焦团理，胡　波

(1.合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽 合肥 230009；2.安徽省地质调查院，安徽 合肥 230001)



淮河流域(安徽段)浅层地下水有机污染特征

焦团理1,2，胡波2

(1.合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽 合肥 230009；2.安徽省地质调查院，安徽 合肥 230001)

[摘要]通过对淮河流域安徽段地下水污染调查，在获取大量第一手资料的基础上对研究区浅层地下水有机污染特征进行分析研究，结果表明，浅层地下水已经受到一定程度的有机污染，检出率相对较低，检出含量也不高，仅局部地段存在超标现象；空间分布上呈现散点状和局部地段的聚集性，与地表的污染源密切相关。

[关键词]淮河流域；安徽段；浅层地下水；有机污染

淮河流域安徽段是我国重要的农产品生产和加工基地、能源工业基地，又是淮河行蓄洪区，战略地位十分重要。经过多年的发展，农业综合开发初见成效，两淮煤炭、电力工业已具规模，蚌埠的生化工业雄踞亚洲，“两淮一蚌”经济圈已初露端倪。地下水是工作区内主要的供水水源，随着工业农业生产的不断发展，城市化进程的不断加快，水的供需矛盾日益突出。在经济高速发展的同时，也产生了一系列的环境问题，水污染就是其突出问题之一。随着化工、冶炼、皮革、人工合成有机物生产等高污染企业的增多，各种有机废水的排放，居民生活污水的下渗、大量农药和化肥的使用，导致大量的有机物通过不同途径进入地下水体，许多有机物具有的“三致作用”(致癌、致畸、致突变作用)[1～4]，严重威胁着当地居民的身体健康和生活质量，破坏了社会的稳定与和谐。本次调查研究范围主要为淮河流域(安徽段)平原区，面积约4.4万 km2。

1研究区概况

研究区属北亚热带至暖温带半湿润季风气候区，是我国南北气候过渡地带，年降水量一般小于1 000 mm。地表水属淮河水系。研究区以淮河为界，北部为淮北平原，南部为江淮波状平原。淮北平原除东北部分布有低山丘陵，其余皆为由西北向东南倾斜的平原，由第四系松散堆积物组成，厚度由东南向西北递增。第四系岩性以粘性土与砂性土互层，具多层结构。江淮波状平原第四纪分布较广泛，总体变化趋势为由山前向平原厚度递增，岩性在河谷地区以砂性土为主，其余地区以粘性土为主。

根据地下水的赋存条件、含水介质及水力特征，将研究区内含水层划分为碳酸盐岩类裂隙岩溶水和松散岩类孔隙水。松散岩类孔隙水在区内分布广泛，以埋深50 m且分布稳定的粘性土为界，划分为浅层含水岩组和深层孔隙含水岩组。浅层孔隙含水岩组主要岩性为第四系全新统、上更新统及部分中更新统上部的亚粘土、亚砂土、粉砂和细砂组成。其分布与富水性变化受古河道带的控制，呈条带状展布。单井涌水量一般小于1 000 m3/d，地下水位埋深1～4 m，矿化度多小于1 g/L，水化学类型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg或HCO3-Na·Ca为主。浅层地下水是区内农灌与农村居民生活用水的主要来源，开发潜力大。

2样品采集与测试

在系统收集和分析区内的地质、水文地质和污染状况的基础上，按《地下水污染调查评价规范》[5]中统一的技术要求，进行1：25万地下水污染调查，地下水样品的采集遵循区域控制，重点区结合污染源的分布特点进行布设。2006-2010年在研究区内共采集了浅层地下水有机样品1119组(见图1)，其中0～20 m地下水(广大农村地区饮水以20 m以浅地下水为主)样品471组，20～50 m地下水样品648组，采集的样品大部分为居民生活饮用水。有机物测试项目共56项，其中单环芳烃9项，多环芳烃6项，卤代烃17项，氯代苯6项，有机氯农药18项(见表1)。

图1　研究区浅层地下水采样点分布图

有机物分类有机物名称单环芳烃苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间对二甲苯、苯乙烯、正丙苯、异丁基苯、叔丁基苯多环芳烃苯并(a)芘、萘、苯并b荧蒽、苯并k荧蒽、二苯并(a,h)蒽、苯并(ghi)苝卤代烃三氯甲烷、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、一溴二氯甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷(溴仿)、氯乙烯、1,1-二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、顺1,3-二氯丙烯、反1,3-二氯丙烯氯代苯氯苯、邻-二氯苯、间-二氯苯、对-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,3-三氯苯有机氯农药α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC、总六六六、p,p'-DDE、p,p'-DDD、o,p'-DDT、p,p'-DDT、总滴滴涕、六氯苯、七氯、艾氏剂、环氧七氯、α-氯丹、β-氯丹、狄氏剂、异狄氏剂

