磐石市城市地下水安全现状及建议_我国城市安全现状

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磐石市城市地下水安全现调查

王晓川

磐石市区是一座完全依赖于地下水作为城市供水水源的城市，目前城区地下水总开采量为2.6万吨/日（含自备水源），同时磐石市还存在地源热泵的地下水开采现象，目前估算量为0.4万吨/日。

一、地下水开采现状与化学特征 1.地下水开采状况

市区用于城市供水水源的有五个，分别为城区北部一水源地（北蚂蚁-仙人洞）；二水源地（西小甸子村附近）；三水源地（西纸坊村-星光村）；四水源地（城区北部常家村一带）；五水源地（西兴利村南部高铁锰水区），市区目前总的地下水开采量约为2.6万吨/日（含自备水源）。一、二、三、四水源地水质很好，水文地质环境为孔隙潜水、花岗岩裂隙水、中石炭系灰岩裂隙溶洞水、第四系孔隙水和花岗岩风化裂隙水，这类水质主要特点是水质完全符合国家生活饮用水指标，但相对于地表水钙、镁离子含量较高（在国家允许范围内）。

第五水源地水文地质环境为花岗岩风化裂隙水，但水中铁、锰含量较高，远远高于国家生活饮用水指标，感官上为黄色或褐色，需要进一步处理后作为城市生活

饮用水，这部分水源主要集中于城区南部（磐石河以南）。

2.地下水化学特征

根据2002年10月、2003年7月取样分析结果及磐石市供水公司水质动态检测资料进行分析，磐石市区地下水化学特征如下：

⑴.地下水的物理性质：水中基本无肉眼可见物；色度大部分小于5度，局部地段水质分析结果显示色度小于15度；浊度小于3度；水温5°C-12°C。

⑵.PH值：地下水的PH值一般在6.5-6.7之间，属弱酸性水，部分地段地下水的PH值在8.1-8.25之间变化，属弱碱性水；东兴立一带地下水的PH值为6.0，为酸性水。

⑶.总硬度（以CaCO3计）：大部分地段总硬度在120-300mg/L之间,一般小于450mg/L,极个别地段硬度较大，七个顶子山前水泥厂、农药厂一带，城区北侧世纪花园、水利局一带地下水的总硬度较大，在590-650mg/L之间变化。

⑷.溶解性总固体：地下水溶解性总固体含量大部分在140.57-476.58 mg/L之间变化，个别地段如市区附近的植物油厂、水利局、瓦房屯，孤顶子屯、新立屯一带溶解性总固体含量在541.75-642.73 mg/L之间变化，世纪花园小区和七个顶子溶解性总固体含量较高,在1063-1068mg/L之间变化，地下水中溶解性总固体含量等值线。

⑸.常见阳离子：地下水中阳离子以Ca为主，其浓度在2+

17.2-128mg/L之间, 局部地带含有较多的Na，在庙沟门、北胜利、蚂西屯一带Na浓度在30-49.4mg/L变化，世纪花园小区和七个顶子一带Na浓度在101-122mg/L变化，工作区内地下水中Mg含量较少。

⑹.常见阴离子：地下水阴离子以HCO3为主,其浓度在72-344mg/L变化；大部分地段SO4浓度小于50 mg/L，少量地段如庙沟门、蚂西屯、孤顶子屯和市区附近的交通局管理段、东门、一中等地段的SO4浓度小于150 mg/L，个别地段如世纪花园小区SO4浓度偏大，213 mg/L；区内地下水中Cl浓度大部分都小于50mg/L，个别地段如东兴立、水泥厂、北胜利、蚂西屯、孤顶子屯等地段Cl浓度在71.6-150 mg/L之间变化；发展屯、世纪花园小区、七个顶子等地Cl浓度超标，在215-257 mg/L之间变化。

⑺.偏硅酸：该区地下水偏硅酸含量在23.4-33.8 mg/L之间变化。

⑻.游离CO2：该区地下水中游离CO2含量一般在5.6-29.4mg/L之间,但市区范围如世纪花园小区、水利局、植物油厂、一中和东兴立一带地下水中游离CO2含量在52.3-73.5mg/L之间。

⑼.侵蚀性CO2：该区地下水侵蚀性CO2含量大部分在1.49-2.24mg/L之间变化，以一中一带地下水中侵蚀性CO2含量最高，为8.96mg/L。

--2--2-2--2+

++

+

⑽.铁、锰：地下水中总铁含量大部分小于0.2 mg/L，个别地段如团结一带总铁含量在0.5-0.6 mg/L之间变化，一中总铁含量最高，达到7.5mg/L，而东兴立地下水中铁含量为21.7 mg/L，严重超标；该区地下水锰含量大部分小于0.05 mg/L，个别地段如团结屯、常家一带地下水中锰离子浓度为0.15 mg/L，而东兴立一带地下水中锰的含量为1.52 mg/L，严重超标。

⑾.微量元素：研究区内地下水中铅含量基本上小于0.005 mg/L，供水公司1006号井铅含量偏高为0.0194 mg/L；镍含量基本上小于0.005 mg/L，供水公司204号井镍含量偏高，其浓度为0.03 mg/L；铬含量小于0.005 mg/L；钡含量基本小于0.01 mg/L。

⑿.硝酸盐和亚硝酸盐：地下水硝酸盐含量大部分都在6-12 mg/L之间变化，个别点如团结屯一带硝酸盐含量30mg/L,偏高；亚硝酸盐含量大部分小于0.01 mg/L，个别点如水利局硝酸盐含量0.02 mg/L，植物油厂硝酸盐含量0.34 mg/L。

