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1、濮阳市地下水污染特征分析马晓蕾1,王 静2,黄迁辉1(11 河南省水文地质 工程地 质勘察院,河南 新乡 453002;21 河 北省区域 地质矿 产调 查研究 所,河北 廊坊065000)摘 要 针对濮阳市地下水代表性样品,采用地下水质量标准及规范、技术要求,对该区地下水污染特征进行 27项无机评价及 37项有机污染项目定量分析评价,重点对有机污染污染项目进行评价。结果表明,区内地下水污染有机物 25项为未污染,12项为轻污染,两项为中污染 严重污染。地下水中,浅层水中有机物检出数目较重深层及深层水中高,检出量大,油田采油区单环芳香烃类有机物含量高于其它地区;金堤河以北为城市区,纺织等轻工制
2、造业较发达,1,2)二氯丙烷检出数量较多。关键词 地下水;有机物污染;环境评价中图分类号 X523 文献标识码 B 文章编号 1004-1184(2010)04-0039-03收稿日期 2010-04-29作者简介 马晓蕾(1982-),女,河南新密人,助理工程师,主要从事水工环方面地质工作。河南省濮阳市位于河南省东北部,南邻黄河,是一座新兴的石油化工城市。随着经济的发展,地下水的污染负荷不断加大,特殊有机污染物的排放与日俱增,而其中一些往往难以降解,并具有生物积累性和/三致 0作用或慢性毒性。地下水污染具有隐蔽性、滞后性及难于修复等特征,尤其是有机污染物毒性强、存在时间长,而且难于降解。由此
3、造成的水资源供给危机,严重制约与影响着濮阳地区社会经济的可持续发展。为此,把濮阳油田区及城市区作为重点调查地区作为本次研究重点,进行地下水有机污染分析评价。1 概况研究区域位于濮阳地区中部及北部,污染源类型主要为原油污染,以及濮阳市区中原大化、中原乙烯等企业三废排放,啤酒厂、制革厂、造纸厂污水排放;地表污染河流主要为金堤河及其支流回墓沟、三里店沟等。本组含水层为松散岩类孔隙水,埋深较浅,一般为 1 4m。底板埋深 120 160 m,含水介质以 Q4、Q3的粉、细砂为主,局部见有中、粗砂,主要由黄河冲积物形成,随着不同时期黄河的摆动,黄河主流带和泛流带相间分布,粘性土和砂层在空间上交错叠置,在
4、平面上呈片状或带状分布;根据钻探及物探资料,在剖面上呈多层状出现,一般 2 7层,单层厚 2 40 m,总厚度 47 80 m。总厚度大于 60 m 的砂层主要分布在金堤河两岸,另在西部东沙窝一带厚 70 90 m。总的分布规律:由北向南,自西至东,厚度渐薄至 10 m,乃至更薄。本组含水层上部为粉土、粉质粘土,砂层之 间也多为粉土、粉质粘土隔水层,厚度薄,多呈透镜状,隔水性能差,埋深40 60 m 段分布有一层相对稳定的粉土、粉质粘土隔水层,将含水层组划分为 上、下两层含水 层,即第一含 水层(40 m以浅)和第二含水组层(60 160 m)。2 样品采取与分析在调查的基础上,在综合分析了该
5、地 区地层结构、含水层特征、开采井结构及其分布等因素后,选择具有代表性、资料翔实、易与取样操作、相对稳定的井点进行样品采集工作。2007年 11月采取地下水样品 170件,由国土资源部地下水矿泉水及环境监测中心采用气相色谱/质谱法完成。共检测地下水中无机物 27 项,有机物 37项,其中卤代烃 15 项,氯代苯类 5项,单环芳烃 5项,有机氯农药 11项,多环芳烃 1项,如表 1 所示。表 1 地下水测试指标指标类型指标名称指标数挥发性有机物卤代烃三氯甲烷,四氯化碳,1,1,1-三氯乙烷,三氯乙烯,四氯乙烯,二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,1,2-二氯丙烷,溴二氯甲烷,一氯二
