根據(jù)內(nèi)梅羅污染指數(shù)法進行的深層地下水多要素綜合污染評價結果可知，評價區(qū)深層地下水所取的37 個水質(zhì)分析樣中，其內(nèi)梅羅指數(shù)為0.72～58.86。其中，10 個水樣為未污染，所占的百分率為27%；14 個水樣為輕度污染，所占的百分率為38%，其單項污染指數(shù)最大為錳，數(shù)值為3.4，分布在城南中學一帶；6個水樣為中度污染，所占的百分率為16%，其單項污染指數(shù)最大為砷，數(shù)值為6.00，分布在角尾鄉(xiāng)沙土村一帶；7個水樣為重度污染，所占的百分率為19%，其單項污染指數(shù)最大為亞硝酸鹽，數(shù)值為83.09，分布在角尾鄉(xiāng)北插村一帶。

④火山巖類孔洞裂隙水。根據(jù)內(nèi)梅羅污染指數(shù)法進行的火山巖類孔洞裂隙水多要素綜合污染評價可知，評價區(qū)火山巖類孔洞裂隙水所取的58個水質(zhì)分析樣中，其內(nèi)梅羅指數(shù)為0.29～20.00。其中，20個水樣為未污染，所占的百分率為35%；18 個水樣為輕度污染，所占的百分率為31%，其單項污染指數(shù)最大為硝酸鹽，數(shù)值為3.16，分布在徐城下堝村；14 個水樣為中度污染，所占的百分率為24%，其單項污染指數(shù)最大為亞硝酸鹽，數(shù)值為6.09，分布在龍?zhí)伶?zhèn)華林村一帶；6個水樣為重度污染，所占的百分率為10%，其單項污染指數(shù)最大為亞硝酸鹽，數(shù)值為20.00，分布在海鷗農(nóng)場一帶。

區(qū)內(nèi)各層地下水多要素綜合污染評價結果見表1。

表1 多要素綜合污染評價結果表

3 防治對策初探

根據(jù)水質(zhì)污染評價結果分析可知，地下水中除了鐵、錳等的原生態(tài)污染外，還受過量施放農(nóng)藥化肥和污水排放的影響，不同程度地污染局部地區(qū)，特別是出現(xiàn)了如鎘、鉛污染等無機重金屬污染，已非個案。因此要采取有效措施保護地下水資源。

首先，在徹底清除污染的地下水污染源后，隨著時間的推移，地下水在補、徑、排和土壤吸附、降解、稀釋等環(huán)境的自凈作用下，有可能自然恢復地下水的水質(zhì)，例如，磷可以通過植物的吸收、化學反應及沉淀、物理吸附及沉淀、物理化學吸附等各種方式被去除。氮是可以通過植物的吸收，微生物的脫氮、揮發(fā)、滲出等各種方式去除。在土壤膠體的表面進行陽離子交換而被置換、吸附的重金屬離子，形成難溶性的化合物被固定在礦物晶格中，某些有機物與重金屬生成可吸性的螯合物被固定于礦物晶格中，土壤的某些組分與重金屬離子進行化學反應，生成有機重金屬和金屬磷酸鹽等沉積于土壤中。但地下水水質(zhì)的自凈是一個十分漫長過程。因此，對于地下水已受到污染的一些重要地段，可將受到污染的地下水抽取出來，并將地表水回灌的方式來加速地下水的循環(huán)，從而加快稀釋地下水的方法凈化地下水水質(zhì)。

其次，要杜絕預防污染擴散和地下水繼續(xù)遭受嚴重污染。對工業(yè)廢水、生活污水的排放和處理要加強監(jiān)督，科學合理地使用農(nóng)藥化肥，避免地下水進一步受到污染，建立地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)，對地下水水位動態(tài)、水質(zhì)進行長期監(jiān)測，加強地下水資源管理。