3有机污染物特征

3.1有机污染物检出特征

从检出的情况来看，20 m以浅的471组浅层地下水样品中有98组检出有机污染物(见表2)，检出率为20.81%，有8项有机指标检出，单个样品检出有机因子一般1～3项，最多为5项，说明地下水已经受到了一定程度的有机污染[6]。在测试的56项有机指标中，卤代烃有2项检出，其中二氯甲烷检出率最高，达11.46%，1,2-二氯乙烷检出率为0.64%；单环芳烃中苯和甲苯有检出，检出率分别为1.49%和6.79%；多环芳烃中有苯并(a)芘和萘检出，检出率分别为2.34%和7.86%；有机氯农药仅有2项因子检出，同时检出率很低，由于采集的样品主要为居民生活用水井，农灌井较少，同时近些年国家对有机氯这类高毒、难分解、残效长农药的生产进行了严格控制，导致有机氯农药检出项目少。从超标情况来看，根据地下水质量标准报批稿(GB/T 14848-2007)，只有1,2-二氯乙烷、苯和苯并(a)芘三项超过Ⅲ类水标准，超标率分别为0.21%、0.21%和2.12%，在以后的工作中应重点分析与监测。

表2　20 m以浅地下水有机组分检出结果统计表　μg/L

20～50 m的648组浅层地下水样品中有119组检出有机污染物(见表3)，检出率为18.36%，有11项有机指标检出，单个样品检出因子一般1～2项，最多为4项，此层地下水也已经受到一定程度的污染[6]。检出率最高的为多环芳烃的萘，检出率为13.58%，苯并(a)芘检出率为1.23%；单环芳烃中苯和甲苯检出率分别为0.31%和6.33%；卤代烃中四氯乙烯、二氯甲烷、1,2-二氯丙烷和1,2-二氯乙烯检出率分别为0.15%、6.17%、0.62%和0.15%；氯代苯中邻二氯苯检出率为0.62%；有机氯农药与20 m以浅地下水类似，检出项目少且检出率很低。从超标情况来看，超过地下水质量Ⅲ类水标准的样品仅有8组，超标因子全部为苯并(a)芘，超标率为1.23%。

表3　20～50 m地下水有机组分检出结果统计表　μg/L

研究区内浅层地下水污染测试数据表明，尽管浅层地下水受到了一定的有机污染，但有机物含量较低，检出项目较少，仅局部地段存在有机物超标现象。

3.2有机污染物分布特征

从地下水有机物检出点区域分布特征来看，20 m以浅的地下水与20～50 m的地下水具有相似的分布特征及污染特征(见图2和见图3)。

图2　20 m以浅地下水有机指标检出点分布图

图3　20～50 m地下水有机指标检出点分布图

从有机指标的检出平面分布特征而言，浅层地下水中检出的有机指标呈现出空间分布的散点状和局部地段的聚集性、高浓度及同类有机指标的共同检出等特征。在研究区中西部和南部的河间地块检出率最低，绝大多数未检出，高检出点主要分布于城镇周围，检出项主要为甲苯、苯和萘；东北部黄泛平原和山前平原地带有机污染物检出呈块状分布，这与地下水防污性能较差有关，检出项主要为甲苯、1,2-二氯丙烷和邻二氯苯；在东南部怀远-蚌埠一带大多数浅层地下水均检出有机物，是有机污染物的高检出区，在高检出区有机污染已经开始呈现面状污染特征，检出项主要为二氯甲烷、六氯苯、萘、总六六六、1,2-二氯乙烷和苯并(a)芘，这与该区长期以地表水灌溉和地下水位埋深较浅有关；沿淮河、涡河和奎河等污染河流两侧有机污染物检出呈条带状展布，检出项主要为苯并(a)芘、萘和二氯甲烷等，有机氯农药污染程度不明显，在沿河方向上，有机污染物检出浓度呈波状分布，在垂直河流方向上，浓度有减小的趋势即距离河流越远，检出浓度越小。

4有机污染影响因素初步分析

(1)地下水有机污染与地区经济发展有着密不可分的正相关关系，有机指标的检出点在经济发达的城镇工业区周围比较集中，与工业污染源的分布区范围具有很好的对应性，其有机污染物种类与检出项也高于农业区和居民生活区，说明地下水有机污染物在一定程度上受到工业厂家“三废”的不合理排放和处置有关。

