中国地下水资源质量评价-地下水水质现状和污染分析-唐克旺

第22卷第3期2006年5月水资源保护WATERRESOURCESPROTECTIONVol.22No.3May2006作者简介:唐克旺(1963)),男,吉林农安人,博士,教授级高级工程师,主要从事地下水资源保护和管理、生态环境保护等领域的研究。E2mail:[e-mail]中国地下水资源质量评价(Ò))))地下水水质现状和污染分析唐克旺1,吴玉成2,侯杰3(1.中国水利水电科学研究院水资源研究所,北京100044;2.中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所,北京100038;3.水利部水利水电规划设计总院水战略部,北京100066):。,,60%。,。、、,,,25%。,。,,。:;;;:X824:A:1004O6933(2006)03O0001O04AssessmentofgroundwaterqualityinChina:Ò.GroundwaterqualityandpollutionanalysisTANGKe2wang1,WUYu2cheng2,HOUJie3(1.DepartmentofWaterResources,IWHRBeijing100044,China;2.DepartmentofWaterHazardResearch,IWHR,Beijing100038,China;3.DepartmentofWaterStrategy,GeneralDesignandPlanningInstituteofWaterResourcesandHydropower,Beijing100066,China)Abstract:ThequalityofshallowgroundwaterofplainsinChinawasassessed.Theresultsshowthatgroundwaterisseriouslypollutedaspoorqualitywatercoversnearly60%oftheplainregions.Groundwaterofhighsalinityiswidelydistributed,andhardnessandsalinityaretwomajorcontributorsforthepoorquality.Besides,iron,manganeseandfluorinearealsothemajorchemicalcomponentsinfluencingthegroundwaterquality.Theresultsalsoindicatethathuman2inducedpollutionisalsoevident.Areawithpollutedshallowgroundwaterisabout26%oftheplainareasinChina.Groundwaterpollutioninthedenselypopulatedplainsisbecomingworseinthelastdecades.Wemustdistinguishbetweenthenaturalandmanmadefactorsofgroundwaterpollutionandprotectthegroundwaterwithdifferentmeasuressuitableforlocalareasassoonaspossible.Keywords:groundwater;waterqualityassessment;plainregions;China第一次全国水资源评价由于受条件的限制,没有对地下水水质进行系统评价,仅根据地下水矿化度进行了咸淡水分布区的划定[1]。本次地下水水质评价以水文地质单元为基本评价空间,维持地下水系统的完整性。在整体系统性评价基础上,再综合评价各水资源分区和计算分区的地下水水质状况。因此,尽管评价分区是和水资源分区一致的,但地下水水质评价首先遵循的是地下水的系统性运动规律,以地下水系统的连续性为原则。1地下水水质现状评价主要包括现状水质综合评#1#价、污染分析、水质变化趋势分析等。现状水质综合评价是按照地下水的所有水质项目进行综合评判得出的地下水水质类别,其中既有天然因素也有人为污染因素,天然因素主要受本底水文地球化学特征的影响[2]。污染分析则重点评价因人为污染导致的地下水水质类型变化,主要是针对人类活动导致污染物进入地下水系统,影响地下水功能的现象。水质变化趋势分析是通过历史数据对比,分析评价我国平原区地下水水质的过去变化,并分析变化的主要原因。1.1地下水水质评价采用的技术标准为GB/T14848)935地下水质量标准6,并参考了GB5084)925农田灌溉水质标准6、GB5749)855生活饮用水卫生标准6、CJ3020)935生活饮用水水源水质标准6等。主要的参评水质项目包括:pH值、矿化度、总硬度、氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、砷、铬、镉、大肠杆菌,共17项。由于各流域地下水水质资料参差不齐,一些井点还包括氰化物、汞等项目。本次地下水水质评价的水质资料有3类来源。¹历史监测资料,是水利部门的水质监测站点资料,部分长期观测井积累了1980年以来的系列水质数据;º在地矿、环保、卫生、城建等部门的大力支持下,从相关部门收集的水质资料;»根据水文地质条件和资料情况,进行补测的水质数据。水质评价的现状水平年为2000年,除特别注明外,本次地下水水质评价均指全年平均值。1.2地下水水质评价按照不同类别的分布面积进行评价。根据监测井水质评价结果,综合考虑当地水文地质条件、污染性质、社会经济活动特点等,合理确定水质类别面积。评价方法依据GB/T14848)935地下水质量标准6制定。根据我国地下水水质现状,参照生活饮用水、工业、农业用水水质要求,将地下水水质划分为5类。地下水水质评价分为单项组分评价和多项组分综合评价。