彭鵬
(遼寧省阜新市水利勘測設(shè)計研究院,遼寧阜新123000)
阜新市彰武縣養(yǎng)息牧河流域地下水水質(zhì)分析
彭鵬
(遼寧省阜新市水利勘測設(shè)計研究院,遼寧阜新123000)
養(yǎng)息牧河流域位于阜新市彰武縣境內(nèi)。為了更加合理利用和保護(hù)養(yǎng)息牧河流域地下水資源,全面了解和掌握地下水質(zhì)污染狀況、污染物來源及污染水平。通過對養(yǎng)息牧河流域地下水化學(xué)特征分析和地下水質(zhì)量評價,了解了其地下水的水質(zhì)狀況、空間分布特征以及主要影響因素,并提出合理利用地下水科學(xué)依據(jù)及建議。
地下水;污染狀況;污染水平;水質(zhì);阜新市
阜新市彰武縣地處遼寧省西北部,科爾沁沙地南部,北緯42°07′~42°51′、東經(jīng)121°53′~122°58′之間。全境呈楓葉形,地勢北高南低,東西丘陵,北部沙荒,中部和南部為平原,海拔最高(西北部)為313.1m,最低(南部)為57.6m,東西長87.5km,南北寬79km,總面積3641km2。
2.1地表水質(zhì)量
養(yǎng)息牧河流域分布在柳河以東,總流域面積1861km2,全長129km,彰武境內(nèi)73.1km,總面積1495km2,主要支流有頭道河、二道河、三道河、地河、小地河、雙徐河。流域地表水質(zhì)監(jiān)測斷面為五家子橋斷面,該斷面由于接納了彰武鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)污水,水質(zhì)很差,枯水期及豐水期均為劣Ⅴ類水質(zhì),全年評價為劣Ⅴ類水質(zhì)。全年統(tǒng)計超標(biāo)污染物為氨氮,超標(biāo)3.0倍;高錳酸鹽指數(shù),超標(biāo)0.1倍。
2.2地下水質(zhì)量
養(yǎng)息牧河流域主要有2個地下水水質(zhì)監(jiān)測站,分別為葦子溝、新屯子。這2站的水化學(xué)類型葦子溝為CⅢCa型水、新屯子為CⅠCa型水。依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)進(jìn)行綜合評價,其中葦子溝為Ⅳ類水質(zhì),新屯子為劣Ⅴ類水質(zhì),主要超標(biāo)物質(zhì)有總硬度、氨氮、亞硝酸鹽氮等,水質(zhì)較差。
3.1評價范圍與評價標(biāo)準(zhǔn)
評價范圍為取水水源區(qū)域內(nèi)的地下水。依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93);中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749~2006);《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SL214-98)及鍋爐用水水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)等。根據(jù)用水的特點及供水功能,確定地下水水質(zhì)監(jiān)測項目為:水溫、嗅和味、肉眼可見物、pH、渾濁度、氟化物、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、銨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總硬度、鈣、鎂、砷、硒、氰化物、揮發(fā)酚、六價鉻、鉀、鈉、硫酸鹽、氯化物、總堿度、碳酸鹽、重碳酸鹽、礦化度、溶解性總固體、二氧化硅、陰離子合成洗滌劑、汞、鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘、鋁、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群和糞大腸菌群合計40項。
3.2評價方法
(1)地下水化學(xué)類型評價。地下水化學(xué)類型劃分方法采用“舒卡列夫分類法”。根據(jù)地下水中7種主要離子(合并于
)及礦化度劃分。第1步:根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果,將7種主要離子中含量大于25%mg當(dāng)量的陰離子和陽離子進(jìn)行組合,得到49型水,并將每型用一個阿拉伯?dāng)?shù)字作為代號(見表1)。
表1舒卡列夫分類
第2步:按礦化度(M)的大小劃分為4組。A組:M≤1.5g/L;B組:1.5<M≤10g/L;C組:10<M≤40g/L;D組:M>40g/L。
舒卡列夫分類表達(dá)式即為阿拉伯?dāng)?shù)字(1~49)與字母(A、B、C或D)的組合。例如,1-A型,表示礦化度(M)不大于1.5g/L的HCO3-Ca型水,沉積巖地區(qū)典型溶濾水,49-D型,表示礦化度大于40g/L的C1-Na型水,該型水可能是與海水及海相沉積有關(guān)的地下水,或是大陸鹽化潛水。
(2)地下水質(zhì)量單項組分評價。單項組分評價劃分為5類,代號與類別相同,不同類別標(biāo)準(zhǔn)值相同時,從優(yōu)不從劣。
(3)地下水質(zhì)量綜合評價。根據(jù)各參數(shù)實際監(jiān)測濃度,按表2所列評分值,計算單項組分評分值Fi。
表2單項組分評分值Fi計算
綜合評分值F計算。
式中:Fave—各單項組分評分值Fi的平均值;Fmax—單項組分評分值Fi中的最大值;n—組分個數(shù)。
根據(jù)F值,按表3中的規(guī)定劃分地下水質(zhì)量級別,如“優(yōu)良”、“較好”。
表3地下水水質(zhì)綜合評價分類
(4)飲用水標(biāo)準(zhǔn)評價。依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)進(jìn)行評價。
(5)鍋爐用水水質(zhì)評價方法。不同的工業(yè)生產(chǎn)用水對水質(zhì)的要求各不相同,鍋爐用水對水質(zhì)也有一定的要求,故評價鍋爐用水的水源水質(zhì)成垢作用、起泡作用、腐蝕作用對鍋爐的影響。
