長江三角洲江蘇地區(qū)淺層地下水質(zhì)量評價

吳夏懿，理繼紅，姜 素，戴羅芳

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京210018)

長江三角洲江蘇地區(qū)淺層地下水質(zhì)量評價

吳夏懿，理繼紅，姜 素，戴羅芳

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京210018)

以地下水采樣、樣品測試資料為基礎(chǔ)，按照《地下水質(zhì)量標準(GBPT14848－1993)》，對長江三角洲江蘇地區(qū)地下水質(zhì)量狀況進行客觀的評價。全區(qū)大部分地區(qū)淺層地下水質(zhì)量較差，其中經(jīng)濟發(fā)達、工業(yè)密集城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)受污染較為嚴重，工作區(qū)內(nèi)影響淺層地下水質(zhì)量的主要指標有碘、鈉、氯化物、溶解性總固體、總硬度、硝酸鹽和亞硝酸鹽等。結(jié)合區(qū)內(nèi)不同水文地質(zhì)單元分區(qū)，對淺層地下水質(zhì)量分布規(guī)律進行分析，初步論述淺層地下水質(zhì)受水文地質(zhì)單元分區(qū)影響的原因。提出改善與保護地下水資源及合理開發(fā)利用地下水的對策與建議。

淺層地下水;水質(zhì)評價;水文地質(zhì)分區(qū);長江三角洲江蘇地區(qū)

長江三角洲是我國經(jīng)濟最為發(fā)達的地區(qū)之一，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，地下水的不合理開發(fā)利用以及各種環(huán)境污染的現(xiàn)象日益加?。?－3］。目前，長江三角洲地區(qū)地表水環(huán)境污染已經(jīng)十分嚴重，與地表水水力聯(lián)系密切的淺層地下水污染狀況也不容樂觀。地下水水質(zhì)一旦惡化，對其進行治理和修復(fù)需付出昂貴代價，甚至在一定時期內(nèi)都不可能完全恢復(fù)，因此，淺層地下水污染的防治與保護就顯得尤其重要［4，5］。

通過地下水污染調(diào)查，全面掌握區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，從而制定和實施淺層地下水污染防治規(guī)劃，有效保護地下水資源，保障居民飲用水安全，實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)開發(fā)利用。為此，中國地調(diào)局向江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院下達了《江蘇地區(qū)地下水污染調(diào)查評價》資源評價工作項目任務(wù)書，本文主要針對人民群眾日常生活聯(lián)系較密切的平原區(qū)淺層地下水質(zhì)狀況進行論述。

1 研究區(qū)概況

長江三角洲江蘇省內(nèi)涉及南京、蘇州、無錫、常州、南通、揚州、泰州、鎮(zhèn)江八市。屬亞熱帶季風氣候類型，溫和濕潤，四季分明，降水充沛，日照充足，雨熱同期。夏季降水量較多，冬季降水量偏少，常年出現(xiàn)冬旱現(xiàn)象。

工作區(qū)地形以沖積、堆積平原為主，低山丘陵和崗地為輔，平原廣布是該地區(qū)的地貌特色。地勢西南高，東部低。寧鎮(zhèn)山脈、茅山山脈及宜溧山脈地區(qū)，分布有不連續(xù)的低山丘陵。堆積地貌主要分布于蘇南寧鎮(zhèn)揚山區(qū)的山前臺地，其余為沖積平原和沖海積平原。

2 地下水質(zhì)量評價

2.1 評價標準與方法

工作區(qū)淺層地下水包括松散巖類孔隙潛水和微承壓水。此次參與淺層地下水質(zhì)量評價的數(shù)據(jù)共968組。根據(jù)我國地下水質(zhì)量標準(GBPT14848－1993)、此次地下水污染調(diào)查評價技術(shù)要求，以 pH、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽等72項評價指標(其中無機指標33項、有機指標39項共)作為主要評價參數(shù)，進行地下水質(zhì)量評價。綜合地下水質(zhì)量類別按單指標最高類別確定，并指出最高類別的指標［6］。

依據(jù)我國地下水質(zhì)量狀況和人體健康基準值，參照生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等用水水質(zhì)要求，遵從“從優(yōu)不從劣”原則，將地下水質(zhì)量劃分為五類:I類水，地下水化學(xué)組分含量低、適用于各種用途;II類水，地下水化學(xué)組分含量較低，適用于各種用途;III類水，以生活飲用水衛(wèi)生標準為依據(jù)，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水;IV類水，以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水質(zhì)量要求以及一定水平的人體健康風險為依據(jù)，適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，適當處理后可作生活飲用水;V類水，不宜做生活飲用水，其他用水可根據(jù)使用目的選用。

