成都市红层地下水水质特征研究

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(成都市地质环境监测站，四川 成都 610000)

成都市红层地下水水质特征研究

陈亚峰，杨彪山，贾志宏，罗永康

(成都市地质环境监测站，四川 成都 610000)

成都市2009-2014年期间在所辖11个市县红层丘陵区布设专门红层水井，以期查明红层地下水水质状况。通过对184口红层水井进行回访调查，在成都市红层区内不同地貌、不同水文地质单元、不同地下水类型区、不同化学分区及可能受污染区域取样64组进行研究分析，结果表明，成都市红层地下水水化学类型以重碳酸型水为主，其次包括重碳酸硫酸型水、重碳酸氯化物型水以及硫酸型水、硫酸重碳酸型水。按照《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》(GB 5749-85)评价，红层区农村给水水质在很大程度上达到水质二级标准以上，占总数的81.2%，三级和超三级分别占总数的7.8%和11.0%。在三级水质中，主要超标指标为总硬度，而在超三级的水质中，超标元素主要为硫酸盐、总硬度、溶解性总固体，其次为铁、锰。

红层；地下水；水质特征；成都市

2015年红层地下水取样调查工作主要是在以往面上工作的基础上开展随机抽样调查，以期通过代表性、典型性点的资料来进一步反映成都市红层地下水水质情况[1]。2015年调查回访红层水井184口，遍布于成都市11个区市县红层区内不同地貌区、不同水文地质单元、不同地下水类型分布区、不同的水化学分区和地下水可能受污染区以及使用率较高和较低地区，共取地下水样64组，样品基本上覆盖了整个红层丘陵区，所选点具有较好的代表性和控制性。

1 地下水水化学特征

通过对水质检测结果的分析区内红层地下水水化学类型有三类：(1)重碳酸型水：HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg、HCO3-Na·Ca和HCO3-Na·Ca·Mg等；(2)重碳酸硫酸型水、重碳酸氯化物型水：HCO3·SO4-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg、HCO3·Cl-Ca、HCO3·SO4·Cl-Ca·Mg等；(3)硫酸型水、硫酸重碳酸型水：SO4-Ca、SO4-Na·Ca、SO4-Mg·Ca、SO4·HCO3-Ca和SO4·HCO3-Ca·Na等(图2、表1)。其中重碳酸型水水分布面积最广，占总数的54.7%；重碳酸硫酸型水和重碳酸氯化物型水占总数的35.9%，主要分布在大邑县、金堂县、青白江区和邛崃市等；硫酸型水、硫酸重碳酸型水零星分布于地势较高或地下水交替滞迟缓地带，主要集中在新都区、邛崃市等两区市。

区内pH值在7.2～8.3，为偏碱性水。地下水矿化度的变化与深度、含水介质性质、水循环强弱等有关，区内的地下水矿化度在307～2 436 mg/L之间。总硬度在215～1 651 mg/L之间。基本上与红层找水打井的数据具有一致性[3]。

2 地下水水质评价

本次水质评价参照四川省成都市10个区市县红层丘陵地区“找水打井”工程调查与区划报告，依据全国爱卫会/卫生部于1991年5月3日颁布、实施的《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》(GB 5749-85)进行评价[4](表2)。

表1 2015年成都市红层水井地下水水质评价及分级表

根据分析统计，成都市红层区农村给水水质在很大程度上达到水质二级标准以上，有52组，占本次采样总数的81.2%，三级和超三级各有5组和7组，分别占总数的7.8%和11.0%。

在三级水质中，主要超标指标为总硬度，在本次调查的区市县中，主要分布于大邑县青霞镇、金堂县三溪镇、青白江区洪福乡、新津县普兴镇和邛崃市大同乡；而在超三级的水质中，超标元素主要为硫酸盐、总硬度、溶解性总固体，其次为铁、锰，主要分布于崇州市道明镇、金堂县又新镇、新都区泰兴镇和邛崃市茶园乡、火井镇、平乐镇、回龙镇等区市县。

图1 2015年成都市红层地下水采样点分布图

图2 成都市红层地下水水化学Piper三线图

成都市红层地下水中的超标指标均与原生地质环境有关[5-6]。侏罗系、白垩系砂泥岩含水层中含有铁、锰结核，同时，石膏、芒硝等矿物质含量较高，在水岩作用下使Fe、Mn含量偏高以及硫酸盐、总硬度和溶解性总固体等含量偏大，地下水化学类型普遍以HCO3·SO4-Ca·Mg型及SO4型水为主。上述分布特征与红层找水打井时期的红层水质特征具有一致性。

根据规范要求，农村给水水质应达到二级以上，但是，在特殊情况下，如水源选择和处理条件受限制的地区，容许按三级水质要求处理，但水质大于三级的地下水不宜作为供水使用。

为全面掌握红层地下水水质的动态变化，特针对3口长观监测井进行监测。长观监测井分别为青白江区清泉镇五桂村(J1)、龙泉驿区茶店镇龙泉湖村(J2)和新津县普兴镇柳江村(J3)。

J1长观井监测时间为2015年2、4、6和9月，J2长观井监测时间为2015年2、4、6、9和10月，J3长观井监测时间为2015年2、4和6月。每个观测日进行地下水人工取样，并送至四川省地质工程勘察院环境工程中心进行分析检测，包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO32-、CO32-、OH-、NO3-、NO2-、HPO42-、硬度、溶解性总固体、游离CO2、耗氧量、H2SiO3、F、Al、Cr6+、Cu、Pb、Zn、As、Mn、Hg、Cd、挥发酚、氰化物、Se、Ag、阴离子合成洗涤剂等指标。对其中主要离子进行了对比分析(表2、图3～图8)：

