柘城县浅层地下水污染评价及成因分析 赵玉强 侯晓静 陈梅 叶晔 魏涛 （河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南商丘４７６００） 摘要：柘城县是典型的水质型缺水地区，地下水已遭受一定程度的污染。本文在水文地质条件调查的基础上，采用单 因子评价法和内梅罗综合指数法对该区浅层地下水污染现状进行评价，并对污染成因加以分析。结果表明，评价区浅 层地下水中Ｆ、总硬度、氨氮、溶解性总固体及亚盐（以Ｎ计）超标严重，大部分地区为轻度污染，中度、重 度及严重污染区呈点状或带状零星分布；其中Ｆ、总硬度及溶解性总固体超标是原生性的，而氨氮和亚盐超标 是人为污染造成的，主要污染原因有工业“三废”的排放、生活污水、过量施用农药化肥及地表水体的严重污染。 关键词：浅层地下水；污染评价；内梅罗综合指数法 成因分析 评价区地处豫东平原，属黄河冲积平原，地貌条件 １．２评级方法 较为简单，地势平坦，视野开阔，由西；１１：１￣１东南微倾。 本次评价选用单因子评价法 。 和内梅罗综合指数 法 两种评价方法。 １地下水污染评价 （１）单因子评价法 ， Ｃｌ 本次评价在水文地质调查的基础上，选取了２７个能 （Ｉ） 代表该区浅层地下水污染状况的井点，采集水样进行水 式中：卜一单因子污染指数； 质全分析测试，分析项目按照《１：２５００００区域水文地质 ｃ——．污染物ｆ的实测含量，单位为ｍｇ／Ｌ； 调查技术要求 …（ＤＤ ２００４－０１）要求，主要包括氯离子、 ＿一污染物ｆ的地下水Ｉｌｌ类水标准限值，单位为 总硬度、溶解性总固体、铵根、根、亚根、Ｆ一和氨、 ｍｇ／Ｌ。 高锰酸盐指数、砷、铬等共３５项指标。 根据各污染因子的，值，按表２划分污染等级。 １．１评价因子 表２单因子指数污染等级分类表 根据本次水样测试结果及 地下水质量标准 （ＧＢ／ Ｔ １４８４８－９３）中Ⅲ类水标准（见表１），共有总硬度、溶 解性总固体、Ｆ一、硫酸盐、氯化物、盐、亚盐、 铁、氨氮、高锰酸钾指数１０项指标超标，其中对地下 （２）内梅罗综合指数法 水污染影响最严重的因子是亚盐，平均含量是标准 内梅罗综合指数计算公式为： 值的２０４．６倍；污染最广泛的因子是氟化物，超标率达 ７７．７８％。此次评价选择超标率超过２０％的因子作为评价 Ｐ：￣］ （Ｉｍａｘ）２ ４－（［）２ 因子对柘城浅层地下水污染进行评价：Ｆ一、总硬度、氨氮、 溶解性总固体及亚盐。 式中：尸一内梅罗综合污染指数； 表１评价区浅层地下水…类水标准评价表 。 ——某采样点污染物单项污染指数中的最大值； ——项目 Ⅲ类水限值总数量超标数平 曩标超（标ｏ／ｏ率） 某采样点污染物单项污染指数的平均值。 根据各采样点的Ｐ值，按表３划分污染等级。 １．３评价结果 根据单因子评价法计算结果（见表４）可知，柘城县 浅层地下水质已普遍受到污染，全区污染最普遍的指标 有Ｆ一、总硬度、溶解性总固体、亚盐及氨氮五项， 超标率在７０％以上的有Ｆ一，属于轻度污染；超标率在 ５０％以上的有总硬度和溶解性总固体，均属于轻度污染； 超标率在２０％以上的有亚盐和氨氮，多数属于轻度 污染，其中亚盐中有２个井点属于重度污染，氨氮 表３内梅罗综合指数污染等级分类表 作者简介：赵ｔ，，￣（１９７５一），男，助理工程师，长期从事水文地质、工程地质、环境地质工作。Ｅ—ｍａｉｌ：８１２３９９９７４＠ｑｑ．ｃｏｍ ＥＡＲＴＨ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ３ ５ 中有１个井点属于中度污染。 经硝化作用转变为硝态氮，随下渗水进入含水层，成为 根据内梅罗综合指数计算结果（见表４、图１）可知， 地下水氨氮污染最主要的直接污染物。 柘城县浅层地下水轻度污染区（Ⅱ级）呈面状分布，基本 覆盖整个研究区；中度污染区（Ⅲ级）主要分布于胡襄镇 杨庄村一大仵乡王树林一洪恩乡蔡洼村一带及惠济乡后刘 屯村及周边地区；重度污染区（Ⅳ级）呈点状分布于马集 ３结论 柘城县浅层地下水水质普遍遭受污染，水质较差，水 原生环境背景含量较高。水中氨氮、亚盐超标也较 严重，主要是人为污染造成的，污染原因有工业“三废” 的排放、生活污水的排放、过量施用农药化肥及地表水 镇闫庄村及其周边地区；严重污染区（Ｖ级）呈点状分布， 中Ｆ一、总硬度以及溶解性总固体超标严重，主要原因是 分别位于李原乡赵楼村及陈青集镇杨庄村及其周边地区。 ２地下水污染因素分析 体污染严重等。水中硫酸盐、氯化物、盐、铁、高锰 ２．１原生性污染 酸钾指数均有不同程度的超标。全区大多属于轻度污染， 根据以往地质工作资料和本次取样调查评价水样分 中度污染、重度污染及严重污染成点状或带状分布。囡 析结果可知，从上世纪８０年代至今，区内浅层地下水中 Ｆ一、总硬度以及溶解性总固体的含量均处于较高的水平， 参考文献 存在着高氟水、微成水等天然水质异常，因此Ｆ一、总硬 度以及溶解性总固体超标为原生性污染所致。黄河流经 ［１】 中国地质调查局．ＤＤ ２ｏ０４＿＿Ｊ０ｌ １：２５００００区域水文地质调查技 大面积的黄土区和基岩山区，在漫长的地质历史风化剥 术要求【Ｓ】．北京：２００４． 蚀过程中，带来了提供氟来源的含氟岩石及矿物，而评 ［２】 中华人民共和国地质矿产部．ＧＢ／Ｔ １４８４８—９３地下水质量标准 价区地处豫东黄河冲积扇高氟环境区的中下游地区，地 ［Ｓ】．北京：１９９３． 下水位埋深浅，地下水的运移以垂直交替为主。因此， 【３］ 张兆吉，费宇红，郭春艳，等．华北平原区域地下水污染评价【Ｊ］． 吉林大学学报（地球科学版），２０１２，４２（５）：１４５６—１４６１． 氟溶滤、水解、阳离子吸附交替作用强烈，使水中氟富集， ［４】 文冬光，林良俊，孙继朝，等．中国东部主要平原地下水质量与污 矿化度升高，形成高氟、高硬度、高矿化度苦成水等。 染评价【Ｊ］．地球科学（中国地质大学学报），２０１２，（２）：２２０－２２８． ２．２人为污染 ［５］ 李旭光，何海洋，孙岐发．西辽河平原东部浅层地下水污染评价 根据调查可知，评价区内的城镇五小工业废水大部 【Ｊ】．中国农村水利水电，２０１４，（４）：５５－５８． 分不加处理，直接排入沟河，渗入地下水中而污染地下水， ［６ ６］王婵．