广东省徐闻县地下水污染现状评价与防治对策初探_陈小武.pdf

2023年第7期西部探矿工程*收稿日期：2022-09-06修回日期：2022-09-20第一作者简介：陈小武（1989-），男（汉族），广东阳西人，工程师，现从事水文地质、工程地质、环境地质等工作。广东省徐闻县地下水污染现状评价与防治对策初探陈小武*，苏奕县（广东省地质局第四地质大队，广东 湛江 524000）摘要：以所取水样检验结果为依据，对徐闻县地下水分别采用单要素污染指数法和多要素综合污染指数法进行评价，为解决农村饮水不安全问题提供依据。关键词：地下水；污染；现状评价；防治对策；徐闻县中图分类号：P64 文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2023)07-0120-031概述雷州半岛地区是广东省历史性干旱缺水最严重的区域，同时也是广东省地下水资源较为丰富的地区。徐闻县地下水资源勘查评价项目是“粤北岩溶石山地区和雷州半岛地区地下水资源勘查监测项目”的重要组成部分。徐闻县地处中国大陆最南端，位于广东省西南部，东临南海，南隔琼州海峡与海南省相望，西濒北部湾，北邻雷州市，陆地面积1862.6km2，三面环海，海岸线长达372km，发展优势明显。徐闻是农业大县，物产丰富，自然资源充足，国民经济以农业为主，产值占生产总值的一半以上，农产品资源优势明显，主要有稻谷、番薯、甘蔗、菠箩、香蕉、蔬菜等，是全国蔬果生产百强县之一，也是“中国南珠”最大生产基地；盛产对虾、鲍鱼、黄花鱼等名贵海产品，是广东省重要海产品基地；盛产热带亚热带作物，有中国最大的菠萝生产基地。徐闻县是广东省历史性干旱缺水最严重的地区之一，多年降雨量平均为1154.11556.9mm，一年中雨季分布不均匀，个别年份没有台风登陆，降雨量大幅减少，造成秋季干旱，甚至出现秋冬春季连续干旱、连年干旱的极端气候。徐闻县地下水开发利用具有悠久的历史，解放前主要是开挖民井、大锅锥井取用30m以浅的浅层地下水，解放后，发现雷琼自流盆地具有丰富的地下水资源以来，中深层地下水资源得到了逐步的开发。其地下水资源丰富，是人民生活饮用和当地工农业生产的重要水源。提取地下水的工程有钻井和民井（包括机械开凿的深机井及锅锥井、人工开凿的大口径井和小口径的手压井），目前徐闻县共有各类大小不一的取水井4万多眼。徐闻县位于喜马拉雅岩浆活动期形成的火山活动亚带，雷琼火山喷发盆地。主要为中更新世喷出岩，大面积出露于评价区内，出露面积达1381.34km2；大地构造上属华南褶皱系雷琼断陷北部，自加里东运动后，基底断裂长期处于隆起剥蚀状态；在燕山运动晚期，基底断裂活动控制了白垩纪部分断陷盆地沉积，并伴随火山喷发；在喜马拉雅运动期，雷琼地区地壳受到区域构造应力场及上地幔物质隆起底辟热构造的共同作用，地壳呈南北向拉张，在断裂控制下，基底生成东西向雷琼断陷盆地，在盆地内各组断裂差异下切作用，形成局部断隆和断陷；评价区内地下水类型主要分为火山岩孔洞裂隙水和松散岩类孔隙水两大类，松散岩类孔隙水按含水层埋深、水力特征和开采条件，又分为潜水微承压水（浅层水）、中层水和深层水。2地下水污染现状评价2.1评价方法徐闻县环境水文地质条件复杂，各地段的污染组份及含量不尽相同，污染程度相差很大。为了客观、全面地评价区地下水的污染程度，取潜水微承压水水样34件，中层地下水样44件，深层地下水样37件，火山岩类孔洞裂隙水样58件进行水质测试，根据测试结果，选取pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、酚、铁、锰、铜、铅、锌、氟化物、CODMn、氰化物、氨氮、汞、铬、镉、砷、硒等22项主要污染组成部分作为评价要素，评价方法采用单要素污染指数法和多要素综合污染指数法两种。通过单要素污染评价，对评价区污染物成份、含量及污染程度有初步了解；通过多要素污染评价，对评价区各地段污染现状有较全面的了解。2.1.1单要素污染指数法1202023年第7期西部探矿工程单要素污染指数法采用的计算公式为:P=XS0其中对于pH值：P=|X-SS2-SS=S1+S22式中:P单要素污染指数；X评价参数的实测浓度；S0评价参数的对照值。