滕昱
(遼寧省水文水資源勘測局大連分局,遼寧 大連 116023)
大連市是一個(gè)資源型缺水城市,水資源形勢十分嚴(yán)峻。2011年全市供水量16.27億m3,其中地表水11.50億m3,占供水總量的70.7%;地下水3.27億m3,占供水總量的20.1%;中水回用、海水淡化供水1.50億m3,占供水總量的9.2%。地下水是水資源的重要組成部分,是支撐大連市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要自然資源。大連市受水文地質(zhì)條件制約,城鎮(zhèn)地下水供水量在城鎮(zhèn)總供水量所占比例為16.2%,雖然地下水供水量所占比重不大,但在城鎮(zhèn)供水、農(nóng)村人畜飲水、農(nóng)田灌溉、工業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮十分重要的作用,因此,地下水的水質(zhì)現(xiàn)狀以及變化趨勢具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
大連市位于中國東北地區(qū)南部,遼東半島的南端,東臨黃海,西瀕渤海,北接陸地營口市,南隔渤海海峽與山東半島相望。大連市多山地丘陵,少平原低地,位居?xùn)|北地區(qū)海岸線中部,海岸線總長1906 km。其中陸域海岸線1288 km,島嶼海岸線618 km,幅員面積12574 km2。年平均氣溫10℃左右,平均降雨量為678.1 mm,降水量東部大于西部,北部大于南部。
大連地區(qū)出露的地層有前震旦系、震旦系、寒武系、奧陶系、石灰系、侏羅系及第四系,其中震旦系、震旦系分布最為廣泛。就全區(qū)而言,基巖出露較高,巖層富水性差,降雨時(shí)間集中,地表植被較差,河流短小,徑流快等不利的水文地質(zhì)因素,導(dǎo)致區(qū)域地下水開發(fā)利用條件較差。
此次水質(zhì)評(píng)價(jià)選擇大連市較有代表性的16眼地下水監(jiān)測井作為研究對(duì)象,在樣品的采集和分析過程中考慮了環(huán)境樣品采集和分析質(zhì)量保證措施能夠符合實(shí)驗(yàn)室計(jì)量認(rèn)證的相關(guān)要求。
2.2.1 地下水化學(xué)分類
為了反映大連市地下水水化學(xué)狀況,分別采用阿列金分類法和舒卡列夫分類法確定地下水水化學(xué)類型,以評(píng)價(jià)地下水天然狀況下的水化學(xué)組成背景。
2.2.2 地下水質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)
1)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。
2)評(píng)價(jià)因子:色度、透明度、游離二氧化碳、侵蝕性二氧化碳、pH值、臭和味、鈣、鎂、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、總硬度、總堿度、碳酸鹽和重碳酸鹽、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、鐵、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、磷酸鹽、二氧化硅,鉀、鈉等22項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。
3)評(píng)價(jià)方法:采用水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的模式頗多,因?yàn)榈叵滤h(huán)境質(zhì)量差異很大,最好很據(jù)不同環(huán)境條件,選擇最能客觀反映該評(píng)價(jià)區(qū)地下水環(huán)境狀況的、分辨率高的模式,在這里選擇單因子評(píng)價(jià)指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法。
2.2.3 地下水開發(fā)利用功能評(píng)價(jià)
根據(jù)地下水開發(fā)利用情況,分別進(jìn)行生活飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)和農(nóng)田灌溉水水質(zhì)評(píng)價(jià)。生活飲用水功能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》;農(nóng)田灌溉用水功能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):GB5084-2005《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。
3.1.1 阿列金分類
采用阿列金分類法對(duì)大連市16眼地下水監(jiān)測井的水化學(xué)類型進(jìn)行分類,ClⅢCa型10眼,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的62.5%;CⅢCa型5眼,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的31.25%;ClⅢNa型1眼,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的6.25%。
3.1.2 舒克列夫分類
采用舒卡列夫分類法對(duì)大連市16眼地下水監(jiān)測井的水化學(xué)類型進(jìn)行分類,全市地下水監(jiān)測井水化學(xué)類型達(dá)10種,其中22-A型水(Ca2--HCO3-+Cl-型水,礦化度小于1.5 g/L)4眼,15-A(Ca2--HCO3-+SO42-+Cl-型水,礦化度小于1.5 g/L)2 眼;25-A(Na++Ca2+-HCO3-+Cl-型水,礦化度小于 1.5 g/L)2眼;46-A(Na++Ca2+-Cl-型水,礦化度小于1.5 g/L)2眼;其余6眼井分屬6種類型。
3.2.1 水質(zhì)單因子評(píng)價(jià)指數(shù)法
