錦州地下水水質(zhì)狀況分析

錦州地下水水質(zhì)狀況分析

河流、湖泊和海洋水質(zhì)的下降越來越受到中國人民的高度重視。要從根本上解決這一問題,關(guān)鍵在于嚴格執(zhí)行實現(xiàn)達標(biāo)排放。然而對于地下水水質(zhì)的衰變和惡化問題目前很難克服,甚至對地下水水質(zhì)惡化的檢測都十分困難。美國環(huán)保局報告指出,幾乎每個已知的含水層污染的實例,都是在每個供水井受到影響后才能發(fā)現(xiàn)的,此時地下水污染才被確定下來,但要采取有效的整理措施已為時已晚。從水質(zhì)變化的觀點來看,在地下水污染被檢測出來以前,地下水水質(zhì)的惡化已經(jīng)過了很長一段時間的量的積累,這個時間可能是幾年、幾十年、幾百年,甚至更長的時間。倘若把污染物從含水層中去除,也需要一個相當(dāng)長的時間,且要花費高昂的代價。因此,要掌握和控制地下水污染,必須做到在地下水被污染的初期還沒有影響到其應(yīng)用時進行防治和保護或在地下水沒有被污染前進行保護,而不能等到地下水被污染并影響到應(yīng)用時才去治理。1聯(lián)合行1.1蒸發(fā)量和降水量錦州市屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候,多年平均降水量為611.93mm,6-8月的降水量占全年降水量的68%,多年平均蒸發(fā)量1827.2mm。據(jù)1960-1987年的降水量分析,枯水年和豐水年相隔10年出現(xiàn)一次,當(dāng)P=75%時,降水量為489mm。大凌河和小凌河是流經(jīng)錦州市的主要河流。多年平均流量分別為48.8m3/s和10.48m3/s,在錦州市段均超過地面V類水標(biāo)準(zhǔn)。1.2地下水開采量分布第四系淺層含水層是錦州市的主要供水含水層,底板埋深一般為20～75m,巖性以卵礫石、砂礫石為主,厚度20～50m。含水層富水性強,總可溶固體除山前外均小于1g/L。在沖海積扇頂為潛水-微承壓水,在扇中部及下部為承壓水,含水豐富,是本區(qū)的主要含水層。自1969年以來,錦州市先后在大、小凌河扇地先后建立了7處水源地,分別為南山、綏豐、新莊子、博字、歡三、六段和大凌河水源地,開采量平均為2.8×105m3/d。各大廠礦企業(yè)均有自備水源井、農(nóng)業(yè)灌溉井平均開采量約為2.4×105m3/d,地下水總開采量約為4.2×105m3/d。2水源和地下水水質(zhì)的動態(tài)2.1地下水利用的雙重性隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口的日益增長,需水量也逐年呈上升趨勢,使地下水資源開發(fā)利用的雙重性更加明顯。據(jù)1988-1998年部分水源地的水質(zhì)監(jiān)測資料,地下水中主要組分有逐年增高的趨勢,以下僅對綏豐和博字水源地地下水特征組分的動態(tài)特征進行分析。1l和400.0.綏豐、博字水源地地下水硬度變化區(qū)間分別為140～416mg/L和184～380mg/L。兩水源地地下水硬度增量10年間均超過初始值的2倍,并具有綏豐水源對應(yīng)的年份的硬度高于博字水源的硬度的特征,其地下水硬度的動態(tài)變化特征如圖1、2所示。2綏豐、博字水源井地下水中C1-含量與含水層的類型、沉積環(huán)境、河流的水質(zhì)有密切關(guān)系。綏豐、博字水源地水源井中C1-含量的變化區(qū)間分別為16～71.5mg/L和15～46mg/L。兩水源地地下水中氯化物均表現(xiàn)為總體上升的趨勢,其動態(tài)特征如圖3、4所示。33鹽酸綏豐水源地地下水變化區(qū)間為0～5.6mg/L,博字水源地地下水變化區(qū)間為0～3.3mg/L,其動態(tài)特征如圖5、6所示。4區(qū)間波動綏豐水源地地下水變化區(qū)間為240～880mg/L,博字水源地地下水變化區(qū)間為190～640mg/L,總體程上升趨勢,但波動較大。綜上所述,綏豐、博字水源地地下水中主要組分在1988-1998年間,總體上均呈上升趨勢,即地下水水質(zhì)已向水質(zhì)惡化的方向發(fā)展,說明地下水污染已存在。2.2污染源的控制由兩水源地地下水水主要組分的動態(tài)特征不難看出,地下水已受到不同程度的污染。錦州市地下水污染的影響因素主要有自然因素和人為因素,其中人類活動是主要因素。主要污染源是大、小凌河污水,其主要污染途徑是通過大、小凌河、污水灌渠的線狀滲入、污灌區(qū)的面狀滲入。