6、溴甲烷,溴仿,氯乙烯,1,1-二氯乙烯,1,2-二氯乙烯氯代苯类氯苯,邻二氯苯,间二氯苯,对二氯苯,1,2,4三氯苯37单环芳烃 苯,甲苯,乙苯,二甲苯,苯乙烯半挥发性有机物有机氯农药总六六六,A-BHC,B-BHC,C-BHC,D-BHC,滴滴涕,p,p.-DDE,p,p.-DDD,o,p-DDT,p,p.-DDT,六氯苯多环芳烃 苯并(a)芘无机物溶解性总固体、总硬度、高锰酸盐指数、偏硅酸、硝酸根、亚硝酸根、铵根离子、硫酸根、碳酸根、重碳 酸根、氯离子、氟离 子、碘离子、钠、钾、钙、镁、铁、锰、铅、锌、镉、六价铬、汞、砷、硒、铝、273 评价方法(1)无机评价按 5地下水质 量标准 6GB
7、/T 14848)2007对地下水水质类型进行分类评价。(2)有机物评价统计检出率和超标率检出率(%)=检出点总数/监测点总数;超标率(%)=超标点数/监测点总数。(3)有机物单因子污染指数法392010年 7月第 32卷 第 4期 地下水Ground water Jul 1,2010Vol 132 NO14本次污染评价方法采用单因子污染指数法,即 Pk i=(Ck i-C0)/C,其中 Pki指 k水样第i个指标污染指数;Ck i指 k水样第 i个指标测试结果;C0指对于无机组分,代表 k水样所在区域指标 i的背景值;C,指 5地下水质量标准6(2007年报批稿)中指标 i的 类指标限值。利
8、用计算出来的各水样点单因子污染指数结果 Pk i,并同表 2中污染分级标准对照划分污染等级,得出各水样点单因子污染等级划分结果。表 2 单因子污染指数分级标准污染类别未污染轻污染中污染较重污染严重污染极重污染污染分级数值范围P00 P01 2012 P01 6016 P11 0110 115 (4)有机物综合污染指数法对单因子污染指数计算完成并依次划分好等级后,将各水样单因子污染等级做对比,规定其中污染等级最高因子的等级划分结果作为该水样点的地下水污染综合评价结果。4 地下水污染特征分析411 地下水中无机物的特征分析濮阳市浅层地下水水质劣于中深层水质,浅层地下水中Fe离子、总硬度、M n离子
9、多为 类 类 水质;中深层地下水微劣于深层地下水水质,在本次调查采样深层地下水中存在咸水等劣 质水,初步分析为该 地区背景值偏 高原因造成。地下水中各无机物的具体特征分析见图 1 5。图 1 浅层 Fe离子水质评价图 2 浅层 M n离子水质评价图 3 浅层总硬度水质评价图 4 浅层 F离子水质评价图 5 浅层总溶固水质评价412 地下水中有机物的污染特征分析41211 地下水中有机物的检出情况在浅层地下水、中深层地下水、深层地下水中均有甲苯、1,2-二氯丙烷、苯并(a)芘检出,以浅层水中 检出项目数最多,为 13项,中深层地下水、深层地下水为 3项。均以甲苯检出量最大。甲苯在浅层地下水与中深
10、层地下水和深层地下水含水层中含量差别较大,浅层地下水、中深层地下水中含量一般在 118 511 Lg/L,为检出限的 3 10倍,深层地下水中含量一般在 2 40倍左右,个别达到 70倍。1,2-二氯丙烷、苯并(a)芘在中深层地下水、深层地下水含水层中变化不明显,浅层地下水中含量略高于中深层地下水、深层地下水中含量。甲苯在各个含水层中检出个数对比见下图 6、图 7。图 6 甲苯小于 5倍检出限各个含水层检出个数对比图图 7 甲苯 5-10倍检出限各个含水层检出个数对比图浅层地下水以金堤河为界,金堤河以北检出采样点主要分布在农业种植区、菜地、废品收购站、河流(金 堤河)附近。农田、菜地附近井主要
