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[摘要]研究区拟定位于黑龙江省西部的齐齐哈尔市及其辖区，地处松嫩平原西部。主要针对农业发展区域，采集地下水水质样品21件，分别对溶解性总固体、总硬度、高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、硫酸盐等17项特征因子经行水质检测，对比2011年水质分析数据进行分析，说明研究区内第四系松散岩层孔隙潜水水质现状分析，对污染区域提出合理、有效的污染治理措施并加以保护。
[关键词]第四系松散岩层孔隙潜水；水化学
一、研究区概况
研究区位于松嫩平原西部，地势由北西向南东缓缓降低，海拔由166.8降至140.7m，地形呈缓波状起伏，中西部多分布有近南北及北北西垄状沙丘。河谷宽阔、蛇曲发育，多牛轭湖、湿地、湖泡。地貌按成因类型分为流水地貌与湖成地貌，按成因形态分为冲积—洪积低平原、冲积河谷平原。
研究区属中温带大陆性季风气候。据多年气象资料，年平均气温4.5℃，1月份平均最低气温-23.8℃，7月份平均最高气温28.0℃。多年平均降水量437.7mm，主要集中在夏季汛期6—9月份，占全年降水量70—80%，常以暴雨形式出现。多年平均蒸发量1224.8mm，4—6月蒸发最为强烈，11—1月份蒸发量最小。全年日照时数为2848.8h，多年平均无霜期为136d。多年平均冻结期212d，冻土深2—2.5m。春季多西南风，平均风速3.3m/s，最大风速26m/s，
二、研究区地下水文地质条件
第四系孔隙潜水主要是大气降水垂直渗入补给，地下侧向径流补给，地表水渗入补给等，以蒸发、侧向径流、越流排泄、人工开采排泄等为主。
研究区内大部分地区第四系粘土层较薄且不连续，地形坡度小或低洼易积水，易于接受大气降水的垂直渗入补给而转化为潜水。
嫩江纵贯全区，河床与潜水含水层连通，互补关系密切。研究区所在嫩江段水位常年高于潜水位，在现有开采条件下，研究区所在嫩江段江水补给地下水。河谷平原与碟状低平原区的地表水淹没渗入补给，都是地下水的补给来源。另外，农田灌溉的回渗补给也是不可忽视的补给来源。
大部分地区潜水位高于承压水位，而且隔水层较薄，或不连续，所以下部承压水对上部潜水有越流补给。研究区内大多数潜水水位埋深<4m，且包气带土层易形成毛细作用，因此，蒸发是主要的排泄方式，同时侧向地下径流排泄、部分地区向下部承压水越流排泄、枯水季节潜水向河流排泄及人工开采都是该区潜水重要的排泄途径。
受地貌条件的控制，潜水区域流向大体与地面坡度一致。嫩江西岸由西北流向东南，嫩江东岸由北北东流向南南西。水力坡度小，为0.0002—0.0009，径流较缓慢。尤以碟状低平原径流条件最差。
三、研究区第四系松散岩层孔隙潜水主要水化学特征分析
本项目针对研究区的扎龙屯、榆树屯、顾店屯、小五福玛、大五福玛、大民屯、梅里斯区、扎龙屯、曙光四队等9个区域（基本覆盖研究区内农业主要地区）的水质长期检测井，在枯水期取21件样品，分别对溶解性总固体、总硬度、高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、硫酸盐、氯化物、氟化物、氰化物、挥发酚、全铁、锰、砷、锌、镉、硒等17项特征因子经行水质检测，对比2011年水质分析数据进行分析。
按国家标准《地下水质量标准》（GB/T14848—2007）划定，研究区中地下水质量分为Ⅲ类标准（即饮用水标准）.经检测结果统计分析，区内孔隙潜水为无色、无味、无嗅、无肉眼可见物，阴离子以重碳酸盐为主，阳离子以钙钠为主。pH值在6.9—7.6之间。溶解性总固体绝大部分小于1000mg/L，属中性、低矿化淡水。水化学类型以HCO3—Ca、HCO3—Ca·Na、HCO3—Na·Ca为主，在大民屯，大民养路段、大民花力屯、榆树屯等地受污染较严重，水化学类型变为HCO3·SO4—Ca·Na、HCO3·SO4—Na·Ca、HCO3·Cl—Ca等。其中：
溶解性总固体：在枯水期，集中在扎龙屯、榆树屯等地超标，超标率14.3%，扎龙屯含量最高达1415.36mg/L，与2011年相比，超标率和最高含量均有所降低，大多数点变化不大，大民屯监测点含量由1570.11mg/L下降到863.46mg/L，下降了45%，而扎龙屯、榆树屯、分别上升了 56.66mg/L、119.92mg/L。
总硬度：总硬度主要在曙光四队、大民屯、扎龙屯、梅里斯区等地超标，超标率达23.8%，榆树屯含量最高达604.06mg/L，超标0.34倍。与2011年相比，超标率略有下降，最大超标倍数也略有下降。个别点含量下降，大民屯含量下降了118.47mg/L，星光四队下降了524.36mg/L。
高锰酸盐指数：在枯水期多集中在大五福玛和扎龙屯超标，超标率达9.5%，在大五福玛村含量最高4.11mg/L，超标0.37倍。与2011年相比，超标率和最高含量均呈下降趋势，但含量变化不大。
硝酸盐氮：枯水期检出含量小于0.2—61.23mg/L，集中在向阳村、新发村、梅里斯等地超标，超标率达28.6mg/L，最大超标5.12倍。与2011年相比检出含量略呈增加趋势，超标率增加了6.4%，最大超标倍数略有下降。