表2 成都市红层区3个长观监测井水质监测结果统计表

注：除pH值外，其余指标单位为mg/L。

2.1 青白江区长观井(J1)

常量组分中，K+、Mg2+、Cl-等没有明显变化趋势，基本稳定；Na+、SO42-变化趋势一致，逐渐升高至6月份达到峰值，随后降低；Ca2+在4、6月处于低值，9月升高；HCO3-则波动起伏。

一般组分中，总硬度变化与Ca2+一致，而TDS变化则与Na+、SO42-变化保持基本一致。

易污组分硝酸盐氮、F无明显变化趋势，保持基本稳定。

图3 J1长观监测井主要阴阳离子动态变化曲线图

图4 J1长观监测井总硬度、TDS动态变化曲线图

2.2 龙泉驿区长观井(J2)

常量组分中K+、Na+、Cl-、SO42-、HCO3-等变化趋势均不明显，基本保持稳定；Mg2+在6月份略有升高，而Ca2+则明显降低。

一般组分中，总硬度、TDS变化不大，基本稳定，TDS变化与Na+、SO42-保持一致。

易污组分硝酸盐氮、F无明显变化趋势，保持基本稳定。

图5 J2长观监测井阴、阳离子动态变化曲线图

图6 J2长观监测井总硬度、TDS动态变化曲线图

2.3 新津县长观井(J3)

常量组分中K+、Na+、Cl-、SO42-、HCO3-等变化趋势均不明显，基本保持稳定；Mg2+在6月份略有升高，而Ca2+则明显降低。

一般组分中，总硬度、TDS变化不大，基本稳定，TDS变化与Na+变化一致。

易污组分硝酸盐氮、F无明显变化趋势，保持基本稳定。

图7 J3长观监测井主要阳离子动态变化曲线图

图8 J3长观监测井总硬度、TDS动态变化曲线图

3 结语

成都市红层地下水水化学类型以重碳酸型水为主，其次包括重碳酸硫酸型水、重碳酸氯化物型水以及硫酸型水、硫酸重碳酸型水。按照《农村实施<生活饮用水卫生标准>准则》(GB 5749-85)评价，成都市红层区农村给水水质在很大程度上达到水质二级标准以上，占总数的81.2%，三级和超三级分别占总数的7.8%和11.0%。在三级水质中，主要超标指标为总硬度，而在超三级的水质中，超标元素主要为硫酸盐、总硬度、溶解性总固体，其次为铁、锰。

本次调查普遍反映红层地下水硝重、铁、锰、硬度及硫酸盐超标，属原生水文地质问题，对于一般超标和口感较差的情况，建议加装水质净化器简单处理。

[1]四川省地质工程勘察院.2015年成都市红层水井抽样调查及蒲江县红层丘陵区地下水调查评价报告.2015.

[2]成都市地质环境监测站.成都市红层水井监测及地下水资源可持续利用研究报告.2014.

[3]孙一博，刘朋飞，王文科.渭河流域地下水的水化学特征及形成机制[J].南水北调与水利科技.2016.

[4]苏培东，文敏，袁勇，等.川中红层区地下水特征及勘探开发方法探讨[J].水文.2007.27(4):38-40.

[5]陈倩，毛郁，李成，等.四川泸州红层区浅层地下水水化学特征分析[J].中国测试.2013.39(6):42-45.

[6]陈倩，李长顺，钟金先，等.四川红层浅层风化带裂隙水水化学特征的聚类分析[J].安全与环境工程.2012.19(2):43-47.

StudyongroundwaterqualitycharacteristicsofredbedsinChengdu

CHENYa-feng，YANGBiao-shan，JIAZhi-hong，LUOYong-kang

(Chengdu geological environment monitoring station,Chengdu,Sichuan,610000)

During the past 2009-2014 years, special red beds have been laid in the red beds hills of 11 counties and cities under the jurisdiction of the Chengdu municipality, in order to find out the groundwater quality of the red beds. Based on the 184 layer of lipstick wells visit investigation in Chengdu City, the red zone of different landforms in different geological units, different area, different types of groundwater chemical zoning and potentially contaminated area sampling of the 64 groups were analyzed.The results show that the hydrochemical type of groundwater in Chengdu red bed is mainly composed of bicarbonate type water, followed by heavy carbonate sulfuric acid water, heavy carbonate chloride type water, sulfuric acid type water and sulfuric acid heavy carbonate type water. In accordance with the "implementation of rural drinking water health standards" standards "(GB 5749-85), red zone rural water quality to achieve water quality standards of the two to a great extent, accounting for 81.2% of the total, three and three respectively accounted for 7.8% and 11%. In the three grade water quality, the main exceeding standard is total hardness, while in the super grade three water quality, the excessive elements are sulfate, total hardness and total dissolved solids, followed by iron and manganese.

Red bed；groundwater；water quality characteristics；Chengdu City

P641.12

A

1004-1184(2017)06-0033-05

2017-06-28

陈亚峰(1990-)，男，安徽铜陵人，助理工程师，主要从事水文地质与工程地质方面工作。