采用 地下水质量标准(GB/T14848-93)中地下水质量分类指标类标准值；S1pH值对照值的下界限值；S2pH值对照值的上界限值；SpH值对照值的下、上界限的平均值。2.1.2多要素综合污染指数法采用内梅罗污染指数法计算多要素综合污染指数法，其计算公式为：NP=(Pmax)2+P22式中：NP某一水样点的综合污染指数；Pmax某一水样点的单要素污染指数最大值；P某一水样点的单要素污染指数平均值。2.1.3污染程度分级标准根据中国地质调查局 地下水污染调查评价规范(征求意见稿),并综合 全国地下水资源评价技术要求，评价区地下水的污染程度主要划分为四个等级：级：水质的变化未超过生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），且NP1时,归为未污染；级：根据生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），仅12项参数超过限值，且1NP2.5时，适当处理后可供饮用，定为轻度污染；级：根据生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），多于一项参数超过限值，且2.5NP5时,适用于农业和部分工业用水，不宜直接饮用,适当处理后可供饮用，定为中度污染；级：根据生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），有多于一项参数超过限值，且NP5时,不宜饮用,适当处理后适用于农业和部分工业用水，定为重度污染。2.2地下水污染评价结果2.2.1单要素污染评价潜水微承压水。通过对潜水微承压水的地下水单要素污染评价，可以看出，在潜水微承压水水质分析项目中，除氟化物、铜、锌、汞、硒、六价铬、氰化物、酚外，其余各项均有不同程度的超标。其中，超标率最大的为氨氮，达到47.06%，其次为硝酸盐、镉分别达44.12%和41.94%，再次为亚硝酸盐、锰、溶解性固体总量、铅、全铁、pH值、氯化物、硫酸盐、CODMn、总硬度，砷则较小；单要素污染指数以氨氮最大，为400.00；平均单要素污染指数大于1的有氨氮、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、CODMn、溶解性总固体、全铁、锰、镉。中层水。通过对中层水的地下水单要素污染评价，可以看出，中层水水质分析样中，除硫酸盐、氟化物、铜、硒、六价铬、氰化物、酚外，其余各项均有不同程度的超标。其中以硝酸盐超标率最大，达36.36%，其次为氨氮、铅均为31.82%，再次为锰、镉，全铁、pH值、亚硝酸盐，个别为氯化物、CODMn、溶解性固体总量、总硬度、锌、汞、砷；单要素污染指数以氨氮最大，为35.00；平均单要素污染指数大于1的有氨氮、镉。深层水。通过对深层水的地下水单要素污染评价可以看出，深层水水质分析样中，除氯化物、硫酸盐、总硬度、铜、汞、硒、六价铬、氰化物、酚外，其余各项均有不同程度的超标。其中以锰、镉超标率最大，均达35.14%，其次为氨氮、铅、全铁、砷，再次为亚硝酸盐、CODMn、硝酸盐、氟化物、溶解性固体总量，个别pH值、锌；单要素污染指数以亚硝酸盐最大，为83.09；平均单要素污染指数大于1的有氨氮、亚硝酸盐、锰、镉、砷。火山岩类孔洞裂隙水。通过对火山岩类孔洞裂隙水的地下水单要素污染评价，火山岩类孔洞裂隙水水质分析样中，超标项目主要有：氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、氟化物、全铁、pH值、铅、锰、镉、砷，其中以硝酸盐、亚硝酸盐超标率最大，分别达25.86%、24.14%，其次为全铁、氨氮、pH值，氟化物、铅、锰、镉、砷较小；单要素污染指数以氨氮最大，为20.00；平均单要素污染指数大于1的有氨氮、亚硝酸盐、镉。2.2.2多要素综合污染评价潜水微承压水。根据内梅罗污染指数法进行的潜水微承压水多要素综合污染评价，可知，评价区内梅罗指数为0.72284.41。在34个水质分析样中，除和安镇农场、城北乡灵山宫新村的两个水样为未污染外，其余均为轻度污染、中度污染和重度污染。