论文部分内容阅读
摘要 [目的] 对临沂地区浅层地下水进行质量评价，确定地下水的污染现状。
[方法] 按每16 km2一个采样点的采样密度采集临沂地区的浅层地下水，共分析35项指标，选取其中影响水环境质量的17项指标进行评价。
[结果] 临沂地区浅层地下水较差和极差的比例达到了42.69%，影响浅层地下水质量的主要指标为Mn、Pb、Cl-、F-、NO2-、总硬度、溶解性总固体和高锰酸钾指数，多分布在居民聚居区、工矿企业及周边地区。[结论] 该研究可为临沂地区地下水水质改良提供基本依据。
关键词 浅层地下水；质量评价；临沂
中图分类号 S181.3；P592 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01474-03
Abstract [Objective] The research aimed to evaluate the quality of shallow ground water in Linyi City，and to determine the situation of ground water pollution.[Method] Shallow ground water were collected every 16 km2 in Linyi，and 35 elements or indicators were tested.Among that，17 elements or indicators influencing environment quality were chosen for evaluation in this research.[Result] The results showed that，the worse and the worst ratio reached 42.69% about shallow ground water quality，the main indicators influencing shallow ground water quality were Mn，Pb，Cl-，F-，NO2-，total hardness and total dissolved solids.They focused on the major areas，industrial and mining enterprises as well as their surroundings.[Conclusion] This research could provide basic references for the improvement of ground water quality in Linyi City.
Key words Shallow ground water； Quality evaluation； Linyi
淺层地下水作为重要的水资源之一，与人类生产生活密切相关。因为埋藏较浅，部分农作物的根系直接延伸至浅层地下水土壤层以获取生长所需养分和水分，其环境污染状况将直接影响到农业生产和农产品的质量与安全[1]。对浅层地下水进行质量评价，可以确定地下水的污染现状， 查明地下水作为生活用水的适宜性，也可以为地下水水质改良提供基本依据。
1 研究区概况
临沂市位于山东省的东南部，是山东省面积最大和人口最多的地级市。地处鲁中南低山丘陵区东南部和鲁东丘陵南部，地势西北高东南低。属暖温带大陆性季风气候，四季分明，夏秋季节雨量充沛，气候温和。长期以来，当地居民饮用水及工农业用水多采自浅层地下水，直接或经简单处理即使用。但随着经济的发展，人口的增加，来自工业废水废渣、农业化肥农药、居民生活污水等不同方面的污染源，对浅层地下水造成了不同程度的污染，不但影响到人们的生活用水，而且影响到人们的生产用水，给当地经济建设和人民生活带来不便和巨大损失[2]。
临沂大地构造区划属华北地台鲁西地块和鲁东地块2个Ⅱ级大地构造单元，二者被沂沭断裂带分开。区内地质构造复杂，自太古宙以来经历了多期变质变形运动，形成现今以沂沭断裂带为代表并分隔鲁东和鲁西地块的构造格局。调查区大部分区域位于鲁西地块和沂沭断裂带上，仅莒南县和临沭县位于鲁东地块。地层区划属华北地层大区、晋冀鲁豫地层区，据地层发育特征又分属鲁西地层分区和鲁东地层分区。
临沂地区地下水的分布受地质地貌、地层岩性、地质构造等影响较大。补给方式以降水入渗为主，其次是灌溉入渗、河谷潜流补给、侧向流入补给、河道侧向补给等。根据地下水的贮存条件、岩石的水理性质及地下水的水力特征，该区含水岩组可分为4种类型：松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙-裂隙水、碳酸盐岩类裂隙-岩溶水、基岩裂隙水[3]。
2 样品采集与测试
根据中国地质调查局规范具体要求，按照每16 km2 一个样的采样密度布置采样点位，采取5～15 m深的民用井水作为浅层地下水样品。由中国冶金地质总局山东局测试中心测试分析，采用插入标准样、密码样、监控样的方法进行监控，保证了分析质量的可靠性。依据《地下水质量标准》（GB/T 1484893）选定浅层地下水中的Ba、Be、Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Zn、pH、Cl-、F-、NO2-、高锰酸钾指数、总硬度、溶解性总固体等17项指标作为主要评价参数。