成垢作用。水煮沸時,水中所含的一些離子、化合物可以相互作用而生沉淀,依附于鍋爐壁上形成鍋垢,鍋垢厚了不僅不易傳熱,浪費燃料而且易使金屬爐壁過熱融化,引起鍋爐爆炸。鍋垢濃度計算評價公式為:
式中:H0—鍋垢的總濃度,mg/L;S—懸浮物濃度,mg/L;C—膠體濃度,mg/L;[Fe2+]、[A13+]、[Mg2+]、[Ca2+]—離子濃度,mmo1/L。
評價標(biāo)準(zhǔn)見表4。
表4一般鍋爐用水水質(zhì)評價指標(biāo)(成垢作用)
起泡作用。起泡作用可用起泡系數(shù)F進(jìn)行評價。
式中:[Na+]、[K+]—離子濃度,mmo1/L;F—起泡系數(shù)。
腐蝕作用。水的腐蝕作用可以按腐蝕系數(shù)kk進(jìn)行定量評價,評價指標(biāo)見表5。
表5一般鍋爐用水水質(zhì)評價指標(biāo)(起泡作用、腐蝕作用)
對于酸性水:
4.1地下水化學(xué)類型
養(yǎng)息牧河流域地下水水化學(xué)類型為1-A型,表示礦化度(M)不大于1.5g/L的HC-Ca型水,屬于沉積巖地區(qū)典型溶濾水,結(jié)果見表6。
表6區(qū)域地下水水化學(xué)類型評價結(jié)果mg/L
4.2地下水質(zhì)量現(xiàn)狀
養(yǎng)息牧河流域地下水質(zhì)量評價采用了單項指標(biāo)法、綜合評價法和飲用水標(biāo)準(zhǔn)的評價。
(1)單項指標(biāo)評價。本次評價選用了28個參數(shù),養(yǎng)息牧河流域地下水各參數(shù)皆滿足Ⅲ類水和Ⅰ類水標(biāo)準(zhǔn)。
(2)綜合評價結(jié)果。依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-93)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評價,養(yǎng)息牧河流域地下水水質(zhì)綜合評分為0.71分,水質(zhì)狀況優(yōu)良(Ⅰ類)。綜合評價結(jié)果見表7。
表7養(yǎng)息牧河流域地下水評價結(jié)果
(3)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)評價結(jié)果。選用水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)的27個參數(shù)進(jìn)行評價,所有參數(shù)均滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
綜合以上分析,養(yǎng)息牧河流域地下水評價為Ⅲ類水,綜合評價為水質(zhì)優(yōu)良,滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),可作為生活飲用水的水源。
(4)鍋爐用水標(biāo)準(zhǔn)評價結(jié)果。養(yǎng)息牧河流域地區(qū)鍋爐用水也是該區(qū)域的地下水。
成垢作用。通過計算廠區(qū)地下水鍋垢總量為263.66mg/L,屬于鍋垢較多的水,從硬垢系數(shù)看,雖其鍋垢總量很少,以軟沉淀物為主,易于清除。
起泡作用。地下水為起泡系數(shù)是55.30mg/L的不起泡水,其水質(zhì)在沸騰時不會產(chǎn)生氣泡,不會導(dǎo)致鍋爐內(nèi)水的汽化作用不均勻和水位急劇升降,不會影響鍋爐的正常運轉(zhuǎn)。
腐蝕作用。從腐蝕系數(shù)上看養(yǎng)息牧河流域地下水的腐蝕系數(shù)kk<0,但kk+0.0503[Ca2+]>0,因此該地下水為半腐蝕性水。
通過對養(yǎng)息牧河流域地下水化學(xué)特征分析和地下水質(zhì)量評價,可以得出養(yǎng)息牧河流域地下水評價為Ⅲ類水,綜合評價為水質(zhì)優(yōu)良,滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),可作為生活飲用水的水源;但是該地下水用于鍋爐用水其水垢量少,水質(zhì)腐蝕性是半腐蝕性水。
[1]才慶欣.南票區(qū)水資源狀況及開發(fā)利用分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2014(09):27-29.
[2]孫繼會.海城市水資源配置規(guī)劃環(huán)境影響分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2015(05):30-32.
[3]高宏.喀左縣水資源開發(fā)利用分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2015(03):34-35+45.
[4]于永波.建平縣保護(hù)水資源建設(shè)節(jié)水型社會分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2014(11):27-29.
[5]孫繼會.鞍山市水資源供需平衡分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015(03):30-33.
[6]韓啟民.阜蒙縣水資源狀況及開發(fā)利用分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2014(10):33-36.
[7]鄧志國.大石橋市水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析與評價[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015(03):28-29+51.
[8]韓煒,孟慶江,楊靖.徐州市市區(qū)地下水水質(zhì)狀況分析[J].環(huán)境科學(xué),2009(S2):108-109.
R123.1
A
1008-1305(2016)03-0073-04
10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.029
2016-04-01
彭鵬(1982年—),女,工程師。