(河南省地質調查院，鄭州450007)
根據2003年和2004年環境水文地質調查和水質分析結果，對淮河流域沙英段淺層地下水水質和汙染現狀進行了評價。分析研究了淺層地下水的面源汙染、帶狀汙染、垂直汙染和小區內外汙染特征。
關鍵詞:淺層地下水；地下水質量；地下水汙染；汙染特征
1前言
研究區位於淮河流域沙英中下遊(豫中東部)，隸屬許昌市、漯河市、周口市，面積約1.2萬km2，平均人口密度900人/km2，東部可達1.2萬人/km2。研究區屬黃淮沖積平原，地勢平坦，西北高，東南低，地面高程100 ~ 36m，地面坡度約0.5‰。沙河、何英、汾河和賈魯河從西北流向東南，在東南方向出境。第四紀以來，地殼長期處於持續下降狀態，沈積了巨大的厚層松散堆積物，厚度約300m以上。地表巖性主要為粉土和粉質粘土。
遵循“以地層分層為基礎，以水文地質要素為依據，以開發利用為目的”的原則，將研究區地下含水層系統劃分為兩個含水層組:(1)控制深度約50m的淺層含水層，主要由Qh、
地層組成；(2)中深層含水層，控制深度約50 ~ 400 m，主要由地層組成。
2淺層地下水質量現狀
根據《淮河流域環境地質調查技術要求》，選取了19個因子，包括:pH值、總硬度、總溶解固體、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、揮發酚、鐵、錳、鉛、砷、汞、鎘、鉻(六價)、氟化物、氰化物。根據《地下水質量標準》(GB/T 14848-93)，確定地下水的質量類別。
圖1為埋深小於20m時的地下水質量:ⅲ、ⅳ、ⅴ類水主要分布，ⅲ類水僅零星分布，ⅴ類水分布面積最大。ⅲ類水域441.8km2，占3.51%。ⅳ水:分布面積3658.9km2，占29.12%。超標的主要因素是總硬度、錳、氟、鐵和亞硝酸鹽。ⅴ類水域面積8465.1km2，占67.37%。超標的主要因子是總硬度、硝酸鹽、氯化物、溶解性總固體、錳、氟化物和硫酸鹽。
20 ~ 50m深度的地下水質量比20m以下的好得多。ⅱ、ⅲ類水分布面積1238.0km2，占10.21%。ⅳ類水面積7472.9km2，占59.47%。超標的主要因素是總硬度、氟化物和錳。ⅴ類水分布面積3810.0km2，占30.32%。超標的主要因子是總硬度、氟化物、硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽和總溶解固體。
圖1淺層地下水(埋深小於20m)質量評價圖(2003 ~ 2004年)
3水汙染現狀
3.1背景值測定和評價方法
本次地下水汙染評價中，確定地下水背景值的方法如下:20世紀80年代以前，淺層地下水為輕度汙染，可利用歷史水質數據，按照數理統計方法[1]計算其背景值；對於沒有歷史數據的因子，根據《地下水質量標準》中ⅱ類水的上限確定相應的背景值。評價因素與質量狀況評價基本壹致。
評價方法采用內梅羅指數法，用內梅羅指數PI對汙染程度進行分類分區。內梅羅指數的計算公式為:
華東地區地質調查成果匯編:1999~2005
式中:pi——綜合汙染指數
華東地區地質調查成果匯編:1999~2005
—每個單獨成分得分I的平均值；IMAX——單壹成分得分I的最大值
根據PI值的計算結果，地下水汙染等級按下表(表1)劃分。
表1地下水汙染等級分類表
3.2地下水汙染現狀
埋深小於20m的地下水汙染現狀見圖2。未汙染區呈點狀分布，面積為128.2km2，占1.02%。輕度汙染區面積2656.4km2，占21.14%；中度汙染區面積4132.9km2，占32.89%。主要汙染因子為氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、總硬度、總溶解固體和高錳酸鹽指數。重度汙染面積5648.4km2，占44.95%。主要汙染因子為氯化物、溶解總固體、硝酸鹽、總硬度、硫酸鹽和高錳酸鹽指數。
圖2淺層地下水(埋深小於20m)汙染現狀評價圖(2003-2004年)
深度20 ~ 50m的地下水汙染現狀比深度小於20m的輕，嚴重汙染區分布位置相似，但面積變小。未汙染區分散，面積305.3km2，占2.43%。輕度汙染區面積4076.4km2，占32.44%。中度汙染區面積5054.0km2，占40.22%；重度汙染面積3130.2km2，占24.965，438+0%。主要汙染因子為氯化物、硝酸鹽、溶解性總固體、硫酸鹽和總硬度。
4地下水汙染特征
4.1區域汙染特征
根據汙染評價圖等資料，可以得出淺層地下水在平面上的汙染特征。
(1)未汙染區和輕度汙染區壹般分布在城市上遊，無汙水管(溝)通過。
(2)中度汙染區壹般位於汙水溝少、離城市有壹定距離的區域，城市和工業汙染不嚴重。主要汙染是當地的生活汙水、生活垃圾、農藥化肥。
(3)重汙染區壹般位於城市的下遊汙水區或窪地容易匯集汙水的區域。前者如周口市、漯河市及許昌市下遊地區，該地區已發育汙水溝，汙水通過滲透、灌溉等方式汙染地下水。後者如鄢陵南王崗地區地勢低窪，受汙染的河水容易通過引水渠在此區域滯流。此外，汙水灌溉、當地生活汙染和農業汙染使汙染程度更重。