2.2 淺層地下水單指標質(zhì)量評價

淺層地下水無機單指標地下水質(zhì)量評價結(jié)果顯示，無機單指標評價結(jié)果為IV類水以上，樣品數(shù)量超過10%的指標共11種(圖1)。其中，一般化學(xué)指標7種分別為鐵、錳、pH、總硬度、溶解性總固體、耗氧量和氨氮，無機毒理指標3種為碘、硝酸鹽和亞硝酸鹽，以及毒性重金屬指標砷。

無機單指標V類水數(shù)量超過5%的指標有7種，為鐵、錳、氯化物、鈉離子和氨氮、碘和亞硝酸鹽，其中，碘和亞硝酸鹽V類水數(shù)量超過10%。

淺層地下水有機單指標質(zhì)量評價結(jié)果較好，除萘外，III類水以下的樣品數(shù)量均超過99%。II類水以上樣品數(shù)量超過1%的指標共10種，其中，鹵代烴類6種分別為三氯甲烷、二氯甲烷、1，2－二氯乙烷、1，2－二氯丙烷、溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷，單環(huán)芳烴類2種苯和甲苯，多環(huán)芳烴類萘，以及有機氯農(nóng)藥總六六六。

有機單指標質(zhì)量評價結(jié)果為IV類水以上指標共10種，其中，鹵代烴類7種為四氯化碳、三氯乙烯、1，2－二氯乙烷、1，1，2－三氯乙烷、1，2 － 二氯丙烷、氯乙烯和 1，2 － 二氯乙烯，單環(huán)芳烴類苯，多環(huán)芳烴類萘，以及多氯聯(lián)苯總量。

2.3 淺層地下水質(zhì)量綜合評價

淺層地下水水質(zhì)綜合評價［6］結(jié)果表明，水質(zhì)評價結(jié)果總體較差。I類水缺失，II類水僅1組。III類水共138組，占總樣品數(shù)的14.3%。IV類水405組，占總樣品數(shù)的41.8%。V類水424組，占總樣品數(shù)的43.8%。分析結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)淺層地下水水質(zhì)不容樂觀，絕大多數(shù)地下水質(zhì)量評價結(jié)果為IV類及V類，占到總樣品數(shù)的85.6%。

圖1 淺層地下水無機單指標質(zhì)量評價統(tǒng)計圖

圖2 淺層地下水有機單指標質(zhì)量評價統(tǒng)計圖

從淺層地下水水質(zhì)分布狀況看(圖3)，全區(qū)大部分地區(qū)分布有IV類和 V類水。II類水較少，面積約9.7 km2，僅南京六合新集鎮(zhèn)東部有小塊區(qū)域分布。III類水范圍比II類水稍廣，面積約2 834.3 km2，主要分布在長江以南地區(qū)，在南京六合附近山區(qū)和蘇州相城區(qū)－張家港南部一線有較大面積的分布，其他地區(qū)分布零散，斷斷續(xù)續(xù)，延續(xù)性較差。全區(qū)IV類水分布最為廣泛，面積約22 260.7 km2，高郵湖 －京杭運河以西，長江以南，大部分地區(qū)為IV類水，另外在江都地區(qū)、泰興－姜堰市、通州市和啟東市有較大面積的IV類水連續(xù)分布，興化－寶應(yīng)地區(qū)有小面積的條帶狀分布。全區(qū)V類水分布也較為廣泛，面積約15 095.3 km2，長江以北地區(qū)除IV類水外基本為V類水，另外在張家港東部沿江地區(qū)、常熟市區(qū)－白茆鎮(zhèn)一帶、蘇州郭巷－斜塘－昆山地區(qū)、太倉地區(qū)和吳江南部南麻－盛澤地區(qū)均有較大面積的V類水分布。同時，浦口－東山－后白鎮(zhèn)一線，司徒鎮(zhèn)東北方向和金壇市周圍均有小面積的V類水分布。

