河南平原地區(qū)淺層地下水特征及合理開發(fā)利用對策

王興民　閆震鵬　王玉敏

[摘要]河南平原眾多城市和廣大農(nóng)村主要開采淺層地下水資源解決生存發(fā)展問題。在水資源短缺現(xiàn)象日趨突出的情況下，淺層地下水資源開發(fā)利用所暴露出的問題以及引起的環(huán)境變化，倍受社會關(guān)注。通過分析河南平原淺層地下水特征，提出其合理開發(fā)利用的對策建議。

[關(guān)鍵詞]河南平原 淺層地下水 環(huán)境水文地質(zhì)問題 對策建議

[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-301-1

1面臨的問題

河南平原屬黃淮海平原的一部分，包括河南西部山前傾斜平原和東部黃淮海平原，面積77330km2，總?cè)丝诩s7000萬。西部近山平原城市密集分布，東部平原是我國重要糧食產(chǎn)區(qū)。區(qū)域淺層地下水資源開發(fā)利用不合理，原生劣質(zhì)地下水和地下水污染等因素影響，加劇了環(huán)境惡化，嚴(yán)重制約了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2區(qū)域水文地質(zhì)條件

以淮河為界，河南平原南北氣候過渡性明顯，南屬亞熱帶濕潤、半濕潤季風(fēng)氣候，北為暖溫帶干旱、半干旱季風(fēng)氣候。平原區(qū)自北向南分布有海河、黃河、淮河三大水系。地貌形態(tài)以黃河沖積扇為主，地勢西高東低，黃河以北略向北東傾斜，以南向南東傾斜。海拔高程從西、北部邊緣的200m、南部邊緣的120m向東逐漸降至50m以下。歷史上黃河的頻繁決口、改道，形成古河道高地、洼地、沙丘沙地、決口扇等微型地貌。

3主要環(huán)境水文地質(zhì)問題

3.1原生水文地球化學(xué)異常

3.1.1高礦化地下水

高礦化地下水也稱之為地下咸水，主要分布于山前沖洪積平原與沖積平原的交接洼地、黃河沖積扇前緣、黃河背河洼地、黃河故道及兩側(cè)的槽形洼地。高礦化水的礦化度與其水化學(xué)類型的復(fù)雜程度密切相關(guān)，礦化度越高，水化學(xué)類型越復(fù)雜。礦化度為1-3g/L的淺層微咸水，水化學(xué)類型一般為HCO3·SO4·CL-Na·Ca·Ma、HCO3·SO4·CL-Na·Ma、HCO3·CL SO4 –Na、CL SO4 -Na·Ma等類型，主要分布于黃河以北的修武-獲嘉-延津一帶和安陽東部區(qū)域和黃河以南的開封-通許—鄢陵以東，分布面積15344km2。礦化度大于3-5g/L的半咸水，其水化學(xué)類型為SO4·CL-Na·Ma、SO4·HCO3 -Na·等，主要分布在虞城、民權(quán)一帶的黃河故道，分布面積298km2。淺層高礦化水的成因類型一般為古鹽漬化型，多與地下水徑流滯緩和地下水淺埋有關(guān)。

3.1.2高氟水

淺層地下水含氟量高于1mg/L的地區(qū)，主要分布于黃河沖積平原。黃河以北多呈片狀分布在浚縣、內(nèi)黃、修武和封丘的東部。黃河以南，呈斷片狀分布在開封-許昌-周口-商丘一帶。含氟高于1mg/L的區(qū)域面積259514km2，其中氟含量高于2mg/L的地區(qū)在周口北部局部、封丘-長垣東部，面積達(dá)2728km2。從高氟水的分布特征可以看出，地下水中的氟含量與黃河堆積物，尤其是與次生黃土中的含氟礦物高、地下水徑流滯緩存在正相關(guān)聯(lián)系。