(2)在污染河流的两侧地下水有机污染物呈带状展布。根据野外调查，生活污水和工业企业将未经处理的废水直接排入附近河道，造成地表水体大面积的污染，而这些受污水体又通过不同的方式如污水灌溉等进入不同地段的土壤，以垂向入渗的形式进入并污染浅层地下水。

(3)地下水有机污染程度与地质条件密不可分。在研究区东北部的黄泛平原和山前地带，由于地下水防污性能较差，其有机物检出率相对较高；在河流下游的东南部平原由于浅层地下水埋深浅，地表的污染物易随降水下渗，穿过包气带层进入地下含水层中，这也是东南部有机污染物检出相对集中的原因之一。

(4)研究区地处平原地区，地势平坦，浅层地下水径流缓慢，其主要补给来源为大气降水。但在降水入渗的同时，也会将地表的一些污染物质携带进入含水层中，造成浅层地下水的污染。通过对有时间序列的样品对比分析，浅层地下水一般污染指标在枯水期含量较低，丰水期含量有所增加的变化规律，但由于包气带土层的吸附过滤作用，有机物污染物浓度变化水平非常低。

(5)研究区内大部分地区包气带岩性为粘性土，具有良好的防污性能，对有机污染物有吸附过滤作用，使地下水的污染程度比地表水低。由于粘性土具有较大的比表面积，可以吸附污染物，阻滞有机污染物向地下水中迁移，因而地表的污染物难以下渗迁移，仅很少一部分进入浅层地下水中，从而使得研究区呈现地表水污染严重，而浅层地下水污染程度较轻的特点。

5结语

根据所采样品的测试数据，淮河流域安徽段浅层地下水样品中已有有机物检出，20 m以浅的地下水有机物检出率为20.81%，有8项有机指标检出；20～50 m地下水有机物检出率为18.36%，有11项有机指标检出。检出率较高的因子主要为二氯甲烷、苯、萘、甲苯和苯并(a)芘，根据地下水质量标准报批稿(GB/T 14848-2007)，超过Ⅲ类水标准的因子主要为苯并(a)芘，超标率为3.35%。

尽管浅层地下水受到了一定程度的污染，但有机污染物检出率相对较低，检出含量也不高，仅局部地段存在超标。地下水有机污染与地区经济发展呈现正相关关系，经济发达且工业企业较多的城镇地区及污染河流两侧，地下水中有机物检出率相对较高，特别是在防污性能较差的山前地带和黄泛平原区，污染物较易进入到地下水中。从平面分布看，有机指标的污染仍属于点状污染，与污染源关系密切。

参考文献

[1]朱惠刚.水中有机化学污染物对人体影响评价[J].中国环境科学.1987，7(9).

[2]汪珊,孙继朝,等.我国水环境有机污染现状与防治对策[J].海洋地质动态.2005，21(10)：5-10.

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[4]石建省,王昭,张兆吉,等.华北平原地下水有机有机污染特征初步分析[J].生态环境学报.2011,20(11)：1695-1699.

[5]中国地质调查局.地下水污染调查评价规范[S].DD2008-1，2008.

[6]杨佩明，杨则东，焦团理,等.安徽平原地区地下水污染调查评价报告[R].安徽省地质调查院.2013.

Characteristics of the Organic Pollution in the Shallow Groundwater in Huaihe River Basin of Anhui Province

JIAO Tuan-li1，2，HUBo2

(1.School of Resources &Environmental Engineering，Hefei University of Technology,Hefei 230009， China；2. Geological Survey of Anhui Province,Hefei 230001，China)

Abstract:This study investigated the groundwater contamination in Anhui section of the Huaihe River basin. The organic contamination characteristics of shallow groundwater were analyzed by using great amount of first-hand data. The results from this study show that shallow groundwater already had certain degree of organic contamination. The detection rate was relatively low, and measured contaminant loads were not high. High contaminants only occurred in a few locations and characterized with spatial scattered distribution and aggregation in certain local areas, and the high contaminants had close relationship with pollution condition on land surface.

Key words:Huaihe River Basin；Anhui section；Shallow groundwater；Organic contamination

[中图分类号]X523

[文献标识码]A

[文章编号]1004-1184(2016)02-0091-03

[作者简介]焦团理(1984-)，男，河南太康人，工程师，主要从事水工环地质调查研究工作。

[基金项目]中国地质调查局项目(安徽平原地区地下水污染调查评价：1212010634501)

[收稿日期]2015-11-16