圖3 長江三角洲淺層地下水綜合質(zhì)量綜合分級

2.4 不同水文地質(zhì)單元淺層地下水質(zhì)量

2.4.1 水質(zhì)總體概況

根據(jù)區(qū)域內(nèi)地層沉積分布特征、含水砂層的空間分布規(guī)律、地下水流場及地下水循環(huán)中的逕流條件等因素，將工作區(qū)劃分為五個水文地質(zhì)亞區(qū)即:長江三角洲平原區(qū)、里下河洼地平原區(qū)、寧鎮(zhèn)低山丘陵區(qū)、山前波狀平原區(qū)和太湖水網(wǎng)平原區(qū)。淺層地下水質(zhì)量綜合評價結(jié)果，按水文地質(zhì)條件分區(qū)較為明顯(圖4)。

里下河洼地平原區(qū)大部分淺層地下水為V類水，占到該區(qū)樣品數(shù)的60%以上。IV類水和V類水的總和達到90%，是研究區(qū)內(nèi)淺層地下水水質(zhì)最差的地區(qū)。該區(qū)淺層地下水中碘、鈉、氯化物、溶解性總固體、總硬度等指標含量較高(除鐵、錳)，受其影響，水質(zhì)較差。

長江三角洲平原區(qū)與里下河洼地平原區(qū)相似，淺層地下水綜合水質(zhì)結(jié)果以IV類和V類為主，其總和也達到該區(qū)樣品數(shù)的90%，其中，V類水比里下河洼地平原區(qū)有所減少，占到54%左右。主要影響指標為硝酸鹽和亞硝酸鹽(除鐵、錳)。長江三角洲平原區(qū)也是研究區(qū)內(nèi)檢測結(jié)果達到V類的指標種類最多的區(qū)，共19種指標檢測結(jié)果存在V類水。

太湖水網(wǎng)平原區(qū)淺層地下水質(zhì)量為研究區(qū)中等水平，略優(yōu)于長江三角洲平原區(qū)，總體水質(zhì)還是以IV類和V類水為主，總和達到該區(qū)樣品數(shù)的80%，分別為40%左右。主要影響指標為氨氮(除鐵、錳)。

山前坡狀平原區(qū)和寧鎮(zhèn)低山丘陵區(qū)淺層地下水質(zhì)量狀況相對較好，V類水的樣品數(shù)均小于30%。寧鎮(zhèn)低山丘陵區(qū)水質(zhì)優(yōu)于III類的樣品數(shù)超過了25%。山前坡狀平原區(qū)僅有9種指標存在V類水。

圖4 不同水文地質(zhì)單元淺層地下水質(zhì)量統(tǒng)計圖

2.4.2 水質(zhì)成因淺析

1)水文地質(zhì)條件。工作區(qū)內(nèi)，里下河洼地平原區(qū)地勢低洼，地下水埋深淺，淺層地下水蒸騰作用比較明顯，土壤的鹽漬化現(xiàn)象比較嚴重，各種化學(xué)物質(zhì)在該區(qū)富集，導(dǎo)致水質(zhì)較差。長江三角洲平原區(qū)淺層地下水含水層主要由粉土和粉細砂層組成，地下水流通性相對較強，污染物滲入地下后，容易造成大面積的污染。而太湖水網(wǎng)平原區(qū)淺層地下水含水層主要由湖積相粉質(zhì)粘土、粉土組成，地下水流通性相對較差，污染物運移條件弱，即使污染也只分布在局部地區(qū)。

2)人為因素。工作區(qū)地屬長三角經(jīng)濟區(qū)，經(jīng)濟發(fā)達，各種工廠、企業(yè)均為粗放型生產(chǎn)，污水不經(jīng)處理就隨便排放的情況較多，地下水污染較嚴重。針對這一情況，近兩年蘇錫常地區(qū)加強污水排放管理，各市均建立了統(tǒng)一排水管道，盡管仍有部分企業(yè)隨意排放，但總體水質(zhì)狀況有了明顯改善。而長江三角洲平原區(qū)和里下河洼地平原區(qū)污水排放管理系統(tǒng)幾乎沒有，污水隨意排放，導(dǎo)致地下水質(zhì)明顯劣于其他地區(qū)。

工作區(qū)地屬長三角經(jīng)濟區(qū)，經(jīng)濟發(fā)達，各種工廠、企業(yè)林立，污水不經(jīng)處理就隨便排放的情況較多，地下水污染較嚴重。針對這一情況，近兩年蘇錫常地區(qū)加強污水排放管理，各市均建立了統(tǒng)一排水管道，盡管仍有部分企業(yè)隨意排放，但總體水質(zhì)狀況有了明顯改善。而長江三角洲平原區(qū)和里下河洼地平原區(qū)污水排放管理系統(tǒng)并未建立，污水隨意排放無約束，淺層地下水受排放的污水影響明顯，導(dǎo)致該地區(qū)水質(zhì)明顯劣于其他地區(qū)。