⒀.氟化物：地下水氟化物含量基本上都在0.19-0.41 mg/L之间。

⒁.微生物：根据磐石市防疫站2003年9月的细菌检测结果，地下水中细菌总数的含量大部分小于100个/ml,只有东兴立、站前街偏高，分别为197个/ml、188个/ml。站前街处居民饮用水为大口井，受到生活污染，而东兴立一带，地

下水位埋藏深度0.3～0.5m，生活污染严重，导致地下水中细菌总数超标；大肠菌群的含量也以东兴立、站前街一带偏高，分别为350个/升、240个/升，严重超标；其余地段未检测出大肠菌群、粪大肠菌的存在。另据磐石市供水公司供水井水质动态检测资料，三个供水水源地自2000年1月至2002年9月，地下水中的细菌总数均小于20个/ml，未检测出大肠菌群和粪大肠菌。

二、地下水安全隐患

地下水是一种再生期非常长或很难再生的一种资源，很好的保持地下水的安全性有着非常重要的作用，目前磐石市可能造成地下水污染隐患存在于以下几个方面：

1.地表河流污染源与控制

目前流经磐石市区河流有磐石河、档石河、干沟河，三个河流水量非常小，但污染程度较高，干沟河还是一条污水、雨水收集河流，档石河目前存在上游轻度污染，磐石河经过治理和污水管线截留，现在河水好于过去，但三条河流间接对地下水的补充作用却始终存在，所以继续治理磐石市区河流将是磐石市未来一项重要工作，同时也将会对保持良好的地下水资源起到很好的作用。

2.市区地下水开采与治理

虽然磐石市地下水无序开采现象近几年在水资源管

理部门的有效控制下有所节制，但现有水源井仍然存在开采半径过小，废弃水源井没有封存报废现象。

水源井开采半径过小造成地下水局部沉降漏斗加速形成，水质较差地段主要是市区地下水位降落漏斗区，该区地下水属IV级水。主要原因有两个：一是长期开采，地下水位下降，地下水径流速度加快，水岩相互作用的时间长，溶滤作用增强，水岩作用强烈，导致地下水各种离子的含量普遍增高、总硬度偏大；二是地下水位的下降导致地表水渗漏补给地下水量增加，而地表水受到人为活动污染，使地下水水质也随之恶化。磐石一中地段地下水中总铁含量严重超标，该地段地处山前，径流条件差，导致地下水中铁含量高。东兴立一带主要是因为地下水的开采程度相对低，地下水位埋深小，易受污染，地下水中Cl含量高，七个顶子一带地下水主要受工业污染影响，地下水中Cl及SO4含量高。这两处地下水属于V级水。其余地段水质良好，绝大部分地区为I、II级水。

目前由于水质变化市医院、原工业大厦、原三八部队自备井等已经因为水质变化而不再使用自备井，目前正在使用的自备井水质变化明显的有信用联社、水利小区、地税小区自备井等，经过三十年左右的开采磐石市区内（建成区）12平方公里范围内已经不再具备优质地下水条件。

就目前磐石市地下水开采及水质现状，建成区内不经过

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处理的地下水已经不再可能达到生活饮用水卫生标准，自备水源已经在逐年减少或不新增加，所以在建成区地下水开采方面基本达到治理目的。

水源井开采与渗透原理告诉我们废弃的水源井一定要加以严格管理和封井，不然造成的后果可能会非常严重，同时也呼吁政府应有部门对其严格管理，杜绝利用地下水源井回灌污染液体现象。报废的水源井封井是一项技术性要求非常高的工作，随滤料及有效井深不同而不同，采取的方式方法也会不同，否则表面封井完成，但地表渗透液会眼滤料层渗透污染地下水，废弃深井封井也有利于地面人类活动的安全。

3.地源热泵技术应用带来的利与弊

地源热泵技术在冬季有效提取地下水温度进行热源泵交换达到供暖目的；夏季将热量有效释放到地下水中达到制冷目的，但前提是根据热泵服务面积要提供较大的单位流量的地下水（常规每万平方米需水量为160吨/小时），由于地下水提升至地面被提取或加热后需要回灌于地下，恰恰因为这种小流量大回灌，在夏季水温相对提高激活地下水中休眠状态细菌进一步污染地下水。

同时也因为在铁相对高的地区采水造成地下水化合价发生变化（2价在水泵提升氧化后变3价），这样给回灌带来非常大的障碍，回灌井出现大量铁泥大大减少回

灌水量，这部分水被迫排入城市污水管道在污水处理过程中增加处理成本，目前国内有很多很早提倡地源热泵技术的城市已经遭遇此类困惑，磐石市也同样有数据显示出两项不利，第一地下水不足需要电加热；第二回灌不好造成地下水污染和增加污水处理厂处理成本。

三、建议

1.市政府综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段，进一步完善排污收费、水资源费与生态补偿机制，限期对有地下水回灌的单位进行技术升级，坚决杜绝工业污水的回灌。

2.对市区废弃水源井进行普查，用技术手段完成废弃深井的封井工作，避免尤其造成的不可发现性地下水污染。

3.地下水修复在我国是新兴学科，地方政府应尽早完善地下水修复相关地方性条例，有部门进行管理和签订修复合同，本着谁破坏谁出资修复的原则有效保护地下水资源不受污染。

4.结合磐石市地下水水文地质状况和开采、补给平衡方程，我们应划分城市生活饮用水地下水开采区，严格控制开采半径，有效延长水源井单井使用寿命，避免因过量开采而新形成的局部降落漏斗。

2013年4月3日