3.1.3高鐵、高錳水

黃河兩側(cè)及以北高錳高鐵呈三條帶分布：一是現(xiàn)代黃河河道影響區(qū)，在鄭州-開封-民權(quán)北一帶，淺層地下水鐵、錳含量分別達(dá)1.1mg/L和1.5mg/L以上；二是黃河古河道帶和背河洼地，在新鄉(xiāng)北-滑縣-內(nèi)黃一帶，水中鐵、錳含量均超標(biāo)50%以上；三是新鄉(xiāng)西北至安陽?？h的太行山前與黃河沖積平原交接洼地，淺層水鐵含量超標(biāo)近30%，錳含量超標(biāo)20-80%。地下水中富含鐵、錳多與原生地球化學(xué)環(huán)境有關(guān)，一般在還原環(huán)境下，含水介質(zhì)中亞鐵含量較高。

3.2淺層地下水污染

河南平原淺層地下水污染區(qū)多分布在鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊及城市廢水排入的河流兩岸，面積69168km2。根據(jù)污染程度，近山區(qū)及駐馬店市南東的確山、平輿、正陽和周口東北的太康等地為輕微污染區(qū)，污染面積21983km2。水中氯化物、溶解性總固體、硝酸鹽、COD、硫酸鹽、氨氮等因子均達(dá)污染程度；中等污染區(qū)主要分布在黃河以北的焦作北部、新鄉(xiāng)東南地區(qū)以及鶴壁的淇縣、浚縣。黃河以南鄭州東部-許昌-駐馬店一帶等，面積達(dá)30145km2。主要污染因子有：總硬度、氯化物、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、亞硝酸鹽、溶解性總固體及氨氮等；嚴(yán)重污染區(qū)以條帶狀分布在黃河以北的新鄉(xiāng)-濮陽-清豐等地，黃河以南多以片狀分布在的開封東南、扶溝、淮陽、沈丘、漯河等地，面積17040km2。主要污染因子有溶解性總固體、氯化物、硝酸鹽、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、氨氮、亞硝酸鹽等。

人類活動中環(huán)保意識的淡薄，導(dǎo)致了地下水污染。城市生活污水及工業(yè)廢水的排放，農(nóng)田化肥、農(nóng)藥的長期使用，使得淺層地下水硬度、溶解性總固體、三氮、揮發(fā)酚、鉻、氰化物、氨氮、有機(jī)氮、重金屬等有害物質(zhì)超標(biāo)。

4淺層地下水合理開發(fā)利用的對策

4.1加強城市應(yīng)急后備水源地勘查

河南平原區(qū)多以抽取淺層地下水作為主要供水途徑的城市，多數(shù)存在著開采不合理、水位持續(xù)下降、地下水局部污染加劇、水資源衰減等問題；以地表水為主要供水水源的城市，突發(fā)污染事故時有發(fā)生，直接影響城市居民飲水安全。近年來，氣候干旱日益嚴(yán)重，地下水補給量減少，為提高城市供水安全保障程度，應(yīng)當(dāng)建立城市供水水源儲備機(jī)制，包過建立非常規(guī)的并有一定開采周期的應(yīng)急供水水源地，具有現(xiàn)實和長遠(yuǎn)意義。

4.2礦井水的綜合利用

河南平原近山前地區(qū)有不少礦井排水，礦井排水大幅度降低了地下水位，疏干了淺部含水層，引起區(qū)域性地下水資源枯竭。多數(shù)礦坑排水中部分水質(zhì)較差，隨意排放常造成水土污染，破壞地面生態(tài)環(huán)境等。針對水資源短缺問題，世界上不少發(fā)達(dá)國家和我國部分地區(qū)已經(jīng)開展了對礦井排水進(jìn)行凈化處理，使其作為城市供水水源和農(nóng)田灌溉用水。因此，綜合開發(fā)利用礦井排水有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也是資源節(jié)約型社會建設(shè)的需要。

5結(jié)語

河南平原是黃淮海平原的重要組成部分，人口集中，土地肥沃，既是我國重要的商品糧基地，又是河南城市集中分布區(qū)。這一地區(qū)因地理位置、水文地質(zhì)條件的特殊性和人類劇烈活動而使該區(qū)成為生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)。僅從淺層地下水資源的分布而言，該區(qū)已經(jīng)成為典型的水質(zhì)型缺水地區(qū)。河南平原淺層地下水資源的科學(xué)利用與保護(hù)應(yīng)當(dāng)作為長期的戰(zhàn)略任務(wù)。