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目前,水环境问题已然是全球广泛关注的问题之一。黄河郑州开封段(简称沿黄郑开段)位于黄河下游,这里人类活动频繁,导致黄河水环境恶化。为了研究黄河郑开段水环境质量状况,分别于2016年的2月18日、3月12日、3月27日、4月09日、5月07日、5月21日、6月09日在7个黄河干流表层地表水采样点和8个农村地下水(井水)采样点采集水样。实验室分析pH、TN、TP、TOC、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Cd、Sn、Sb、Ba、Tl、Pb共17种指标。根据《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)和《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)分析沿黄郑开段地表水、地下水水环境质量状况。根据《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)和《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)分别对地表水和地下水进行一般化学指标和毒理指标分类后,运用物元分析评价方法分别对地表水和地下水进行两个方面的评价。结果表明:(1)地表水物化水质指标:pH符合Ⅰ类水质要求;TN质量浓度均超过Ⅴ类水质标准限值;TP质量浓度介于Ⅱ类和Ⅳ类水质标准之间,TP水质比TN较好;TOC质量浓度范围2.044.92 mg·L-1,符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的限值。物化水质指标的最大值采样点位于花园口以下地区(东刘庄采样点、毛庄采样点)。(2)地表水重金属指标:V、Co、Ni、Cu、Sr、Cd、Ba检出率均为100%;Cr、Zn、Sn、Pb检出率分别为93%、95%、68%、77%;Sb、Tl元素检出率均为98%。1)重金属一般化学指标:V、Co、Cu、Zn符合Ⅰ类水质;V、Co、Cu、Zn、Sr、Sn质量浓度最大值均在S2、S5(花园口采样点、东刘庄采样点)。2)重金属毒理指标:Cr、Cd、Pb为Ⅰ类水质,Ni、Ba、Tl符合标准限值;Sb(07.48μg·L-1)超过标准限值(5μg·L-1),需要对Sb进行合理的监测与预防。黄河地表水Cr、Cd、Tl三者之间关联性高、且所受的影响因素较为相似。Sb、Pb、Ni、Ba质量浓度最大值采样点位于S2、S3,地表水7个毒理指标质量浓度的最大值采样点位于S2、S3、S4(花园口浮桥、郑新黄河大桥、刘江黄河大桥),与物化水质指标的质量浓度主要在花园口及下游地区高的结论一致。(3)地下水物化水质指标:pH符合Ⅰ类水质要求。TN质量浓度范围3.019.16mg·L-1;TP质量浓度范围0.010.35 mg·L-1;TN、TP、TOC没有标准规范值。根据《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)附录A中规定TOC限值5 mg·L-1,TOC质量浓度范围1.894.16 mg·L-1,符合标准。此外,TN、TP、TOC质量浓度的高值区分布在G7、G6、G5(朱固村、三刘寨村西、三刘寨村东)采样点,与地表水最大值采样点相近,表明地表水与地下水之间物化指标所受到当地的影响因素有一定的关联性。(4)地下水重金属指标:V、Co、Ni、Cu、Sr、Cd、Ba检出率均为100%;Cr、Zn、Sn、Sb、Tl、Pb检出率分别为63%、91%、64%、47%、52%、66%。1)重金属一般化学指标:Co、Cu、Zn符合Ⅰ类水质,水质状况非常好;V、Co、Cu、Zn、Sr、Sn质量浓度最值基本上均是集中出现在G3、G4、G8(大黑石村西、大黑石村东、回回寨村)采样点处,V、Co、Sr三种一般化学指标受井深影响较大。2)重金属毒理指标:Cr、Ni、Cd、Tl、Pb属于Ⅰ类水质,Sb、Ba属于Ⅲ类水质。地下水7个毒理指标的质量浓度最大值集中出现在G3、G6、G8(大黑石村西、三刘寨村东、回回寨村)采样点处。(5)物元分析评价结果:地表水:1)Sa组(Sa1:TN、TP、Cu、Zn)和(Sa2:pH、V、Co):综合关联度KSa1由于TN关联函数值太小导致综合关联度很小,使得地表水中Sa1所代表的一组水质较差;然而Sa2所代表的一组水质很好。2)Sb组(Sb1:Cr、Cd、Pb)和(Sb2:Ni、Sb、Ba、Tl):KSb1和KSb2分别是0.02、0.28,符合评价要求;毒理指标的评价结果表明研究区内地表水Cr、Cd、Pb、Ni、Sb、Ba、Tl水质状况很好。地下水:1)Ga组(Cu、Zn):Cu、Zn均属于优级评价标准,由Ga的结果0.06表明地下水中Cu、Zn这2种一般化学指标整体水质状况很好。2)Gb组(Co、Sb、Tl、Cr、Ni、Cd、Ba、Pb):Co、Cr、Ni、Cd、Pb均属于优级评价标准,Sb、Ba属于中级评价标准,由于Sb、Ba的中级评价结果使得地下水的毒性评价结果Gb最大值为0.41,0.30次之,分别对应中、良级评价结果,根据物元分析的越大越优原则表明地下水毒性综合评价更符合中级评价标准(Ⅲ类水质)。