菏澤市地下水資源質(zhì)量分析及保護措施研究

周 慶 周 靜 侯士鋒 嚴芳芳

（山東省菏澤市水文局 菏澤 274000）

1 水資源狀況及水文地質(zhì)

山東省菏澤市多年平均降水量656.7mm（1953～2015年），由于受地理位置、大氣環(huán)流等因素影響，菏澤市的降水區(qū)域分布不均，降水量在地區(qū)上的分布總體是南部大于北部，東部大于西部。菏澤市降水年內(nèi)分布不均，主要集中在夏季，汛期、非汛期差異明顯，汛期集中了全年降水量的70.2%。年際變化較大，最大年均降水量為1054.0mm，出現(xiàn)在1964年，最小年均降水量為372.0mm，出現(xiàn)在1988年，倍比為2.83。菏澤市水面蒸發(fā)年內(nèi)、年際變化雖不如降水劇烈，但同樣存在著分配不均，據(jù)統(tǒng)計，全市多年平均水面蒸發(fā)量為907.2mm，是平均降水量的1.38倍。根據(jù)山東省水資源調(diào)查評價成果，菏澤市多年平均地表徑流深50.8mm，徑流量6.21億m3，地下水資源量16.7億m3，扣除重復(fù)計算量后，水資源總量20.61億m3，地下水可開采模數(shù)為12.5萬m3/a·km2，人均水資源占有量243m3，屬嚴重缺水地區(qū)。

菏澤市屬華北平原新沉降盆地的一部分，除孤山丘陵區(qū)，有少量寒武系、奧陶系地層出露外，其他地域均為第四系地層所覆蓋。第四系地層在山麓地帶較薄，厚數(shù)十米，離山體越遠越厚，一般為200～400m，最厚達1000m，下伏第三系地層。第四系地層的成因，一般為湖河相沉積（多為黃河沖積物），少數(shù)與風(fēng)成有關(guān)。巖性主要為粘土、壤土、沙壤土、粉細砂，也有少數(shù)中細砂。菏澤市地下水分布廣泛，淺層淡水底界面埋藏深度為30～60m，含水層巖性以細砂、中砂為主，粉細砂次之，砂層厚10～30m。含水砂層最厚地段為古河道帶，砂層累計厚度一般為15～20m，局部達25～30m，單層厚度3～10m，富水性強，單井出水量1000～3000m3/d，局部為500～1000m3/d。淺層地下水埋深一般為3～6m，礦化度1～2g/L，適于農(nóng)業(yè)灌溉。

2 地下水資源開發(fā)利用狀況

菏澤市除黃河灘區(qū)379km2為黃河流域外，其余11774km2為淮河流域。大氣降雨是全市水資源中最基本的要素，也是地下水資源的主要補給來源。地下水是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活用水的主要來源。因菏澤市系黃泛平原，缺乏修建水庫攔截地面徑流的條件，所以地表水可利用量很小。隨著社會的進步和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，地下水成為主要供水水源，開采量大幅增加，在國民經(jīng)濟建設(shè)中被大面積的開發(fā)利用。全市平均地下水水位埋深已由1975年的2.80m增加到2002年的6.61m，地下水每年下降0.14m。到1990年，菏澤城區(qū)、單縣城區(qū)、巨野營里、鄆城黃安四個淺層地下水漏斗區(qū)面積已達727 km2，漏斗區(qū)中心地下水埋深13.76m。地下水供需平衡打破，水資源緊缺問題日益凸顯。進入21世紀(jì)，機井增長速度放緩。截至2013年底，全市共有機井137907眼，其中已配套機電井110825眼。據(jù)統(tǒng)計，2002～2015年，全市多年平均淺層地下水開采量為98226萬m3，其中2013年淺層地下水開采量最大，為114598萬m3；2005年淺層地下水開采量最小，為79772萬m3。淺層地下水供水占全市總供水量的50%左右，在國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展中占據(jù)舉足輕重的作用。