其次由于多年引用小凌河污水灌溉和農(nóng)業(yè)灌溉井的布局不合理,不僅造成了污灌區(qū)地下水的污染,而且在地下水的水動力場的作用下,清灌區(qū)的地下水也遭到了不同程度的污染。3水下受檢污染物超標(biāo)由以上分析可知,雖然現(xiàn)在地下水惡化尚未達到危及水源地的使用,但地下水已受到污染是不可回避的現(xiàn)實。另據(jù)錦州市環(huán)科所多年的監(jiān)測結(jié)果,在地下水受檢的19項指標(biāo)中有8項出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,主要超標(biāo)物有:鐵、亞硝酸鹽、氟化物、酚、pH值、氯化物、錳、硝酸鹽,此外在部分地段氨氮和鎘也有超標(biāo)現(xiàn)象。其中,鐵離子超標(biāo)區(qū)位于沖洪積扇的中部和前緣,氟化物超標(biāo)區(qū)位于沖海積平原,其他6種污染物超標(biāo)區(qū)皆位于大、小凌河沿岸和污灌區(qū)。因此,從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的角度出發(fā),目前必須對地下水資源加強保護和控制,否則隨著地下水惡化的加劇,地下水資源就將失去其應(yīng)有的功能。3.1常用保護帶劃分建立地下水水源地保護帶即從技術(shù)和管理的角度出發(fā),制定相應(yīng)的技術(shù)措施和法律法規(guī)來對水源地進行保護。水源地保護一般應(yīng)采用三級控制原則,即劃分三個保護帶。保護帶劃分的主要理論原則包括地下水運動的水動力學(xué)特征、地下水中細菌的自然消減規(guī)律和地下水含水層的覆蓋層的性質(zhì)。綏豐、博字和新莊子水源地保護帶的劃分如表1所示。在實際劃分時,I帶和II帶可按單個水源地獨立劃界,III帶可以將各水源地進行統(tǒng)一劃界。3.2地表徑流生態(tài)修復(fù)水源地保護帶的設(shè)立是保護地下水資源免受侵害的人為圈定的界限,要實現(xiàn)這一保護目標(biāo),應(yīng)采取以下管理措施:1)依法治水,統(tǒng)一規(guī)劃管理。由政府主管部門建立健全水源地保護帶的立法和宣傳工作,對水源地進行依法保護。在I帶和II帶范圍內(nèi)禁止一切污染源的存在,在III帶范圍內(nèi)限制某些污染物的存在。2)嚴格控制鄉(xiāng)鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對地下水的污染。目前,錦州市各水源地影響范圍內(nèi)均種植了農(nóng)作物,主要包括:小麥、玉米、高粱、水稻等,耕種期間的施肥、噴灑農(nóng)藥、污水灌溉是水源地的潛在污染源,在大、小凌河河水未達標(biāo)之前,應(yīng)嚴格限制污灌面積和水田面積,在水源地I帶和II帶范圍內(nèi)禁止用污水灌溉。德國已制定了嚴格的水源地保護法律和法規(guī),美國則在其他法規(guī)中直接或間接地對地下水資源進行了保護。如德國對農(nóng)業(yè)施肥量、施肥種類、施肥時間進行規(guī)定和限制,使地下水得到了很好的保護。德國巴登-吾茨堡州在州經(jīng)濟保護規(guī)范中對農(nóng)業(yè)施肥種類、施肥時間作了嚴格的規(guī)定,一般在農(nóng)作物非生長期禁止使用任何肥料,這一點正好與我國相反,特別是在使用農(nóng)家肥的土地面積上,往往在非耕種期進行施肥,其后果是使有害組分被降雨淋濾到含水層致使地下水被污染。因此,應(yīng)該引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)、合理地使用化肥與農(nóng)藥,以減少肥料與農(nóng)藥的滲透,減輕對地下水的污染。3)加快城市污水處理廠的建設(shè),大力發(fā)展污水資源化。對于工業(yè)企業(yè)排放的污水,凡不符合市政水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的,應(yīng)納入城市污水處理廠集中處理,不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)進行預(yù)處理或單獨處理。推進潔凈水生產(chǎn),努力把污染物排放降致最低限度。4)合理調(diào)整地下水開采布局。由于大、小凌河均被嚴重污染,因此,對旁河水源地(綏豐水源地等)應(yīng)限制其開采量或采用深層含水層與淺層含水層的聯(lián)合開采。對于農(nóng)田灌溉井應(yīng)限制其布井密度,