3 地下水資源開發(fā)利用對策

(1)工作區(qū)地處長江下游，地表水系發(fā)育，降雨量豐沛，上游來水量充足，是構(gòu)成江蘇經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)。但由于工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的“三廢”任意排放現(xiàn)象普遍，致使大量的地表水體受到污染。中心城市河道及主要航道水體水質(zhì)多為Ⅳ－Ⅴ級水，地表河網(wǎng)水體大多已被嚴重污染，尤其對于廣大農(nóng)村地區(qū)以當?shù)睾铀疄轱嬘盟臅r代已經(jīng)不復(fù)存在，水資源的短缺將會嚴重制約社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，甚至危及當?shù)鼐用竦恼Ｉ?。因此，保護地表水體的環(huán)境質(zhì)量，提高水體的供水功能和作用，使水資源得到更加科學(xué)合理利用

(2)保證淺層地下水的安全性勢在必行。工作區(qū)內(nèi)由于長期超量開采深層地下水，特別是蘇錫常地區(qū)，誘發(fā)了大范圍的地面沉降，隨著地面沉降的持續(xù)發(fā)展，進而產(chǎn)生了地裂縫和地面沉陷;近來地表飲用水源地污染事件不斷發(fā)生，居民用水安全問題日趨嚴峻，為了解決當?shù)鼐用裼盟畣栴}，尋求新的供水水源，就成為局部地區(qū)和應(yīng)急時用水急需解決的問題。從資源的質(zhì)與量角度分析，開采利用淺層地下水具有較廣闊的前景。為保證淺層地下水供水安全，對淺層地下水污染調(diào)查評價勢在必行的，且具有極其重要的現(xiàn)實意義，可以為淺層地下水資源保護以及供水規(guī)劃提供科學(xué)的依據(jù)。

(3)以前項目水資源調(diào)查評價，主要針對深層地下水，而對淺層地下水大多忽略不計，而隨著社會的發(fā)展，淺層地下水的價值愈來愈被重視，因此調(diào)查評價淺層地下水資源量，評價其開發(fā)利用前景及其地質(zhì)環(huán)境效應(yīng)，為淺層地下水合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

(4)本項目調(diào)查評價結(jié)果表明，淺層地下水已遭受重金屬和有機污染，但大多呈點狀污染，污染程度相對較輕，因此為淺層地下水資源更好的服務(wù)社會，使有限的水資源各盡其能，提升淺層地下水的利用價值，需要加強污染防治措施，遏制進一步惡化，是保障地區(qū)供水安全、糧食安全和生態(tài)安全的需要，也是國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。

(5)為研究污染源典型場地的污染特征，應(yīng)選擇具有代表性的污染場地進行進一步的詳細調(diào)查研究，建立起污染物質(zhì)在含水層介質(zhì)的運移的物理、數(shù)值模型，以便進一步研究地下水污染的擴散規(guī)律。

(6)應(yīng)投入更多的工作量，逐步建立和完善地下水污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)整理和綜合分析研究，真正實現(xiàn)地下水源地預(yù)警預(yù)報工作，為地方經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

［1］郭坤一，于軍，方正，趙健康.江蘇、浙江、上海嚴重告急 長江三角洲爆發(fā)“沉默的土地危機”，環(huán)境.2005，3:6－11.

［2］汪珊，孫繼朝，李政紅，長江三角洲地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量評價，水文地質(zhì)工程地質(zhì).2005，6:30－37.

［3］袁仁茂;陳鎖忠;陶蕓;徐海鵬，蘇錫常地區(qū)地下水開發(fā)中的問題及其可持續(xù)發(fā)展對策.北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2001，37(4):，537－542.

［4］呂書君.我國地下水污染分析.地下水.2009，31(1):1－5.

［5］趙勇勝，曹玉清.地下水的有機污染.工程勘察.1995，(1):28－31.

［6］程繼雄，程勝高，張煒，地下水質(zhì)量評價常用方法的對比分析.安全與環(huán)境工程.2008，15(2):23－25.

TV211.1+2

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1004－1184(2013)06－0011－03

2013－08－20

長江三角洲地區(qū)地下水污染調(diào)查評價(1212010634402)

吳夏懿(1982－)，女，江蘇揚州人，工程師，主要從事環(huán)境地質(zhì)、水文研究工作。