3 浅层地下水质量评价
3.1 单项组分质量评价与分析
浅层地下水单项组分质量评价，按照《地下水质量标准》所列分类指标，划分为5类，当不同类别标准值相同时，从优不从劣。由评价结果可以看出（表1），临沂地区浅层地下水主要超标（Ⅲ类和Ⅳ类水）项目为Pb、Cl-、F-、NO2-、总硬度、锰、溶解性总固体和高锰酸钾指数， 呈点状和面状分布。 3.1.1 总硬度和溶解性总固体。
水的硬度是由钙、镁离子引起的。总硬度过高会对人体造成伤害。临沂地区浅层地下水的总硬度普遍偏高，如图1所示，超标地区分布较广，占研究区总面积的35.84%。与地貌类型分布一致，丘陵山地基本无超标，超标区多集中在平原区，因此大规模异常主要以自然成因为主， 岩石土壤中的钙、镁离子经雨水冲刷随地下径流迁移至地势低洼的平原区，加之平原地区水流不畅和蒸发作用，导致浅层地下水中的总硬度含量增高[4]。另外，人口聚居区的超标现象，不排除有人类活动的叠加作用，如临沂城区罗庄区为重工业区，污染相对比较严重。溶解性总固体与总硬度之间有着密切的内在联系，两者的区域分布特征基本趋于一致（图2）。
3.1.2 锰。
浅层地下水中的锰主要以胶态氧化物形式存在，部分呈离子形式存在，含量较高。而深层地下水多处于还原条件状态下，锰呈离子状态存在，含量较低。两者对比，浅層地下水中锰含量一般高于深层地下水。由于我国地下水质量标准主要是针对深层地下水制订的，在进行浅层地下水环境质量评价时，较易产生锰指标超标率偏高现象，该次浅层地下水调查结果也证实了这一点。锰超标地区主要呈点状分布在调查区（图3），居民聚居区附近如临沂城区河东区和苍山、临沭等多地也出现超标现象，说明除自然因素外，人类活动也是导致锰超标的原因之一。
4 结论
该研究评价结果表明，临沂市近半数地区浅层地下水质量较差，达不到饮用水标准。单项主要超标指标为Pb、Cl-、
F-、NO2-、总硬度、溶解性总固体、锰和高锰酸钾指数。Cl-、F-、总硬度、溶解性总固体和锰的异常主要以自然成因为主；高锰酸钾指数、Pb、NO2-污染多发生在主要城市和工矿企业及周边，呈点状分布，与人类活动关系密切，应引起重视。
参考文献
[1]朱大奎，王颖，陈方.环境地质学[M] .北京： 高等教育出版社，2000：207-234.
[2] 李军，周晓玉.信阳市浅层地下水质量评价[J].地下水，2010，3（3）：43-46.
[3] 曹光杰.临沂地区水文地质特征及开发利用研究[J].山东师大学报：自然科学版，1999，6（2）：171-174.
[4] 代杰瑞，王存龙，庞绪贵，等.山东省东部地区浅层地下水地球化学特征及环境质量评价[J].物探与化探，2012，4（2）：277-282.
[方法] 按每16 km2一个采样点的采样密度采集临沂地区的浅层地下水，共分析35项指标，选取其中影响水环境质量的17项指标进行评价。
[结果] 临沂地区浅层地下水较差和极差的比例达到了42.69%，影响浅层地下水质量的主要指标为Mn、Pb、Cl-、F-、NO2-、总硬度、溶解性总固体和高锰酸钾指数，多分布在居民聚居区、工矿企业及周边地区。[结论] 该研究可为临沂地区地下水水质改良提供基本依据。
关键词 浅层地下水；质量评价；临沂
中图分类号 S181.3；P592 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01474-03
Abstract [Objective] The research aimed to evaluate the quality of shallow ground water in Linyi City，and to determine the situation of ground water pollution.[Method] Shallow ground water were collected every 16 km2 in Linyi，and 35 elements or indicators were tested.Among that，17 elements or indicators influencing environment quality were chosen for evaluation in this research.[Result] The results showed that，the worse and the worst ratio reached 42.69% about shallow ground water quality，the main indicators influencing shallow ground water quality were Mn，Pb，Cl-，F-，NO2-，total hardness and total dissolved solids.They focused on the major areas，industrial and mining enterprises as well as their surroundings.[Conclusion] This research could provide basic references for the improvement of ground water quality in Linyi City.
