永城市地下水资源现状和安全饮用水对策

'永城市地下水资源现状和安全饮用水对策　　摘要：当前，随着城镇化进展的加快、工业化的快速发展再加上各种规划的不协调，全国近70%的人口饮用地下水，因此地下水是当前我国的重要的饮用水水源。因此，为保障广大人民群众饮用安全，科学合理的保护地下水资源迫在眉睫，也成为我市饮用水源保护工作的重中之重。本文对永城市地下水现状进行了分析，找出了污染的成因，提出了对策和建议。关键词：永城市；水资源；现状；饮用水；对策中图分类号：P641.8文献标识码：A文章编号：当前，随着城镇化进展的加快、工业化的快速发展资源的不合理利用，再加上各种规划的不协调，我国地下水开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国近70%的人口饮用地下水，因此地下水是当前我国的重要的饮用水水源。中国地质调查局的专家在国际地下水论坛发言中提到，全国有90%的地下水都遭受了不同程度的污染，其中60%污染严重。水源水质环境安全受到威胁。因此，为保障广大人民群众饮用安全，科学合理的保护地下水资源迫在眉睫，也成为我市饮用水源保护工作的重中之重。永城市供水基本情况9 永城市位于河南省最东部，地处苏、鲁、豫、皖四省交界处，地理坐标：北纬33°42’～34°18′，东经115°58′～116°39′。西部和西北部与夏邑县接壤，北、东、南部和西南部分别与安徽省砀山县、萧县、濉溪县、涡阳县、亳州市毗连，全市面积1994km2。方圆100km内有陇海、京九、青阜三大铁路干线交汇，区内铁路、公路交织成网，具有优越的地理位置和得天独厚的交通运输条件。（一）地貌、地质特征永城市在区域性地质构造上，位于秦岭—昆仑纬向构造带北支南侧东延部分，为新华夏系第二沉降带内之华北凹陷的一部分，以北东—北北东向构造为主体，东西向及近北西向的构造次之，控制着该区地层的展布。地层从古至新，依次有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、新三系及第四系。永城市地势西北高东南低，坡降在1/5000左右，海拔高度30.7－37.7m。地貌可分为3个类型：①剥蚀残丘：位于永城市东北部和东南部；②黄泛沉积平原：分布在沱河以北及十八里乡以西；③湖河相沉积低平地：分布在市区以南和双桥乡以东。永城市集中式饮用水源地位于黄泛沉积平原、湖河相沉积低平地交汇处，部分井眼处于人工湖周围。（二）水文地质9 本区地处黄河故道南缘，水系发育，沟渠纵横，走向呈西北—东南，水系流向东南，属淮河水系。区内共有大小河沟26条，其中王引河、沱河、浍河和包河四条骨干河流均由西北向东南流，汇入淮河，属洪泽湖水系，水源地位于沱河两岸，沱河切割深度5.0m左右，河流水位一般低于浅层地下水水位，形成排泄地下水水的水道，只有在洪水期间对地下水有短暂补给。沱河发源于商丘东北侧响河，流经本区。主要接受大气降水补给，其流量随季节性变化很大。最高水位标高34.79米（1963年），最大流量671m3/s(1982年)；最低水位标高27.64m（1982年），常年流量2—3m3/s。二、用水及供水状况（一）水资源状况永城市水资源总量32389.2万m3，其中地表水资源量7784.9万m3,地下水资源量25266万m3，地表水与地下水之间的重复量661.7万m3。由于受上游工农业生产和社会生活污水的影响，永城市主要地表水河流水质基本上维持在IV类水水质，不适宜作为饮用水源，因此，永城市生活饮用水主要采用地下水作为饮用水水源。（一）地下水资源状况永城市位于隐伏的秦岭东西向构造体系的东端和新华夏构造体系的复合部位，上第三系地壳一直处于下降，因而沉积了较厚的上第三系和第四系地层，平均厚度达3759 m，是该区地下水的主要赋存空间。各段含水层组的埋藏条件、富水程度、类型差异较大，以埋藏深度分为浅层地下水和中深层地下水。浅层地下水埋深在60m以上，赋存于全新统和更新统上部冲积层的地下水。含水层上部岩性以粉砂、细砂为主，可见3-6层，两极厚度10.5-44.0m，平均厚度为26.0m。浅层水一般无压，水位标高28.63-30.49m，单位涌水量3.32-7.8t／h•m，渗透系数2.27-11.07m／d，导水系数161-382m2／d。浅层水的补给源是降水的入渗，其次是河水高水位短暂的侧渗补给和农灌的回渗补给。流向呈北西一南东方向，与现代地形倾向一致，水力坡度为0.005，其水平运动迟缓。排泄的主要途径是蒸发和开采两个方面。浅层水一般为无色、无味、无嗅、透明，水温15-17℃，PH值一般在7.24-8.30之间，为弱碱性水，矿化度一般小于1克/升，浅层水氟含量0.4-1.5mm/l。中深层水地下水深在60m以下，赋予于第四系更新中下部和上第三系新统冲湖积层的地下水。中深层水的补给源主要为侧向径流补给，其次为较长期的垂直渗透补给，流向与现代地形坡降一致，呈北西---南东向，主要排泄途径是向下游侧向径流排泄，其次是局部地段的集中开采。