通過對(duì)大連市16眼地下水監(jiān)測井進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測,有2眼井達(dá)到Ⅲ類水,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的12.5%;3眼井達(dá)到Ⅳ類水,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的18.75%;11眼井為Ⅴ類水,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的68.75%。
3.2.2 內(nèi)梅羅綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法
首先進(jìn)行各單組份評(píng)價(jià),劃分組分所屬質(zhì)量類別。對(duì)各類別按表1規(guī)定分別確定單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)分值Fi。按式(1)和式(2)計(jì)算綜合評(píng)價(jià)分值F,見表2。
表1 內(nèi)梅羅綜合評(píng)價(jià)法級(jí)別賦分表
表2 內(nèi)梅羅綜合評(píng)價(jià)法級(jí)別評(píng)價(jià)表
根據(jù)內(nèi)梅羅綜合評(píng)價(jià)法對(duì)大連地區(qū)16眼地下監(jiān)測井的水質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明,評(píng)價(jià)結(jié)果為較好的2眼井,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的12.5%;評(píng)價(jià)結(jié)果為較差的3眼井,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的18.75%;評(píng)價(jià)結(jié)果為極差的11眼井,占監(jiān)測井?dāng)?shù)的68.75%。從分析結(jié)果上來看,與單因子水質(zhì)參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果完全一致,說明了評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。
2011年大連地區(qū)地下水質(zhì)按GB5749-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià),只有3眼地下監(jiān)測井符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),占監(jiān)測井?dāng)?shù)的18.75%,主要超標(biāo)項(xiàng)目為氯化物、總硬度。
2011年大連地區(qū)地下水質(zhì)按GB5084-2005標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià),有9眼地下監(jiān)測井符合農(nóng)田灌溉用水標(biāo)準(zhǔn),占監(jiān)測井?dāng)?shù)的56.25%,主要超標(biāo)項(xiàng)目為氯化物。
由以上的評(píng)價(jià)結(jié)果來看,大連地區(qū)地下水監(jiān)測井水質(zhì)較差,大部分的超標(biāo)項(xiàng)目集中在氯化物、總硬度上,這是因?yàn)榇筮B地區(qū)地下水超采嚴(yán)重,使地下水出現(xiàn)海水入侵現(xiàn)象,造成大連地區(qū)地下水井氯化物,總硬度超標(biāo)嚴(yán)重。通過對(duì)大連地區(qū)16眼地下監(jiān)測井近5年的水質(zhì)資料中氯化物、總硬度兩個(gè)超標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢分析,客觀上即是大連地區(qū)海水入侵狀況的趨勢分析。選擇氯化物和總硬度兩項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo),對(duì)大連地區(qū)16眼地下監(jiān)測井2007—2011年5年的水質(zhì)監(jiān)測資料運(yùn)用季節(jié)性肯達(dá)爾檢驗(yàn)法進(jìn)行水質(zhì)變化趨勢分析。應(yīng)用PWQTrend 2010水質(zhì)趨勢分析軟件進(jìn)行濃度趨勢分析,其中氯化物指標(biāo),16眼地下監(jiān)測井中無明顯變化趨勢的有13眼井,占監(jiān)測井總數(shù)的81.25%,明顯下降的有3眼井,占監(jiān)測井總數(shù)的18.75%;總硬度指標(biāo),16眼地下監(jiān)測井中無明顯變化趨勢的有12眼井,占監(jiān)測井總數(shù)的75%,明顯下降和明顯上升的各有2眼井,各占監(jiān)測井總數(shù)的12.5%。由以上的分析結(jié)果可知,由于種種措施的實(shí)施,近5年大連地區(qū)的海水入侵情況得以控制,未有加劇。
大連市旅順口區(qū)、甘井子區(qū)、金州區(qū)、普蘭店、花園口等部分沿海區(qū)域多年來由于缺少地下水開采的長遠(yuǎn)規(guī)劃,地下水超采現(xiàn)象嚴(yán)重,致使大連市沿海部分區(qū)域海水倒灌,海水入侵面積逐年增加。通過對(duì)16眼地下水監(jiān)測井進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)及趨勢分析可知,大連地區(qū)海水入侵情況得以有效控制。為了大連市地下水保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施和海水入侵的綜合治理,強(qiáng)化水資源統(tǒng)一管理,進(jìn)行水資源合理配置,實(shí)行節(jié)約用水,加強(qiáng)海水入侵控制、治理和水資源保護(hù)勢在必行。
[1]彭文啟,張祥偉.現(xiàn)代水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)理論與方法[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:151-159.