11、为甲苯、乙苯、苯并(a)芘检出,废品收40第 32卷 第 4期 地下水 2010年 7月购站有 1,2-二氯丙烷、甲苯、乙苯检出。金堤河以南检出采样点主要分布在油田采油区、污染河流附近。浅层水中 1,2-二氯丙烷超过检出限 5-10倍,甲苯超过检出限 5-70倍不等。甲苯高倍数(超过检出线 40倍)主要集中在污染较严重的地表河流附近及油田集中开采区。在回墓沟齐劝村附近两个采样点中,一个距回墓沟 350 m,含量 1319 Lg/L,一个距回墓沟 50 m,含量为 2114 Lg/L;在三 里店沟西高 庄处含量为3712 Lg/L,是甲苯检出限的 70倍。三里店沟及回墓沟主要长期接受造纸厂污水排
12、放,只有在农田灌溉期接受少量的黄河水。在油田采油区超过甲苯检出限的点主要集中在柳屯、濮城、胡状地区,检出量一般为 2111 2615 Lg/L。另外,在养鸡场所采的样点中检出甲苯含量为 16135 Lg/L,是甲苯检出限的 30多倍。有机物河流附近检出点与区内污染河流分布及流向存在着很大关系,大致沿河流流向分布,在河流断面两侧垂向变化也较明显。古河道高地 及洼地区采 样点也有检出,但与其它地区差异不明显,初步分析与所处地质环境类型无关,而是与采样点所处的污染源有关。在油区内集中开采区及生活区,地下水中甲苯含量偏高,其它地区含量较小。金堤河以北为城镇区及工业区,以南主要为油田及农村,以北有机物污
13、染情况较以南地区复杂,与其污染源类型密切相关。金堤河北侧与金堤河南侧有机物检出情况及检出数量对比详细结果见下图 8。图 8 金堤河以北与金堤河以南有机物检出情况对比图41212 地下水中有机物的污染特征分析对濮阳市地下水作了 37 项有机单因子污染项目检测,其中有 12项为轻度污染到严重污染,其它项目检测为未污染。具体结果如表 3所示。表 3 濮阳市地下水单因子污染项目检测结果单因子污染项目采样点检出个数轻污染中度污染较重污染严重污染甲苯1421,2)二氯丙烷3741间/对二甲苯14邻二甲苯21苯并(a)芘411乙苯121,1,2)三氯乙烷1总六六六1总 DDT1p,pc-DDT1苯乙烯1苯1
14、 在有污染的水样点中,检出甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯污染的水样主要分布在中原油田采油区及城市工业区,检出污染程度为轻,城镇区石化、化工、皮革鞣制、造纸及油田采油区及工业区石油开采与冶炼过程中发生管道泄漏、废油抛洒等原因是该区域芳香类有机物污染的主要原因;检出苯并(a)芘的水样主要为农村集中供水井,检出污染度较高,为中污染或严重污染,这些集中供水井一般为深层水井,管壁结构为钢构,井壁表面的苯并(a)芘可能迁移至井水中造成对地下水的污染。5 结论1)濮阳市地下水污染有机物 25项为未污染,12项为轻污染,2项为中污染、较重污染及严重污染。2)濮阳市地下水中,浅层水中有机物检出数目较中深层地下水及
15、深层地下水中高,检出量大。油田采油区单环芳香烃类有机物含量高于其它地区。金堤河以北为城市区,纺织等轻工制造业较发达,1,2)二氯丙烷检出数量较多。农村集中生活饮用水井均为钢管结构,是造成苯并(a)芘检出量及污染程度高的主要原因。参考文献 1 地下水污染调查评价规范,中国地质调查局,2006131 2 地下水质量标准 S,GB14848)20071 3 华北平原地下水污染调查综合研究 1 中国地质科学院水文地质环境地质研究所,2008191 4 韩冰 1 地下水有机污染场地健康风险评价 1 中国地质大学(北京)硕士学位论文:131 5 WTO1 Guidelines for drinking w
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