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松嫩平原旱田区地下水污染现状初探

2014-12-14王长琪马宏伟

地下水 2014年5期
关键词:松嫩平原旱田无机

王长琪,崔 健,马宏伟,李 霄

(1.吉林大学地球科学学院,吉林 长春 130000;2.沈阳地质矿产研究所/中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳110034)

在水资源严重匮乏的今天,地下水污染越来越受到水文地质、环境地质、环境工程等领域的工作者的重视。近些年来,我国政府逐步增加了地下水污染调查与研究治理的投入。由中国地质调查局组织的东北平原地下水污染调查项目重点是对地下水的有机污染和无机污染情况进行调查,为地下水污染防治、地下水资源保护以及保障饮用水安全提供依据。

松嫩平原为松辽沉降堆积盆地的一部分,属松花江流域,长约600 km,宽约200~400 km,总面积约 18.7万 km2。东、西、北分别为长白山、张广才岭、小兴安岭和大兴安岭山地所环绕,南部以松辽分水岭为界与辽河平原相邻。地势总趋势是南高北低,东西两侧高,中间低,为北北东向延伸且缓倾的半封闭不对称的簸箕状负地形,东西两侧海拔标高200~300 m。

松嫩平原旱田区以大豆和玉米为主要种植作物,是我国重要的商品粮生产基地。2009-2010年地下水取样均在高平原旱田区进行,区内种植作物相对单一,灌溉方式主要为抽取地下水,取样层位8~40 m,均为第四系松散岩类孔隙水。

1 松嫩平原旱田区地下水化学特征

松嫩平原旱田区地下水化学类型较复杂,潜水中常量组分主要是HCO3-、Ca2+和 SO42-,平均含量分别为 256.61 mg/L、71.65 mg/L 和 52.72 mg/L,其次是 Na+、Cl-和 Mg2+平均含量分别为 29.18 mg/L、28.23 mg/L 和 23.33 mg/L。pH 平均值为 6.99,矿化度平均值为,408.67 mg/L,总硬度平均值为93.53 mg/L。采样区潜水总体呈中性、低矿化度,低硬度的地下水。潜水地下水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型水,次要类型为HCO3-·Cl-Mg·Ca及 HCO3--Na·Ca型(见图1)。

2 松嫩平原地下水污染特征

2009年-2010年,在松嫩平原旱田区取样24组,取样点密度3组/百平方公里。采样分别在克东、安达、大安、农安进行,其中克东的3个取样点位于大豆种植区,其他采样点位于玉米种植区。

图1 松嫩平原旱田区地下水化学元素三线图

2.1 松嫩平原旱田区地下水有机污染物检出特征

松嫩平原旱田区共取样24组,其中吉林省18组样品未检出有机污染物,黑龙江省6组样品检出3项有机污染物,包括三氯甲烷、甲苯、苯并芘。其中三氯甲烷只在安达市北郊样品检出。甲苯有5个点检出,苯并芘有两个点检出,(见图2)。检出有机污染物浓度较低,均未超标。

图2 旱田区地下水有机污染物检出情况图

另外,11项有机氯农药均未检出,由于浅层地下水循环较快,以前大量使用过且曾在地下水中检出过的这些有机氯农药,目前在浅层水中已经很少残留。农业区所测试有机物的检出情况只与所处区域有关,不受农业作物类型影响。

2.2 松嫩平原旱田区地下水无机污染物检出特征

各项无机组分均有检出。而且超标井点多,24个井点均有无机组分超标。

超标组分种类较多,共14种,包括一般化学指标总硬度、溶解性总固体、亚硝酸盐、挥发酚、耗氧量、氯化物、铁、锰、铝,以及毒理学指标硝酸盐、氟化物、碘化物、硒、铅(见图3)。

个别组分超标率高,且检出浓度较高,其中铁和挥发酚超标率最高,都达到了50%。铁最高超标3.1倍,挥发酚最高超标 2.5倍,硝酸盐最高超标44.7倍,亚硝酸盐最高超标5.1 倍。

图3 松嫩平原旱田区地下水无机组分超标情况图

3 松嫩平原旱田区地下水质量评价

为面反映松嫩平原旱田区地下水的质量情况,依据《地下水质量标准》(2007报批稿),根据地下水水质现状,人体健康标准值及地下水质量保护目标,结合生活用水、工业、农业用水水质要求,将地下水质量划分为五类。

Ⅰ类 主要反映地下水化学组分的低天然背景含量,适用于各种用途。

Ⅱ类 主要反映地下水化学组分的天然背景含量,适用于各种用途。

Ⅲ类 以人体健康基准值为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源地及工、农业用水。

Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作为生活饮用水。

Ⅴ类 不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。

对松嫩平原高平原旱田区所采的24组水样进行质量评价(评价结果见表1),发现松嫩平原高平原旱田区的地下水都已达到Ⅳ、Ⅴ类水标准,造成这种现象的主要元素为铁、氟离子、硝酸根、亚硝酸根和氨氮,其中铁离子是由于原生环境造成超标,硝酸根、亚硝酸根和氨氮则是受农田中化肥、农药大量施用的影响。

4 结论

综上所述,松嫩平原旱田区的地下水质量较差,均为Ⅳ或Ⅴ类,不能作为生活饮用水使用。主要超标物质中,铁、锰是受原生地质环境的影响,而亚硝酸盐、氨氮等超标,则表征了农业生产施用大量化肥的污染影响。有机氯农药类均没有检出,说明这类农药在浅层地下水中已降解无残留。

表1 松嫩平原旱田区水样质量评价表

[1]赵海卿,张哲寰,等.松嫩平原地下水资源及其变化[J].干旱区资源与环境.2011,25(5):130-134.

[2]王昭,等.地下水有机污染研究进展[J].勘查科学技术.2008(6):23-27.

[3]郭华明,王焰新.地下水有机污染治理技术及发展前景[J].地质科技情.1999,18(2):69-72.

[4]马宏伟,等.三江平原建三江农场地下水有机污染与无机污染现状初探[J].地质与资源.2014,23(1):38-41.

[5]GB/T 14848-93,地下水质量标准[S].中华人民共和国国家标准.北京:中国标准出版社.1993.

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