其中，17个水样为轻度污染，所占的百分率为50%，其单项污染指数最大的为锰，数值为3.40，分布在新寮镇烟楼村一带；5个水样为中度污染，所占的百分率为15%，其单项污染指数最大的为亚硝酸盐，数值为5.63，分布在角尾乡沙土村一带；10个水样为重度污染，所占的百分率为29%，其单项污染指数最大的为氨氮，数值为1212023年第7期西部探矿工程400.00，分布在徐闻角尾沙土村一带。中层水。根据内梅罗污染指数法进行的中层地下水多要素综合污染评价可知，评价区中层地下水所取的 44 个水质分析样中，其内梅罗指数为 0.7324.81。其中，15 个水样为未污染，所占的百分率为34%；20个水样为轻度污染，所占的百分率为45%，其单项污染指数最大为锰，数值为3.40，分布在迈胜农场一带；7个水样为中度污染，所占的百分率为16%，其单项污染指数最大为硝酸盐，数值为5.40，分布在南山镇后寮村一带；2 个水样为重度污染，所占的百分率为5%，其单项污染指数最大为氨氮，数值为35.00，分布在西连石马小学一带。深层水。根据内梅罗污染指数法进行的深层地下水多要素综合污染评价结果可知，评价区深层地下水所取的37个水质分析样中，其内梅罗指数为0.7258.86。其中，10 个水样为未污染，所占的百分率为27%；14个水样为轻度污染，所占的百分率为38%，其单项污染指数最大为锰，数值为3.4，分布在城南中学一带；6个水样为中度污染，所占的百分率为16%，其单项污染指数最大为砷，数值为6.00，分布在角尾乡沙土村一带；7个水样为重度污染，所占的百分率为19%，其单项污染指数最大为亚硝酸盐，数值为83.09，分布在角尾乡北插村一带。火山岩类孔洞裂隙水。根据内梅罗污染指数法进行的火山岩类孔洞裂隙水多要素综合污染评价可知，评价区火山岩类孔洞裂隙水所取的58个水质分析样中，其内梅罗指数为0.2920.00。其中，20个水样为未污染，所占的百分率为35%；18个水样为轻度污染，所占的百分率为31%，其单项污染指数最大为硝酸盐，数值为3.16，分布在徐城下埚村；14个水样为中度污染，所占的百分率为24%，其单项污染指数最大为亚硝酸盐，数值为6.09，分布在龙塘镇华林村一带；6个水样为重度污染，所占的百分率为10%，其单项污染指数最大为亚硝酸盐，数值为20.00，分布在海鸥农场一带。区内各层地下水多要素综合污染评价结果见表1。3防治对策初探地下水污染程度等级级级级级潜水微承压水6%50%15%29%中层水34%45%16%5%深层水27%38%16%5%火山岩孔洞裂隙水35%31%24%10%表1多要素综合污染评价结果表根据水质污染评价结果分析可知，地下水中除了铁、锰等的原生态污染外，还受过量施放农药化肥和污水排放的影响，不同程度地污染局部地区，特别是出现了如镉、铅污染等无机重金属污染，已非个案。因此要采取有效措施保护地下水资源。首先，在彻底清除污染的地下水污染源后，随着时间的推移，地下水在补、径、排和土壤吸附、降解、稀释等环境的自净作用下，有可能自然恢复地下水的水质，例如，磷可以通过植物的吸收、化学反应及沉淀、物理吸附及沉淀、物理化学吸附等各种方式被去除。氮是可以通过植物的吸收，微生物的脱氮、挥发、渗出等各种方式去除。在土壤胶体的表面进行阳离子交换而被置换、吸附的重金属离子，形成难溶性的化合物被固定在矿物晶格中，某些有机物与重金属生成可吸性的螯合物被固定于矿物晶格中，土壤的某些组分与重金属离子进行化学反应，生成有机重金属和金属磷酸盐等沉积于土壤中。但地下水水质的自净是一个十分漫长过程。因此，对于地下水已受到污染的一些重要地段，可将受到污染的地下水抽取出来，并将地表水回灌的方式来加速地下水的循环，从而加快稀释地下水的方法净化地下水水质。其次，要杜绝预防污染扩散和地下水继续遭受严重污染。对工业废水、生活污水的排放和处理要加强监督，科学合理地使用农药化肥，避免地下水进一步受到污染，建立地下水动态监测网络系统，对地下水水位动态、水质进行长期监测，加强地下水资源管理。参考文献：1广东省地质局水文工程地质一大队.广东省徐闻县地下水资源勘查评价报告R.2011.2曹剑峰，迟宝明，王文科，等.专门水文地质学M.3版.科学出版社，2006.3高廷耀，顾国维.水污染控制工程M.化学工业出版社，2005.4GB/T 14848-93地下水质量标准S.1993.5GB5749-2006生活饮用水卫生标准S.2006.122