单项组分评价按分类指标划分为5类,当某一水样不同类别的指标值相同时,从优不从劣,最后综合对比各项指标评价结果,按就高不就低的原则判定地下水类别。也就是说,当有某一指标含量较高时,就按它所属的类确定该地下水的类别,最后的归类取决于各单项评价的最高者。地下水水质评价分综合评价和污染评价两个层次。区分综合水质评价和污染评价的主要目的是甄别对待天然水化学水质指标和人为污染指标。矿化度、硫酸盐等主要反映天然水化学特征的指标参与综合水质评价,但不参与污染评价和分析。尽管人为污染会影响地下水的这些水化学指标,但是在全国宏观上,天然水化学的地带性规律是影响这些指标变化的主要因素[3]。如果用这些指标判断污染会失真,并误导决策。因此,区分出天然水质和人为污染影响是十分重要的。综合水质评价用17项指标,依据GB/T14848)935地下水质量标准6,按照最劣水质项目确定水质类别,将地下水划分为Ñ、Ò、Ó、Ô、Õ,共5类。污染评价主要按照人为污染项目如高锰酸盐指数、氨氮等,依据GB/T14848)935地下水质量标准6,超过Ó类的水质判定为污染,其中Ô类定为轻污染,Õ类定为重污染。22.1在全国进行地下水水质评价的19916万km2的面积中,Ñ类和Ò类水质的面积仅为4198%。Ó类区面积占评价面积的35153%。地下水Ô、Õ类的面积占总评价面积的59149%。全国及各水资源一级区地下水分类水质分布见表1。1%水资源一级区Ñ类Ò类Ó类Ô类Õ类超标区松花江0147214742165151043913754141辽河2115019212138231446111184155海河0100016122199261804916076140黄河0100314248147161413117048111淮河0100116830154421952418367178长江(含太湖)11741518337105241772016145138太湖010001008151701212112891149东南诸河0100114741118271942914157135珠江51632310067161114121353176西北诸河0181414134167311922811960111全国0172412635153271083214159149从全国平原区地下水现状水质状况的空间分布来看,经济社会活动强度大、人口密集、天然本底水质较差的平原区地下水水质也较差。从Ô、Õ类地下水面积占评价区的比例排序来看,依次为太湖、辽河、海河、淮河、西北诸河、东南诸河、松花江、黄河、长江和珠江区。松花江平原区Ñ、Ò、Ó类地下水面积占总评价面积的比例为45159%,已有超半数的地下水不适宜直接饮用。辽河平原区浅层地下水Ñ、Ò、Ó类面积占评价面积的比例为15145%,已有84155%的地下水不适宜直接饮用。海河平原区(含盆地)地下水#2#大多数受到不同程度的污染,浅层水的天然水化学特征也是影响水质的主要因素,Ô、Õ类面积占平原区(含盆地)面积的76140%,主要的超标因子为氨氮、矿化度、总硬度、硝酸盐、高锰酸盐指数、亚硝酸盐、铁、锰等。海河流域深层承压水水质好于潜水,但氟超标比较普遍。2%水资源一级区pH值矿化度总硬度NH32NFNCODMnSO4ClFNO32NNO22NFeMnAsCrCd大肠杆菌松花江101241119513166371561122111460.240.736.341.712.2041.9532.200.000.370.290.35辽河01891610718175571145136221320.001.7911.610.891.7963.3935.710000海河浅层113139139441423218261781219117.7218.1614.884.6017.7212.2540.041.090.2200海河深层13145101921010836197010051887.5611.7641.184.207.5607.5601.6800.84黄河317839104411311616231531018309.0719.909.077.0510.580.501.761.760.506.05淮河浅层01642611243190271846185111561.282.7811.9913.9221.41000000长江01940194715522164715571550000.947.5517.927.550.94000太湖2150101002215037150121501010000000000002.70珠江911601760176611151342129000.7612.219.162.2911.450000东南诸河9100010001001514251911154007.973.0815.1718.5114.910000.26西北内陆217434135301003123016531870.811.296.94000.970.480003.87黄河平原区Ô类和Õ类区面积占总评价面积的48111%,近一半的地下水不宜直接饮用。淮河平原区Ô类和Õ类区面积占评价面积的67178%。太湖流域Ô类和Õ类浅层地下水的面积占评价面积的91149%,地下水水质几乎全部不能直接饮用。2.2我国地下水有近60%的井水属于劣质水,水质状况十分严峻,因此,需要了解造成劣质的主要项目分布情况。图1为全国地下水水质项目超标率分布图。由表2可见,总硬度、氨氮、矿化度、锰、铁、氟、亚硝酸盐、高锰酸盐指数是导致地下水劣质的8个最主要因子,其中既有天然水化学指标,也有人为污染指标。也就是说,地下水水质受到天然和人为的共同影响。1不同的流域,水质特点有差异。各流域有关项目的超标率见表2。33.1地下水污染一般都是由于人类活动引起的,从污染来源,可以分为点源和面源两类。点污染源主要是垃圾、废污水排放、污染的地表水体渗漏等。面污染源主要是大面积的农业耕作、化肥农药使用、污水灌溉、畜牧养殖和生活污染、水土流失等。不同的污染类型,其污染面积也不同。一般来说,点源污染只局限在局部地区,包括垃圾场