淺析當前影響魚臺縣地下水水源地水質的主要因素

楊慎文 劉寶政

一、魚臺縣地質環境簡介

魚臺縣位于山東省西南部，屬于南四湖流域淮河水系，為魯中南泰沂、蒙山山前傾斜平原與華北平原交接洼地的中心地帶，總體地勢北高南低，地下水為第四系孔隙潛水，第四系含水砂層較厚，顆粒較粗。由東北向西南第四系厚度50-200米，水化學類型多為HCO3-Ca·Na型，礦化度一般在0.4-0.8g/l之間。該地區地下水以大氣降水是主要補給來源，其次為河流側滲、側向徑流以及回灌、農灌回滲等補給。區內地表巖性多為活性土，水利化程度高，溝渠發育，有利大氣降水入滲。本區第四系地下水流向為：地下水的運移方向與當地的地形坡度一致。即由東北向西南方向流動，淺深層水均以水平徑流為主，垂直徑流為次。淺層水慢慢地垂直下滲補給深層水。

二、魚臺縣地下水飲用水源地水質概況

目前魚臺縣地下水通過近幾年的例行和監督性監測結果的匯總綜合評價魚臺縣地下水水源地水質狀況，方法采用單因子評價方法，主要依據《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017），對魚臺縣地下水水源地水質感官性狀和一般化學指標、毒理學、微生物學指標進行評價。結果顯示魚臺縣地下水水源地水質未見重金屬、砷、氰化物、揮發酚、陰離子表面活性劑、有機物類的污染，主要超標因子集中在總硬度、溶解性總固體、氟化物、氯化物、硫酸鹽等。

三、地下水主要超標因子的自然環境來源

地下水中硫酸鹽主要來源于巖石土壤中礦物組分的風化和溶淋，金屬硫化物氧化也會使硫酸鹽含量增大;總硬度主要來源是地下水過量的開采引起水動力場和水文化學環境的改變，促使土壤及其下層沉積物的鈣鎂易溶鹽、難溶鹽及交換性鈣鎂由固相向水中轉移，從而使地下水中總硬度增高;氟化物主要來源于干旱條件下巖石風化、地下水蒸發以及地下水補給量較小且徑流遲緩等因素的綜合作用導致了氟化物富集;地下水中氯化物主要來源，在干旱氣候條件下，天然水被蒸發濃縮時，氯化物的含量與礦化度成正比，這是因為氯化物的溶解度大于硫酸鹽及重碳酸鹽的溶解度，另外由陽離子交替吸附作用而形成，即由原來水中的陽離子去交替巖石表面所吸附的鈣鎂離子，使其進入水中，形成含氯型水體。

四、當前影響魚臺地下水水質的主要因素

1、魚臺縣特殊地質環境的影響

魚臺縣地下水水質狀況從多年來的現狀調查和監測分析結果來看，其最主要原因是由于我縣處于魯西南黃泛沖積平原扇緣地帶，地質層鹽分高所致。根據本地區地下水所處環境地貌具體分析如下：一方面魚臺縣地下水為第四系孔隙淺水，以受大氣降水入滲為主要補給來源，以人工開采、微量側向徑流和地表蒸發為主要排泄途徑，當地下水埋深較淺時，地下水蒸發作用強烈，加之地面植物的吸收和葉面蒸發排泄，導致水中的礦物離子不斷富集，造成水溶性的礦物質較高。另一方面第四系含水砂層較厚，顆粒較粗，地下水淺層孔隙水與中深層孔隙水，由于隔水層的不連續，致使兩層水力聯系密切，在淺深層的水均以水平徑流為主，垂直徑流為次，在相對隔水層薄或含水層呈現透鏡體產出時，淺層水慢慢地垂直下滲補給較深層水，因此淺層水也深深的影響著較深層水水質，結合魚臺縣地形、地貌和地質環境中有關地下水層埋深和水質礦化度等科學數據的支撐，結果表明地質環境是造成該區域無論淺水或較深水層地下水含鹽量的指標比如總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽等普遍偏高的主要原因。

2、地下水周邊環境條件的影響

總體來看地下水可能遭受污染的主要原因是工業污染源、農業污染源和生活污染源等。工業污染源主要以工業排放的污水為主;農業污染源主要以大量使用農藥和化肥造成的，還有不規范的畜禽養殖業排放的污染物也是主要來源;生活污染源主要以生活垃圾和生活污水沒有有效的處理系統隨意排放造成的。

