锦州地下水水质状况分析

锦州地下水水质状况分析

河流、湖泊和海洋水质的下降越来越受到中国人民的高度重视。要从根本上解决这一问题,关键在于严格执行实现达标排放。然而对于地下水水质的衰变和恶化问题目前很难克服,甚至对地下水水质恶化的检测都十分困难。美国环保局报告指出,几乎每个已知的含水层污染的实例,都是在每个供水井受到影响后才能发现的,此时地下水污染才被确定下来,但要采取有效的整理措施已为时已晚。从水质变化的观点来看,在地下水污染被检测出来以前,地下水水质的恶化已经过了很长一段时间的量的积累,这个时间可能是几年、几十年、几百年,甚至更长的时间。倘若把污染物从含水层中去除,也需要一个相当长的时间,且要花费高昂的代价。因此,要掌握和控制地下水污染,必须做到在地下水被污染的初期还没有影响到其应用时进行防治和保护或在地下水没有被污染前进行保护,而不能等到地下水被污染并影响到应用时才去治理。1联合行1.1蒸发量和降水量锦州市属暖温带半湿润季风气候,多年平均降水量为611.93mm,6-8月的降水量占全年降水量的68%,多年平均蒸发量1827.2mm。据1960-1987年的降水量分析,枯水年和丰水年相隔10年出现一次,当P=75%时,降水量为489mm。大凌河和小凌河是流经锦州市的主要河流。多年平均流量分别为48.8m3/s和10.48m3/s,在锦州市段均超过地面V类水标准。1.2地下水开采量分布第四系浅层含水层是锦州市的主要供水含水层,底板埋深一般为20～75m,岩性以卵砾石、砂砾石为主,厚度20～50m。含水层富水性强,总可溶固体除山前外均小于1g/L。在冲海积扇顶为潜水-微承压水,在扇中部及下部为承压水,含水丰富,是本区的主要含水层。自1969年以来,锦州市先后在大、小凌河扇地先后建立了7处水源地,分别为南山、绥丰、新庄子、博字、欢三、六段和大凌河水源地,开采量平均为2.8×105m3/d。各大厂矿企业均有自备水源井、农业灌溉井平均开采量约为2.4×105m3/d,地下水总开采量约为4.2×105m3/d。2水源和地下水水质的动态2.1地下水利用的双重性随着工农业生产的发展和人口的日益增长,需水量也逐年呈上升趋势,使地下水资源开发利用的双重性更加明显。据1988-1998年部分水源地的水质监测资料,地下水中主要组分有逐年增高的趋势,以下仅对绥丰和博字水源地地下水特征组分的动态特征进行分析。1l和400.0.绥丰、博字水源地地下水硬度变化区间分别为140～416mg/L和184～380mg/L。两水源地地下水硬度增量10年间均超过初始值的2倍,并具有绥丰水源对应的年份的硬度高于博字水源的硬度的特征,其地下水硬度的动态变化特征如图1、2所示。2绥丰、博字水源井地下水中C1-含量与含水层的类型、沉积环境、河流的水质有密切关系。绥丰、博字水源地水源井中C1-含量的变化区间分别为16～71.5mg/L和15～46mg/L。两水源地地下水中氯化物均表现为总体上升的趋势,其动态特征如图3、4所示。33盐酸绥丰水源地地下水变化区间为0～5.6mg/L,博字水源地地下水变化区间为0～3.3mg/L,其动态特征如图5、6所示。4区间波动绥丰水源地地下水变化区间为240～880mg/L,博字水源地地下水变化区间为190～640mg/L,总体程上升趋势,但波动较大。综上所述,绥丰、博字水源地地下水中主要组分在1988-1998年间,总体上均呈上升趋势,即地下水水质已向水质恶化的方向发展,说明地下水污染已存在。2.2污染源的控制由两水源地地下水水主要组分的动态特征不难看出,地下水已受到不同程度的污染。锦州市地下水污染的影响因素主要有自然因素和人为因素,其中人类活动是主要因素。主要污染源是大、小凌河污水,其主要污染途径是通过大、小凌河、污水灌渠的线状渗入、污灌区的面状渗入。其次由于多年引用小凌河污水灌溉和农业灌溉井的布局不合理,不仅造成了污灌区地下水的污染,而且在地下水的水动力场的作用下,清灌区的地下水也遭到了不同程度的污染。3水下受检污染物超标由以上分析可知,虽然现在地下水恶化尚未达到危及水源地的使用,但地下水已受到污染是不可回避的现实。另据锦州市环科所多年的监测结果,在地下水受检的19项指标中有8项出现超标现象,主要超标物有:铁、亚硝酸盐、氟化物、酚、pH值、氯化物、锰、硝酸盐,此外在部分地段氨氮和镉也有超标现象。其中,铁离子超标区位于冲洪积扇的中部和前缘,氟化物超标区位于冲海积平原,其他6种污染物超标区皆位于大、小凌河沿岸和污灌区。因此,从可持续发展战略的角度出发,目前必须对地下水资源加强保护和控制,否则随着地下水恶化的加剧,地下水资源就将失去其应有的功能。3.1常用保护带划分建立地下水水源地保护带即从技术和管理的角度出发,制定相应的技术措施和法律法规来对水源地进行保护。水源地保护一般应采用三级控制原则,即划分三个保护带。保护带划分的主要理论原则包括地下水运动的水动力学特征、地下水中细菌的自然消减规律和地下水含水层的覆盖层的性质。绥丰、博字和新庄子水源地保护带的划分如表1所示。在实际划分时,I带和II带可按单个水源地独立划界,III带可以将各水源地进行统一划界。3.2地表径流生态修复水源地保护带的设立是保护地下水资源免受侵害的人为圈定的界限,要实现这一保护目标,应采取以下管理措施:1)依法治水,统一规划管理。由政府主管部门建立健全水源地保护带的立法和宣传工作,对水源地进行依法保护。在I带和II带范围内禁止一切污染源的存在,在III带范围内限制某些污染物的存在。2)严格控制乡镇工农业生产对地下水的污染。目前,锦州市各水源地影响范围内均种植了农作物,主要包括:小麦、玉米、高粱、水稻等,耕种期间的施肥、喷洒农药、污水灌溉是水源地的潜在污染源,在大、小凌河河水未达标之前,应严格限制污灌面积和水田面积,在水源地I带和II带范围内禁止用污水灌溉。德国已制定了严格的水源地保护法律和法规,美国则在其他法规中直接或间接地对地下水资源进行了保护。如德国对农业施肥量、施肥种类、施肥时间进行规定和限制,使地下水得到了很好的保护。德国巴登-吾茨堡州在州经济保护规范中对农业施肥种类、施肥时间作了严格的规定,一般在农作物非生长期禁止使用任何肥料,这一点正好与我国相反,特别是在使用农家肥的土地面积上,往往在非耕种期进行施肥,其后果是使有害组分被降雨淋滤到含水层致使地下水被污染。因此,应该引导农民科学、合理地使用化肥与农药,以减少肥料与农药的渗透,减轻对地下水的污染。3)加快城市污水处理厂的建设,大力发展污水资源化。对于工业企业排放的污水,凡不符合市政水质标准的,应纳入城市污水处理厂集中处理,不符合标准的应进行预处理或单独处理。推进洁净水生产,努力把污染物排放降致最低限度。4)合理调整地下水开采布局。由于大、小凌河均被严重污染,因此,对旁河水源地(绥丰水源地等)应限制其开采量或采用深层含水层与浅层含水层的联合开采。对于农田灌溉井应限制其布井密度,