4.2帶鋼汙染特征
汙水河(溝)兩側附近淺層地下水受到汙染，汙染寬度與汙水排放長度、汙水水質、河溝寬度和深度、巖性及補排關系有關。壹般越靠近汙水河(溝)汙染越嚴重，嚴重汙染帶寬度壹般可達50 ~ 150 m。
從表2可以看出，在受汙染河溝200m範圍內，受汙染河溝附近的水質明顯差於遠離它的地下水；當離汙染溝的距離大於300m時，離汙染溝的距離對地下水水質差異的影響不太明顯(見表2Qs054和Qs055)。重汙染區的寬度壹般為150米。
表2距汙水溝不同距離處淺層地下水質量對比表
4.3垂直汙染深度
垂直汙染深度受地層結構特征等因素控制。根據不同深度(相互接近)井的水質對比結果(表3)，深度大的井水質明顯好於深度小的井，如SW095(井深7m)和SW094(井深25m)，水質、內梅羅指數和主要汙染因子存在明顯差異。
表3不同深度淺層地下水質量對比表單位:mg/L
從全區不同井深地下水質量類別統計結果(表4)和全區不同井深綜合汙染內梅羅指數統計結果(表5)可以看出，埋深大致為15 ~ 20m，與其下面的質量類別和綜合汙染內梅羅指數明顯不同。如表4所示，含水量在15 ~ 20m以上時，V水壹般占70%以上，15 ~ 20m以下含水量壹般占50%左右。再比如表5的內梅羅指數平均值，15 ~ 20m以上壹般大於8，以下壹般為3 ~ 6。
當埋深大於50m時，其質量類別和內梅羅指數與淺層地下水明顯不同。比如只有30%左右的水屬於ⅴ類，平均內梅羅指數為2 ~ 5。研究區30 ~ 50m以下有較厚的粘性土層，使得淺水與中深水的聯系較弱。因此，中深層水基本沒有受到地表汙水和淺層地下水的汙染，這也可以從淺層和深層地下水的水化學類型和各種因子的含量得到證實。如周口-沈丘地區，淺層水為鈣鎂水，總硬度大多在500mg/L以上，深層水為鈉水，總硬度為60。
綜合以上分析，研究區地下水汙染深度壹般可達30 ~ 40m，埋深15 ~ 20m的淺層地下水明顯偏高，即隨著深度的增加，汙染程度降低。
表4不同井深地下水質量類別統計表
表5不同井深地下水Mero指數統計表
備註:S區位於西部，N區位於北部，E區位於中部和東部。
4.4居住區內外的水質差異
根據110村內外不同井深淺層地下水水質類別和內梅羅指數的統計比較，可初步得出以下結論(表6)。
表6村內外水質對比表
(1)井深小於20m時，村外水質明顯好於村內。該村水質類別ⅴ類的樣本數占87.69%，水質類別ⅲ、ⅳ類僅占12.438+0%。村外水質占ⅴ類的42.86%，ⅲ、ⅳ類占57.14%。平均內梅羅指數村內16.45，村外3.32。
(2)井深20m時，村外水質仍好於村內，但不如井深20m時明顯。村內水質占ⅴ類水的33.33%，ⅲ、ⅳ類水的66.67%，村外水質占ⅴ類水的20%，ⅲ、ⅳ類水的80%。平均內梅羅指數村內為3.84，村外為3.36。
(3)不同深度的地下水水質差異明顯，井深小的井水質明顯好於井深小的井水質。
綜合以上分析，村鎮生活垃圾和生活汙水的汙染是淺層地下水汙染的重要原因。
5結論
(1)淮河流域沙英段淺層地下水質量堪憂。ⅴ類水分布面積分別占總面積的67.37%(埋深小於20m)和30.32%(埋深20 ~ 50m)。
(2)總的來說，埋深大致為15 ~ 20m，邊界以下水質明顯好於邊界以上。
(3)研究區水質惡化主要是人為汙染造成的。主要汙染源有城市廢水、廢渣、農村生活汙水、垃圾農藥、化肥等。主要汙染因子為總硬度、硝酸鹽、氯化物、總溶解固體等。
(4)根據內梅羅指數對汙染程度進行評價和分區，平面分布特征為:重汙染區壹般位於城市的下遊排汙區或地形、窪地容易匯集汙水的區域。
(5)汙染河流(溝渠)沿線嚴重帶狀汙染寬度壹般可達150m左右。垂直汙染深度壹般可達30 ~ 40m。
(6)居民區內外淺層地下水水質差異非常明顯，村內水質明顯差於村外，說明鄉鎮生活汙染是淺層地下水汙染的重要因素。
參考
[1]，左，等。河南省沈丘縣地下水汙染區飲水工程考察報告。河南省地質礦產廳第壹地質工程研究所，1999。
陸，，朱，等。豫北許昌地區農田供水水文地質勘察報告。河南省地質局水文地質三隊。54438+0999
喬，邱金波，，等。河南省泉河流域洪澇災害成因及防治水文地質調查報告。河南省地質礦產局水文地質三隊。18860.888888886617
，李，榮蘭芬，等。周口地區農田供水水文地質勘察報告。河南省地質礦產局水文地質壹隊。1981.
水文地質壹隊。1: 20萬洛河水文地質勘察報告。河南省地質礦產局水文地質壹隊。1980.
汪華東，王建民，劉永科，等。水汙染概論。北京:北京師範大學出版社，1984。
淮河流域沙英段淺層地下水水質狀況及汙染特征
、左、羅、程勝平、薛
(河南省地質調查院，鄭州450007)
文摘:對淮河流域(沙英段)淺層地下水的水質和汙染現狀進行評價，根據2003年和2004年的環境、水文、地質調查和水質分析結果，分析了居民區淺層地下水的面源汙染特征、帶狀汙染特征、垂向汙染特征、內外汙染特征。
關鍵詞:淺層地下水；地下水質量；地下水汙染；汙染特征