中深层水为无色、无味、无嗅、透明，水温18-20℃，PH值一般在6.70-8.25之间，为弱碱性水，矿化度一般在0.7-1.43g/l，中深层水氟含量0.5-2.35mg/l，总硬度一般为2.16-6.99德国度，中深层水由于埋藏深，其上有较厚隔水性好的隔水层，自然保护条件好，除9 氟含量超标外，其余各项指标均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）。（二）永城市地表水资源状况永城市地表水主要河流为沱河，沱河水势平稳，水面宽度200-250m，两岸设有防洪堤，堤宽30-50m。永城张桥处沱河干流上建有节制闸，张桥闸控制流域面积2237km2，闸以上河道最大蓄水量695万m3，一般蓄水500-600m3。据永城沱河水文站水文观测资料，沱河张桥处历史最大流量476m3/s，相应水位34.92m，最枯流量0.12m3/s，相应水位27.65m。沱河多年平均径流量1.39亿m3，75％保证率径流量为0.584亿m3，95％保证率的径流量为0.167亿m3。根据监测报告沱河水水质基本维持在《地表环境质量标准》（GB3838-2002）中IV类水水质水平。沱河张桥断面以上永城境内无大的污染源汇入。目前沱河是上游地区的泄洪河流，沱河红旗闸上蓄集有来自上游地区的大量污水，水质类别为V类，污水一旦下泄，必然会影响下游永城段，因此，不适宜作为饮用水源。三、用水及供水状况2010年城市用水总人口20.2万人，用水总量1201万m3，饮用水源地集中式供水量912.5万m3，服务人口17.2万人,自备井分散式供水288.5m3。其中居民家庭生活用水754万m3，生产运行用水161万m3，公共服务用水91万m3，其他用水量45万m3，漏损量150万m3。9 四、饮用水源地水环境质量评价（一）水质标准及评价指标选取饮用水水源地水质采用《地下水质量标准》（GB/T14848-1993）三级标准进行评价。永城市新城水厂委托国家城市供水水质监测网郑州监测站监测的指标共88项，本次水质评价选取毒理学指标和一般化学指标两大类共20项指标进行评价。（二）评价方法　　饮用水源地一般采用单项组分评价和综合评价相结合的方法，永城市城市饮用水地下水井群饮用水源地采用单项组分评价法。采用单因子标准指数法进行评价，即：式中：Si――第i种污染物的标准指数；Ci――第i种污染物的实测平均值（mg/L）；Cs――为第i种污染物的标准值（mg/L）；pH的标准指数为：式中：pHj―pH在j点的监测值；pHsd―地面水水质标准中规定的pH值下限；pHsg―地面水水质标准中规定的pH值上限。Si值越小，水质质量越好，当Si超过1时，说明该污染物浓度已超标。9 （三）水质现状评价国家城市供水水质监测网郑州市监测站对新城水厂水质监测结果及评价指数见下表：表2-3永城市新城水厂供水水源水质检测结果及污染指数一览表（四）饮用水水源地环境评价结论饮用水源地的水质评价结果表明，永城市新城水厂地下水井群饮用水源地除氟化物没有达到III类标准外，其余项目均达到或优于III类标准。水质状况良好，均达到《地下水质量标准》（GB/T14848-1993）III类标准，适当除氟后适宜做城市集中式生活饮用水源。五、饮用水水源地氟化物超标原因分析永城市饮用水水源地氟化物超标主要是水文地质原因造成的，永城市地处商丘东部，属于豫东平原，为传统的高氟区，水流经高氟矿床或高氟岩石时，使地下水氟含量超标；此外，含氟岩石的风化与淋溶以及地下水对含氟矿石的溶解也导致地下水氟含量增高。六、水厂饮用水除氟工程改造（一）饮用水除氟必要性分析9 氟是地球上分布最广泛的元素之一，也是人体必需的微量元素。适量的氟对人体健康起着重要作用，当人体内氟含量过低时，会出现龋齿，但摄取过量的氟，不仅易引起氟斑牙和氟骨病，并且可引起人体器官、神经系统和细胞膜的损害。高氟地下水在我国分布广泛，遍及27个省、市和自治区，全国各地约有7226万人引用含氟量超标的水（我国生活饮用水的标准为1.0mg/L），因此，控制和消除饮用水中氟的污染，研究经济、实用的除氟剂与除氟方法，对防治地方性氟病、改善居民身体健康状况有重要意义。永城市地下水氟化物中深层水氟含量0.5-2.35mg/l，因此，需进行除氟。（二）除氟工艺选择针对永城市地下水氟化物超标可采用活性氧化铝吸附法作为核心处理单元。活性氧化铝（γ-AL2O3）是最常用的吸附除氟物质。含氟水经过比表面积较大的活性氧化铝吸附过滤层，在PH值6～7.5的条件下，水中氟离子被吸附生成难溶解的氟化物而被除去，其反应式如下：（Al2O3）n×OH-+F-→（Al2O3）n×F-+OH-氟离子被吸附后在滤料表面生成难容氟化物，运行一段时间后，活性氧化铝失去除氟能力，需要进行再生。吸附剂失效后，用硫酸铝溶液进行再生，以恢复其吸附能力。再生反应式为：(Al2O3)n×F-+OH-→(Al2O3)nOH-+F-处理后氟化物可达≤1.0mg/L，达到地下水质量标准Ⅲ类标准，适合人群饮用。具体改造工艺路线如图6-1。9 参考文献：1.《永城市城市集中式饮用水源地技术划分报告》2.《永城市“十二五”环境保护规划》3.《永城市“十二五”水资源规划》9'