阿希金矿地下水污染评价及防治研究［Ｄ］．长安大学， ２０１４． 是造成浅层地下水污染的原因之一；评价区内农田施用 【７】 马莉．神府矿区地下水污染评价与污染场地地下水“三氮”运移 的化肥主要包括碳酸氨、尿素等，它们被施入土壤后，很 模拟研究［Ｄ］．西北大学，２０１４． 快溶解在土壤溶液中，主要以氨氮的形式存在，其中一 ［８］ 朱东．榆林城区及周边地区地下水污染与防污性能研究【Ｄ】．西北 部分被作物吸收，另一部分被土壤吸附，在降雨条件下， 大学，２０１２． Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｈａｌｌｏｗ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｉｎ Ｚｈｅｃｈｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｒｙ ＺＨＡ０ Ｙｕ－ｑｉａｎｇ ＨＯＵ Ｘｉａｏ－ｊｉｎｇ ＣＨＥＮ Ｍｅｉ ＹＥ Ｙｅ ＷＥＩ Ｔａｏ （Ｎｏ．４ Ｉｎｓ￣ｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｓｕｒｖｅｙ，Ｈｅｎａｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｇｅｏ—ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ ４７６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｚｈｅｃｈｅｎｇ ｉｓ ａ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｌｙ ｗａｔｅｒ－ｑｕａｌｉｔｙ－ｔｙｐｅ ｗａｔｅｒ ｓｈｏｒｔａｇｅ ａｒｅａ，ｗｈｏｓｅ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｓｔｕｄｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆａｃｔｏｒ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｎｅｍｅｒｏｗ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｈａｌｌｏｗ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ Ｚｈｅｃｈｅｎｇ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｆ一， ｔｏｔａｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ，ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｏｌｉｄｓ ａｎｄ ｎｉｔｒｉｔｅ（ｉｎ Ｎ）ｏｆ ｓｈａｌｌｏｗ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｒｅａ ａｒｅ ｅｘｃｅｅｄｅｄ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｍｏｓｔ ａｒｅａｓ ａｒｅ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｐｏｌｌｕｔｅｄ．Ｍｏｄｅｒａｔｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｒｅａｓ，ｓｅｖｅｒｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ａｎｄ ｓｅｒｉＯＵＳ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ａｐｐｅａｒ ａｓ ｓｐｏｔｓ ｏｒ ｂｅｌｔｓ．Ｔｈｅ Ｆ一，ｔｏｔａｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｏｌｉｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｉｍｏｒｄｉａｌ，ａｎｄ ｅｘｃｅｓｓ ａｍｍｏｎｉａ ａｎｄ ｎｉｔｒｉｔｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｍａｎ－ｍａｄｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ “ｔｈｒｅｅ ｗａｓｔｅｓ” ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ：ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｓｅｗａｇｅ，ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｕｓｅ ｏｆ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｐｏＵｕ廿ｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｈａｌｌｏｗ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ；Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；Ｎｅｍｅｒｏｗ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ ｍｅｔｈｏｄ ｆ Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＥＡＲＴＨ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ３ ７
