盧文保

摘要：由于人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們?cè)鲩L(zhǎng)了對(duì)環(huán)境資料及水資源的保護(hù)意識(shí)。本文以八段溝水系北部區(qū)域環(huán)境治理工程為背景，對(duì)治理工程內(nèi)的水文地質(zhì)特征及地下水污染情況進(jìn)行了分析，也對(duì)其水污染防治提出了相應(yīng)措施，希望對(duì)該地區(qū)水污染治理提供參考。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；地下水污染；八段溝

1.引言

2018年4月，習(xí)近平總書記沿長(zhǎng)江考察，在武漢召開深入推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展座談會(huì)并發(fā)表重要講話。新形勢(shì)下推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展，關(guān)鍵是要正確把握整體推進(jìn)和重點(diǎn)突破、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、總體謀劃和久久為功、破除舊動(dòng)能和培育新動(dòng)能、自我發(fā)展和協(xié)同發(fā)展的關(guān)系，堅(jiān)持新發(fā)展理念，堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn)工作總基調(diào)，堅(jiān)持共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)，加強(qiáng)改革創(chuàng)新、戰(zhàn)略統(tǒng)籌、規(guī)劃引導(dǎo)，以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。把修復(fù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境擺在推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展工作的重要位置。

修復(fù)八段溝水系北部區(qū)域生態(tài)環(huán)境，對(duì)八段溝水系北部區(qū)域環(huán)境綜合整治工程水文地質(zhì)、地下水污染調(diào)查和工程地質(zhì)進(jìn)行勘察，并對(duì)調(diào)查區(qū)地下水污染情況進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，提出了堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，堅(jiān)持共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)，著力打造水清岸綠產(chǎn)業(yè)優(yōu)的美麗長(zhǎng)江（安徽）經(jīng)濟(jì)帶。通過開展“禁新建”“減存量”“關(guān)污源”“進(jìn)園區(qū)”“建新綠”“納統(tǒng)管”“強(qiáng)機(jī)制”等重點(diǎn)舉措，實(shí)現(xiàn)“水更清”“岸更綠”“產(chǎn)業(yè)優(yōu)”的主要目標(biāo)。

2.調(diào)查區(qū)基本情況

工作區(qū)位于馬鞍山市雨山區(qū)八段溝水系北部區(qū)域，具體范圍：東至西山，西至沿江大道西側(cè)50m左右，南至八段溝東西向河道南側(cè)150m左右，北至六汾河路北側(cè)100m左右，面積約196hm2。

調(diào)查區(qū)屬于長(zhǎng)江水系流域，地表水和地下水資源豐富，調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)主要的水系有八段溝，水系匯水面積2.52km2，主河道全長(zhǎng)1805m，始于荷包山南側(cè)，止于九華泵站?，F(xiàn)狀河道兩岸為農(nóng)田，局部河段有民房。下游段處有一座水塘，長(zhǎng)約300m，寬約60m。水塘通過一管涵鏈接入主河道，塘底有一定的淤積。河道末段通過九華泵站排入長(zhǎng)江，泵站現(xiàn)狀和規(guī)劃排澇規(guī)模分別為6.3m3/s和9.5m3/s。

3.區(qū)域地質(zhì)背景

3.1區(qū)域地層巖性

（1）侏羅系上統(tǒng)磨山組（J1m）：磨山組主要分布于翠螺山、九華山及東、西梁山等地區(qū)，巖性為淺紫色、灰白色細(xì)粒石英砂巖、中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖、含礫粗砂巖，厚度>500m。

（2）侏羅系下統(tǒng)龍王山組（J3l）：龍王山組主要分布于調(diào)查區(qū)中部，為侵入巖，巖性為淺綠色閃長(zhǎng)玢巖，僅SW3、SW5孔揭露。