Key words Shallow ground water； Quality evaluation； Linyi
淺层地下水作为重要的水资源之一，与人类生产生活密切相关。因为埋藏较浅，部分农作物的根系直接延伸至浅层地下水土壤层以获取生长所需养分和水分，其环境污染状况将直接影响到农业生产和农产品的质量与安全[1]。对浅层地下水进行质量评价，可以确定地下水的污染现状， 查明地下水作为生活用水的适宜性，也可以为地下水水质改良提供基本依据。
1 研究区概况
临沂市位于山东省的东南部，是山东省面积最大和人口最多的地级市。地处鲁中南低山丘陵区东南部和鲁东丘陵南部，地势西北高东南低。属暖温带大陆性季风气候，四季分明，夏秋季节雨量充沛，气候温和。长期以来，当地居民饮用水及工农业用水多采自浅层地下水，直接或经简单处理即使用。但随着经济的发展，人口的增加，来自工业废水废渣、农业化肥农药、居民生活污水等不同方面的污染源，对浅层地下水造成了不同程度的污染，不但影响到人们的生活用水，而且影响到人们的生产用水，给当地经济建设和人民生活带来不便和巨大损失[2]。
临沂大地构造区划属华北地台鲁西地块和鲁东地块2个Ⅱ级大地构造单元，二者被沂沭断裂带分开。区内地质构造复杂，自太古宙以来经历了多期变质变形运动，形成现今以沂沭断裂带为代表并分隔鲁东和鲁西地块的构造格局。调查区大部分区域位于鲁西地块和沂沭断裂带上，仅莒南县和临沭县位于鲁东地块。地层区划属华北地层大区、晋冀鲁豫地层区，据地层发育特征又分属鲁西地层分区和鲁东地层分区。
临沂地区地下水的分布受地质地貌、地层岩性、地质构造等影响较大。补给方式以降水入渗为主，其次是灌溉入渗、河谷潜流补给、侧向流入补给、河道侧向补给等。根据地下水的贮存条件、岩石的水理性质及地下水的水力特征，该区含水岩组可分为4种类型：松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙-裂隙水、碳酸盐岩类裂隙-岩溶水、基岩裂隙水[3]。
2 样品采集与测试
根据中国地质调查局规范具体要求，按照每16 km2 一个样的采样密度布置采样点位，采取5～15 m深的民用井水作为浅层地下水样品。由中国冶金地质总局山东局测试中心测试分析，采用插入标准样、密码样、监控样的方法进行监控，保证了分析质量的可靠性。依据《地下水质量标准》（GB/T 1484893）选定浅层地下水中的Ba、Be、Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Zn、pH、Cl-、F-、NO2-、高锰酸钾指数、总硬度、溶解性总固体等17项指标作为主要评价参数。
3 浅层地下水质量评价
3.1 单项组分质量评价与分析
浅层地下水单项组分质量评价，按照《地下水质量标准》所列分类指标，划分为5类，当不同类别标准值相同时，从优不从劣。由评价结果可以看出（表1），临沂地区浅层地下水主要超标（Ⅲ类和Ⅳ类水）项目为Pb、Cl-、F-、NO2-、总硬度、锰、溶解性总固体和高锰酸钾指数， 呈点状和面状分布。 3.1.1 总硬度和溶解性总固体。
水的硬度是由钙、镁离子引起的。总硬度过高会对人体造成伤害。临沂地区浅层地下水的总硬度普遍偏高，如图1所示，超标地区分布较广，占研究区总面积的35.84%。与地貌类型分布一致，丘陵山地基本无超标，超标区多集中在平原区，因此大规模异常主要以自然成因为主， 岩石土壤中的钙、镁离子经雨水冲刷随地下径流迁移至地势低洼的平原区，加之平原地区水流不畅和蒸发作用，导致浅层地下水中的总硬度含量增高[4]。另外，人口聚居区的超标现象，不排除有人类活动的叠加作用，如临沂城区罗庄区为重工业区，污染相对比较严重。溶解性总固体与总硬度之间有着密切的内在联系，两者的区域分布特征基本趋于一致（图2）。
3.1.2 锰。
浅层地下水中的锰主要以胶态氧化物形式存在，部分呈离子形式存在，含量较高。而深层地下水多处于还原条件状态下，锰呈离子状态存在，含量较低。两者对比，浅層地下水中锰含量一般高于深层地下水。由于我国地下水质量标准主要是针对深层地下水制订的，在进行浅层地下水环境质量评价时，较易产生锰指标超标率偏高现象，该次浅层地下水调查结果也证实了这一点。锰超标地区主要呈点状分布在调查区（图3），居民聚居区附近如临沂城区河东区和苍山、临沭等多地也出现超标现象，说明除自然因素外，人类活动也是导致锰超标的原因之一。
4 结论
该研究评价结果表明，临沂市近半数地区浅层地下水质量较差，达不到饮用水标准。单项主要超标指标为Pb、Cl-、
F-、NO2-、总硬度、溶解性总固体、锰和高锰酸钾指数。Cl-、F-、总硬度、溶解性总固体和锰的异常主要以自然成因为主；高锰酸钾指数、Pb、NO2-污染多发生在主要城市和工矿企业及周边，呈点状分布，与人类活动关系密切，应引起重视。
参考文献
[1]朱大奎，王颖，陈方.环境地质学[M] .北京： 高等教育出版社，2000：207-234.
[2] 李军，周晓玉.信阳市浅层地下水质量评价[J].地下水，2010，3（3）：43-46.
[3] 曹光杰.临沂地区水文地质特征及开发利用研究[J].山东师大学报：自然科学版，1999，6（2）：171-174.
[4] 代杰瑞，王存龙，庞绪贵，等.山东省东部地区浅层地下水地球化学特征及环境质量评价[J].物探与化探，2012，4（2）：277-282.