從多年來的調查和監測分析結果來看，魚臺縣個別區域淺層地下水監測因子超標在排除工業污染和地質原因外主要是受農業或周邊環境生活污水影響所致，比如地下水中高錳酸鹽指數和硝酸鹽指標雖然不超標但與一般深水井相比偏高，應引起高度重視，分析原因對于淺層地下水來說，地下水補給主要是降水補給，則造成淺層地下水受到地面環境的影響所遭受到輕微污染，造成個別水質指標偏高。根據污染因子分析如果地下水中高錳酸鹽指數一旦偏高，結果可以初步判斷該地下水受到了有機物質的污染，這也表明地下水中含氮的有機物質在不斷地被氧化，形成了硝酸鹽過程中的中間產物，另外如果地下水監測指標中存在亞硝酸鹽時表明有機物的分解過程還在繼續進行，亞硝酸鹽的含量如果太高，即說明水中有機物的無機化過程進行的非常強烈，表示水污染的危險性仍然存在，需要引起高度的重視，排查一切周邊污染因素的來源。

3、通過地下水水體中陰陽離子平衡機制的改變影響地下水鹽類因子的相對量變來判斷周邊環境對水質的影響

從多年來的地下水監測分析結果來看，魚臺地下水水源地水質從整體上看基本保持平穩，超標因子主要是總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、氟化物等。根據監測分析結果判斷溶解性總固體一般大于等于總硬度、硫酸鹽、氯化物、氟化物等離子總和是屬于正常。根據自己理解正常水體中溶解性總固體應該與水體中各種溶解性酸堿鹽類的陰陽離子以及各種水溶性有機物類的總和含量是基本相等的，水中各種陰離子總和與陽離子總和是相互平衡和相等的。具體來講在保持正常的基本中性的地下水體中，比如鈣、鎂等金屬類陽離子、氨和氫等非金屬陽離子等各種陽離子的總和應該和水體中的硫酸根、氟離子、氯離子等各種陰離子的總和趨于相等并相互平衡地存在于水體當中的，一旦地下水體遭受人為污染或自然溶解環境中各種離子，造成水體離子總量變化比如酸堿度失衡，地下水中某個指標比如鈣、鎂等金屬類或酸性的非金屬類等陽離子區明顯偏高，可能相應的陰離子區硫酸鹽、氯化物或者其他堿性類等陰離子指標會因發生反應產生沉淀或氣體揮發減弱其參加反應因子的濃度，因此通過地下水體中各指標的平衡變化或水溶性物質的量變可以有效的判斷監測結果的準確性和真實性，也可以簡單的通過水質陰陽離子指標的平衡變化或水溶性物質的量變來初步判斷環境變化對水質的影響，根據水溶性物質的量變及其性質來判斷該地下水體是否已經遭受到污染等。

五、改善魚臺縣地下水水質的有效措施

通過多年來的水質監測結果分析，魚臺地下水水質整體上除總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氟化物、氯化物等因特殊地質原因超標外，近年來個別特殊區域地下水特別是淺層井水中檢測出了硝酸鹽、氨氮、細菌總數等一些因子偏高，表明了水體遭受了污染影響。這就充分說明了目前魚臺淺層地下水水質前景不可樂觀，較以前可能趨于惡化。以前為解決人民群眾的飲用水安全，魚臺縣有關部門積極協調合作，投入了大量資金在全縣各鄉鎮建設了多處飲用水源地，多年來在一定程度上確實保障了人民群眾的飲水安全。

目前隨著飲用水源地環境條件的變化、管理部門措施的有限和各方面環境影響的壓力以及人民群眾環保意識的不斷增強，為確保水資源的可持續利用，地下水水源地的開采愈來愈不適應時代發展和當地需要，魚臺縣人民政府為徹底解決農村群眾飲水問題，今年從財政撥付大量資金與水發集團和自來水公司等有關部門協同合作，在全縣各村街道免費鋪設自來水輸水管道，各家各戶免費安裝自來水水表等各種設施，以縣城區同一水庫的地表水全部取代以往的村鎮水源地地下水的供應，目前該工程正在積極建設當中，預計到今年年底竣工，這項工程的投產運行最終會從根本上解決全縣人民的飲用水安全問題。因此今年全縣飲用水安全問題的解決今后在魚臺人民群眾心目中具有較為深遠而長久的社會意義。