（3）第四系全新統(tǒng)蕪湖組（Qhw）：廣泛分布于長(zhǎng)江及支流谷地、山間盆地、湖積平原內(nèi)，成因類型以沖積主，次為湖積；巖性主要為灰黃色粉質(zhì)黏土、灰—灰黑色黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、灰黑色粉細(xì)砂夾粉質(zhì)黏土，地層厚度為長(zhǎng)江河谷一般在50m～80m左右，支流及山間盆地一般在5m～30m、局部可達(dá)50m。

（4）第四系晚更新統(tǒng)下蜀組（Qpx）：主要分布在區(qū)內(nèi)的一級(jí)階地之中。巖性主要為棕黃色、棕褐色，含碎石黏土、粉質(zhì)黏土層。

3.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)褶帶，江浦凹陷和蕪湖凹陷的交接部位，兩者大致在長(zhǎng)江北岸分界，該凹陷呈北東向展布，以中、上侏羅統(tǒng)為“基底”的繼承式陸相斷陷火山巖盆地。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，構(gòu)造發(fā)展階段主要表現(xiàn)在燕山期，以斷裂和巖漿活動(dòng)為主，褶皺次之。

4.調(diào)查區(qū)主要地下水環(huán)境污染問題

馬鞍山市是一工業(yè)城市，以汲取長(zhǎng)江水為主要供水水源。歷史上長(zhǎng)江馬鞍山段局部江水已被工業(yè)廢水污染，調(diào)查區(qū)內(nèi)河、湖、塘則更為嚴(yán)重。比較長(zhǎng)江枯、豐二期資料，枯水期污染程度較重，豐水期則相對(duì)較輕，從六項(xiàng)毒物指標(biāo)來看，以含酚工業(yè)廢水和工業(yè)廢渣污染為主，其次是氰化物、汞、錳、砷的工業(yè)廢水污染。通過前期治理。2017年，馬鞍山市化學(xué)需氧量排放量23690噸，較2015年削減15.05%；氨氮排放量2748噸，較2015年削減21.18%。2017年，馬鞍山市一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量2227.62萬噸，綜合利用量2062.92萬噸，其中綜合利用往年貯存量1.06萬噸。處置量20.06萬噸，綜合處置利用率93.46%。工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量38.16萬噸，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的行業(yè)主要為鋼鐵、化工、造紙、金屬制品、電器拆解等，危險(xiǎn)廢物種類主要為廢酸、精餾殘?jiān)?、涂料廢物、焚燒飛灰、含鉻廢物等，危險(xiǎn)廢物安全處置利用率為100%，其中31.57萬噸企業(yè)自行處置利用。但馬鞍山市工業(yè)區(qū)由于歷史原因部分區(qū)域仍有堆積、填埋工業(yè)廢渣、鋼渣。降雨期間通過入滲和徑流的方式對(duì)地下水產(chǎn)生污染。

5.水文地質(zhì)條件

5.1水文地質(zhì)條件概況

（1）地下水類型及含水巖組。根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件、水力性質(zhì)及地層巖性組合特征、埋藏條件及富水性，將調(diào)查區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種類型。

①松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙潛水含水巖組（單井涌水量小于10m3/d）：由第四紀(jì)全新世粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土及晚更新世黏土、粉質(zhì)黏土、含碎石粉質(zhì)黏土組成，單井涌水量小于10m3/d，地下水位埋深1m～3m，礦化度一般為0.5g/l～1.0g/l，pH值7.1～7.3，地下水質(zhì)類型主要為HCO3·SO4-Ca·Na。

松散巖類孔隙承壓水含水巖組（單井涌水量100m3/d～ 1000m3/d）：由第四紀(jì)全新世粉細(xì)砂局部夾粉質(zhì)黏土組成，厚15m～50m，單井涌水量100m3/d～1000m3/d，地下水位埋深3m～4m，礦化度一般小于1g/l，pH值7.0-7.8，地下水質(zhì)類型主要為HCO3·SO4-Ca·Na型。

②基巖裂隙水。由侏羅紀(jì)磨山組（J1m），巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、含礫石英砂巖，砂巖等，地下水資源貧乏，泉流量0.01L/s，單井涌水量為小于10m3/d～ 100m3/d，礦化度1g/l左右，地下水質(zhì)為HCO3·SO4-Ca·Na型水。