3 地下水水質(zhì)現(xiàn)狀分析與評價

3.1 資料來源及參數(shù)選取

本次分析評價采用2015年監(jiān)測的24眼淺井及10眼深井地下水監(jiān)測井資料。參數(shù)選用色度、臭和味、渾濁度、肉眼可見物、pH、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氟化物、氰化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價）、鉛、鈹、鋇、鎳等共28個項目。

3.2 評價標(biāo)準(zhǔn)及方法

評價標(biāo)準(zhǔn)和方法采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-1993），以地下水水質(zhì)監(jiān)測資料為基礎(chǔ)，分別進行單項組分評價和綜合評價。

地下水單項組分評價，按該標(biāo)準(zhǔn)所列分類指標(biāo)，劃分為五類，不同類別標(biāo)準(zhǔn)值相同時，從優(yōu)不從劣。

地下水質(zhì)量綜合評價，采用加附注的評價法。步驟如下：

首先進行各單項組分評價，劃分組分所屬單項類別。

對各類別按表1規(guī)定分別確定單項組分評價分值Fi。

按下式計算綜合評價分值F。

式中：—各單項組分評分值Fi的平均值；

Fmax—單項組分評價分值Fi中的最大值；

N—項數(shù)。

根據(jù)F值，按表2劃分地下水質(zhì)量級別，再將細菌學(xué)指標(biāo)評價類別注在級別定名之后（因本次未進行細菌學(xué)監(jiān)測，故此項目不在這次評價之列）。

3.3 評價結(jié)果分析

根據(jù)2015年監(jiān)測的24眼淺水井及10眼深水井的監(jiān)測資料，根據(jù)以上的評價方法，分別對各井進行單項組分評分及綜合評價，評價結(jié)果為：24眼淺井單項組分評價有5眼單項目組分評價最高類別為Ⅳ類，其余19眼單項目組分評價最高類別均為Ⅴ類；綜合評價24眼淺井有4眼綜合評價分值大于7.20，為極差；其余綜合評價分值均在4.25～7.20之間，為較差。10眼深井單項組分評價有1眼單項目組分評價最高類別為Ⅳ類，其余9眼單項目組分評價最高類別均為Ⅴ類；綜合評價10眼深井綜合評價分值均在4.25～7.20之間，為較差。

區(qū)內(nèi)淺層地下水水質(zhì)較差，評價結(jié)果是小面積范圍為Ⅳ類水，適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，適當(dāng)處理后可用于生活飲用水；其余大部分區(qū)域地下水水質(zhì)均為Ⅴ類，不宜飲用。從各單項評價看，主要影響單項為：總硬度、氟化物、硫酸鹽、氯化物，小部分地方還存在錳、鐵含量較高的情況，由此可知淺層地下水水質(zhì)較差原因主要是區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件造成的，不存在淺層地下水污染的情況。區(qū)域內(nèi)深層地下水水質(zhì)較差，評價結(jié)果均為Ⅴ類，主要是氟化物嚴重超標(biāo)，其余單項均好，經(jīng)除氟處理后可作為飲用水。目前，菏澤市農(nóng)村及部分縣城區(qū)均以此層水為生活飲用水水源。從現(xiàn)狀監(jiān)測分析情況看，菏澤市無論是淺層地下水還是深層地下水均未發(fā)現(xiàn)被污染的情況，菏澤市地下水水質(zhì)主要受當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況影響。

4 地下水污染防治措施

4.1 加強補給區(qū)的污染防治

地下水補給區(qū)污染防治措施主要包括關(guān)閉補給區(qū)域內(nèi)的排污口、削減污染物排放量，控制補給區(qū)范圍內(nèi)禽畜養(yǎng)殖、治理和控制補給區(qū)范圍內(nèi)的面污染源等。在地下水補給區(qū)范圍內(nèi)，對產(chǎn)生污染嚴重的企業(yè)要堅決取締。對企業(yè)排出的污水要定期進行檢測，對于超標(biāo)廠家處以經(jīng)濟和行政的處罰，并因地制宜地建設(shè)污水處理設(shè)施和垃圾處理設(shè)施，實行污染源的集中控制。在地下水的上游補給區(qū)建立水源保護區(qū)，限制化肥農(nóng)藥的施用量，禁止污水灌溉，積極引導(dǎo)農(nóng)民因地制宜，合理開發(fā)利用農(nóng)業(yè)資源，大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)藥化肥等對地下水的污染。