（2）地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件。主要接受降雨縱向入滲補(bǔ)給及地表水體的側(cè)向補(bǔ)給，補(bǔ)給水源入滲到潛水面后，向下游運(yùn)移。并以補(bǔ)給河水、地面蒸發(fā)等形成排泄。同時(shí)長(zhǎng)江深切含水層使長(zhǎng)江水體與江岸一帶地下水發(fā)生密切的水力聯(lián)系，并產(chǎn)生季節(jié)性互補(bǔ)關(guān)系。

5.2地下水賦存條件與分布規(guī)律

調(diào)查區(qū)地下水的形成、賦存與分布受氣候、地貌及地質(zhì)條件的制約。根據(jù)貯水介質(zhì)的性質(zhì)及地貌類型的不同，調(diào)查區(qū)可分為兩個(gè)水文地質(zhì)區(qū)：區(qū)域東部自南向北依次矗立著翠螺山、九華山和西山等，并連成一條狹長(zhǎng)的帶形山脈——為低山丘陵基巖裂隙水水文地質(zhì)區(qū)；西部地貌為低丘與長(zhǎng)江間是狹長(zhǎng)的河漫灘——為第四系松散巖類孔隙水水文地質(zhì)區(qū)。

5.3含水巖組的劃分及其特征

根據(jù)地下水貯水介質(zhì)的特征，含水孔隙的類型，將本區(qū)含水巖組劃分為兩種基本類型：松散巖類孔隙含水巖組和基巖裂隙水含水巖組。其中松散巖類孔隙含水巖組可分為淺層包氣帶含水巖組、松散巖類孔隙潛水含水巖組和松散巖類孔隙承壓水含水巖組。本次工作重點(diǎn)為淺層包氣帶含水巖組和松散巖類孔隙承壓水含水巖組。為便于敘述，將淺層包氣帶含水巖組和松散巖類孔隙承壓水含水巖組，分別簡(jiǎn)稱為淺層含水層組和深層含水層組，與其相對(duì)應(yīng)的地下水，稱為淺層地下水和深層地下水。將調(diào)查區(qū)孔隙含水層組富水性劃分如下等級(jí)：中等富水：?jiǎn)尉克?100m3/d～1000m3/d；水量貧乏：?jiǎn)尉克?10m3/d～100m3/d；水量極貧乏：?jiǎn)尉克?lt;10m3/d。

5.4地下水化學(xué)特征

調(diào)查區(qū)地下水水化學(xué)特征變化，受地貌、地質(zhì)、交替循環(huán)條件和人類活動(dòng)影響。淺層地下水水化學(xué)類型為OH·Cl-Ca·Na型，調(diào)查區(qū)深層地下水類型為HCO3·SO4-Ca·Na型。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，調(diào)查區(qū)淺層地下水和深層地下水水化學(xué)類型不同。淺層地下水主要接受大氣降水、地表徑流、廠區(qū)工業(yè)用水、生活用水入滲補(bǔ)給。其徑流方式、方向主要與地形地貌變化、排水口布設(shè)、人工道路建設(shè)等因素影響，均能改變其徑流方向。排泄區(qū)根據(jù)徑流方向的改變也形成了八段溝排泄區(qū)和六汾河排泄區(qū)。目前大部分工廠已停止生產(chǎn)，但場(chǎng)區(qū)埋藏的鋼渣和建筑生活垃圾對(duì)該層的影響一直存在。鋼渣堆積區(qū)成為污染嚴(yán)重區(qū)，化學(xué)變化特征由污染嚴(yán)重區(qū)域向外圍擴(kuò)散，造成淺層地下水OH-含量增加，pH值增大。受地表污染環(huán)境的影響，其中pH、氨氮值由東向西減弱，總硬度由西向東南減弱。

5.5地下水動(dòng)態(tài)

淺層地下水動(dòng)態(tài)

調(diào)查區(qū)位于長(zhǎng)江中下游平原區(qū)，天然狀態(tài)下，淺層地下水動(dòng)態(tài)為入滲—蒸發(fā)型，水位埋深一般在0.6m～3.36m，水位起伏變化受降水直接控制，降水則水位抬升，蒸發(fā)消耗則水位回落。深層地下水與淺層地下水之間水力聯(lián)系較弱，因表層有一定厚度的隔水層，深層地下水不能直接接受淺層地下水補(bǔ)給，使其動(dòng)態(tài)特征與淺層地下水不一致，其補(bǔ)給區(qū)僅分布于含水層出露較高地區(qū)及東部山區(qū)基巖裂隙水，因長(zhǎng)江深切到該含水層，長(zhǎng)江水為其主要補(bǔ)給源，與長(zhǎng)江水位聯(lián)系密切。與淺層地下水的水力聯(lián)系較弱，水循環(huán)與動(dòng)態(tài)特征受氣象影響不顯著，水位升降取決于水頭壓力的傳遞。季節(jié)性變化不明顯，揭露穩(wěn)定水位埋深標(biāo)高在4.03m～4.46m間。影響因素主要為氣象、地形因素和人為因素。

6.地下水污染評(píng)價(jià)

6.1土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)

（1）污染源現(xiàn)狀調(diào)查。調(diào)查區(qū)內(nèi)污染源種類主要有：工業(yè)污染源和生活污染源兩大類。工業(yè)污染源主要是工業(yè)廢水、固體廢物；生活污染源主要是生活污染水和生活垃圾。工業(yè)污染源主要分布在八段溝水系北部區(qū)域企業(yè)中，生活污染源集中在居民區(qū)及工業(yè)廠區(qū)生活區(qū)。

（2）固廢污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。本次固廢污染調(diào)查根據(jù)中冶華天工程技有限公司提交的《八段溝水系北部區(qū)域環(huán)境綜合整治規(guī)劃》中已做了詳細(xì)調(diào)查，本次報(bào)告將不闡述。在其基礎(chǔ)上，本次調(diào)查僅對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)。

（3）隔水層土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)。本次調(diào)查，在位于淺層地下水以下粘性土層（隔水層）取土壤分析樣品，分析該層土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，根據(jù)調(diào)查及取樣檢測(cè)結(jié)果，污染區(qū)范圍內(nèi)，僅SW5土1pH值偏大，該隔水層原狀土其他各項(xiàng)毒理性指標(biāo)與對(duì)照點(diǎn)基本相同，說明該土壤層受上部污染影響較小。

6.2地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

對(duì)6口水文孔的深層地下水樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括8項(xiàng)感官性狀及一般檢測(cè)指標(biāo)和10項(xiàng)毒理學(xué)指標(biāo)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和深層地下水水質(zhì)樣品檢測(cè)結(jié)果，水質(zhì)評(píng)價(jià)按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-2017）進(jìn)行評(píng)價(jià)。該地下水質(zhì)量綜合類別定為Ⅴ類，Ⅴ類指標(biāo)為氨氮、錳、砷。地下水化學(xué)組分含量高，不宜作為生活飲用水水源，其他用水可根據(jù)使用目的選用。

7.地下水污染趨勢(shì)及防治對(duì)策

地下水污染與地表水污染有明顯的不同。地下水污染具有隱蔽性和不可逆轉(zhuǎn)性。所以對(duì)地下水環(huán)境應(yīng)該做到定時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)治理，以防為主，以治為輔。

7.1地下水污染途徑

地下水污染途徑復(fù)雜多變，按照水力學(xué)特點(diǎn)，調(diào)查區(qū)地下水污染途徑可以分為間歇入滲、連續(xù)入滲和徑流三種類型。工業(yè)固體廢物、鋼渣和生活垃圾等經(jīng)雨水淋浴溶解、氧化、微生物活動(dòng)、地表水溶解等作用。污染物質(zhì)進(jìn)入地表水入滲含水層污染地下水，這種間歇入滲方式是本調(diào)查區(qū)地下水污染的主要途徑。