表1 單項組分評價分值表

表2 地下水質(zhì)量級別劃分表

4.2 建立科學(xué)完善的地下水監(jiān)控體系

目前，人工監(jiān)測滿足不了地下水監(jiān)測的需求，一方面要加強人工觀測的頻率和精度，更新觀測設(shè)備；另一方面亟待建立自動監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對整個地區(qū)地下水信息的實時監(jiān)測，自動實時采集計量點的地下水位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、完整性、及時性和可靠性。只有系統(tǒng)掌握地下水的動態(tài)，才能做到?jīng)Q策及時、治理及時。

4.3 加強分散式地下水開采區(qū)的水質(zhì)保護

分散式地下水開采區(qū)主要污染源為農(nóng)村面源污染，包括農(nóng)村生活垃圾及生活污水對地下水的污染。農(nóng)藥及化肥的大量使用也會隨雨水、農(nóng)灌退水下滲污染地下水水質(zhì)。水質(zhì)保護應(yīng)把面污染源的治理、控制納入水污染防治與水資源保護的監(jiān)控體系，對農(nóng)村生活垃圾和污水采取集中堆放、收集和處理，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)，建設(shè)小型污水凈化處理設(shè)施和農(nóng)村生活垃圾集中處理場。采取得力措施，科學(xué)施用化肥農(nóng)藥，減少由于粗放型的農(nóng)業(yè)耕作模式造成農(nóng)灌退水中化肥農(nóng)藥殘留量對地下水的污染。加大面污染源的治理和控制力度。

4.4 加強地下水管理制度建設(shè)

根據(jù)地下水管理的需求，建立地下水開發(fā)利用和保護修復(fù)方面的法規(guī)體系建設(shè)框架。在政策方面制定有利于節(jié)約用水、地下水回灌與涵養(yǎng)水源等方面的政策。根據(jù)區(qū)域地下水開發(fā)利用和保護的目標(biāo)要求，針對當(dāng)前地下水開發(fā)利用中存在的問題，因地制宜提出加強地下水管理的措施。包括總量控制制度、地下水水位控制管理、取水許可等。要嚴格控制開采地下水，遏制超采勢頭，在區(qū)域水資源優(yōu)化配置和調(diào)整用水結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出限制超采地下水的實施計劃；堅決執(zhí)行鑿井審批制度，超采區(qū)不再批準(zhǔn)新鑿機井，原有機井要嚴格控制開采量，嚴重超采區(qū)要采取逐步封井的措施；提高城鎮(zhèn)工業(yè)和生活自備井水資源費，收費標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與自來水供水價格持平。確立保護水資源的政策，農(nóng)業(yè)要確定生產(chǎn)安全規(guī)范，減少化肥和農(nóng)藥使用量，嚴禁使用有公害農(nóng)藥。

4.5 加強地下水開采總量控制管理

菏澤市地勢西南高、東部低；自然降水由于受季風(fēng)影響，呈東多西少、南多北少的趨勢，年均降水量東西、東北均相差50mm左右，中東部地區(qū)大量抽取地下水，加劇了該區(qū)水資源的緊缺，地下水位明顯下降。要采取有力措施，控制超采區(qū)地下水開采，地下水資源采補平衡。合理控制地下水開采，劃定地下水禁采區(qū)，清理不合理的抽水設(shè)施，尤其要限量開采深層地下水，做到采補平衡，防止地下水漏斗面積擴大和地表塌陷。建立缺水地區(qū)高耗水項目管理制度，逐步調(diào)整用水緊缺地區(qū)的高耗水產(chǎn)業(yè)，禁止新上高耗水項目，減輕地下水壓力■