淺層地下水因隔水層防護(hù)性能較差，容易受工業(yè)廢水和地表污水源源不斷地入滲含水層，污染物不斷污染地下水主要方式是淺層地下水污染。

7.2地下水污染趨勢(shì)

從地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中可以看出調(diào)查區(qū)淺層地下水已嚴(yán)重污染，淺層地下水超標(biāo)指標(biāo)中，pH、總硬度、溶解性總固體、氨氮和氟化物超標(biāo)范圍較大；六價(jià)鉻超標(biāo)范圍接近一半；汞、砷超標(biāo)范圍比較小且集中。深層地下水錳、氨氮大范圍超標(biāo)，砷在個(gè)別鉆孔中檢出超標(biāo)量高。由于深層地下水監(jiān)測(cè)時(shí)間較短，這里只對(duì)地下水污染趨勢(shì)作定性的預(yù)測(cè)。地表水污染日趨嚴(yán)重。而淺層地下水主要補(bǔ)給源是降水及地表水，淺層地下水水質(zhì)惡化勢(shì)必加重其他區(qū)域深層地下水污染。

隨著政府大力進(jìn)行環(huán)境整治，關(guān)停污染企業(yè)，不會(huì)再加重工業(yè)固廢量及生產(chǎn)生活廢水對(duì)區(qū)內(nèi)地下水的污染影響，但長(zhǎng)期堆填在區(qū)內(nèi)的工業(yè)固廢特別是鋼渣內(nèi)存在重金屬及強(qiáng)堿物質(zhì)，由于降解過程緩慢，仍會(huì)繼續(xù)對(duì)區(qū)內(nèi)地下水造成污染，從而造成地表水體的污染，應(yīng)采取積極有效的地下水污染防治對(duì)策。

7.3地下水污染防治對(duì)策

（1）從源頭根治，清除區(qū)內(nèi)引起地下水污染的污染源（工業(yè)固廢、鋼渣），如受條件限制，應(yīng)采取措施進(jìn)行地下水修復(fù)。（2）包氣帶水的污染因子主要由pH值、氨氮、氟化物、汞、砷鉻等，應(yīng)采取適宜的修復(fù)技術(shù)，加速固廢的降解進(jìn)程。目前淺層地下水直接向八段溝水系排泄，已污染區(qū)域地表水系，因而防止淺層地下水直接污染地表水的防治應(yīng)為當(dāng)務(wù)之急，可采用“阻隔技術(shù)+抽出處理”的方法。在淺層地下水流向下游設(shè)置防滲墻，修建防滲墻后會(huì)改變淺層地下水的流向，可在適當(dāng)位置修建調(diào)蓄池，通過處理后進(jìn)入污水處理管網(wǎng)。（3）深層地下水受區(qū)域環(huán)境污染及水文地質(zhì)條件的影響，氨氮和砷指標(biāo)部分檢出超標(biāo)，但該層水補(bǔ)給范圍廣，徑流與排泄極其緩慢，自身凈化時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)制訂系統(tǒng)性區(qū)域性環(huán)境整治措施。（4）加強(qiáng)研究環(huán)境凈化能力和地下水改良技術(shù)，了解環(huán)境的凈化能力，防治環(huán)境污染。（5）對(duì)本區(qū)域應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的環(huán)境整治、復(fù)墾、修復(fù)工作，禁止開采地下水。（6）應(yīng)加強(qiáng)地下水長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)工作，為修復(fù)整治提供依據(jù)。

8.結(jié)論

通過對(duì)調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)進(jìn)行分析，對(duì)調(diào)查區(qū)地下水污染現(xiàn)在進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為，調(diào)查區(qū)土壤層受上部污染影響較小。地下水質(zhì)量綜合類別定為Ⅴ類，Ⅴ類指標(biāo)為氨氮、錳、砷。地下水化學(xué)組分含量高，不宜作為生活飲用水水源，其他用水可根據(jù)使用目的選用。在此基礎(chǔ)上提出地下水污染防治對(duì)策，希望通過多方法綜合處理，使調(diào)查區(qū)地下水污染情況得到改善。

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