亚硝酸盐氮：枯水期水质监测点亚硝酸盐氮有85.7%的点有检出，但含量不高，只在顾店屯含量高达0.627mg/L，超标2.14倍。与2011年相比多数点检出含量没有明显变化，检出率增加了24.7%，最高含量增加了0.3945mg/L。
氨氮：枯水期水质监测点氨氮检出率85.7%，超标率19%，超标点呈点状分布在星光四队、大五福玛、小五福玛、昂昂溪等地，最大超标5.44倍。与2011年相比，检出率增加了30.1个百分点，超标率也略有下降，检出含量在一些点中呈下降趋势，最大超标倍数下降了24.92倍。 硫酸盐：枯水期水质监测点硫酸盐含量均未超标，与2011年相比多数点含量变化不大，个别点有上升趋势，如，扎龙屯硫酸盐含量升幅最大，由52mg/L升至147.7mg/L。
氯化物：枯水期水质监测点氯化物含量均未超标，与2011年相比有升有降。
氟化物：枯水期水质监测点大部分点有检出，检出率达76.2%，均未超标。与2011年相比，检出率增加了20.6个百分点，多数点含量变化不大。
氰化物、挥发性酚等项指标均未检出，与2011年相比无变化。
铁：受原生环境影响，枯水期大部分水质监测点超标，超标率达76.2%，大民屯铁含量最高达46.32mg/L，超标91.64倍。与2011年相比，有升有降，最高含量略有上升。
锰：受原生环境的影响，枯水期全部水质均有检出，超标率达47.6%，大民屯铁含量高达4.062mg/L，超标12.54倍。与2011年相比，检出率上升44.4年百分点，超标率达19.8个百分点，含量也有所上升，榆树屯含量变化最大，由<0.01mg/L上升到2.509mg/L。
砷：枯水期水质监测点砷均有检出，在二家屯、扎龙屯、小五福玛等地超标，超标率14.3%，最高含量0.04571mg/L，超标3.57倍。与2011年相比，超标率略有减少，多数点含量变化不大，少数点含量有升有降，二家屯含量由0.00311mg/L增加到0.04349mg/L，增加了13倍，小三家子含量由0.05355mg/L减少到0.0032mg/L，减少了15.7倍。
锌：枯水期水质监测点锌均有检出，但含量较低，均未超标。与2011年相比，含量有升有降，但变化不大。
镉：枯水期水质监测镉在大多数点检出，检出率达42.9%，均未超标。与2011年相比，检出率减少了40.4个百分点，检出含量变化不大。
硒：枯水期水质监测点检出率达66.7%，均未超标。与2011年相比，检出率减少了22.2个百分点，多数点检出含量变化不大，但昂昂溪监测点含最由0.32584下降到0.00025mg/L。
铅：枯水期水质监测点检出率达81%，多数点含量较低，仅在梅里斯监测点超标，含量为0.0114 mg/L，超标0.14倍。与2011年相比，检出率降低了19个百分点，但超标率增加了4.8个百分点。多数点含量变化不大，仅梅里斯点含量增加了0.00645mg/L。
从上述超标项分析，溶解性总固体与矿化度超标主要是受含水层岩性与补给、径流、排泄条件所致；高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、砷与铅超标主要以人为因素有关；铁、锰超标主要因第四系土壤原生环境所致。
四、研究区第四系松散岩层孔隙潜水污染防治
从上述分析，可以了解人为活动对地下水的负面效应居多。由于研究区内的人为因素主要是工业生产和农业面源污染，在产污过程中产生的废弃物和排污水是地下水污染的主要来源，所以应从生产过程中，提高生产工艺质量，加大对废弃物和污水的处理力度，降低废弃物和污水排放量，采取相应措施减缓人为因素对地下水污染。
地质构造的封闭性和水化学环境的强还原性，以及地下水的运动滞缓现象是导致地下水中多种化学组分富集的原生条件。目前，应采取以下主要措施及开展相应实验降低原生环境下的污染：（1）对于地质构造封闭性好，强还原性的原生水质不加的地下环境可在丰水期适量加大开采强度，加大水位降深和水交替强度，使地下水中铁、锰等原生有害组分浓度得以下降；（2）利用地表良性水体适当开展地下水回灌实验，通过“抽旧补新”的方法，改造原生劣质地下水体。（3）建立健全地下水动态监测系统，把地下水保护和治理工作作为地下水可持续开发利用的基本策略。【1】
参考文献
[1]廖资生，林学钰.2004.松嫩盆地的地下水化学特征及水质变化规律.地球科学—中国地质大学学报，第29卷第1期，102
[关键词]第四系松散岩层孔隙潜水；水化学
一、研究区概况
研究区位于松嫩平原西部，地势由北西向南东缓缓降低，海拔由166.8降至140.7m，地形呈缓波状起伏，中西部多分布有近南北及北北西垄状沙丘。河谷宽阔、蛇曲发育，多牛轭湖、湿地、湖泡。地貌按成因类型分为流水地貌与湖成地貌，按成因形态分为冲积—洪积低平原、冲积河谷平原。
研究区属中温带大陆性季风气候。据多年气象资料，年平均气温4.5℃，1月份平均最低气温-23.8℃，7月份平均最高气温28.0℃。多年平均降水量437.7mm，主要集中在夏季汛期6—9月份，占全年降水量70—80%，常以暴雨形式出现。多年平均蒸发量1224.8mm，4—6月蒸发最为强烈，11—1月份蒸发量最小。全年日照时数为2848.8h，多年平均无霜期为136d。多年平均冻结期212d，冻土深2—2.5m。春季多西南风，平均风速3.3m/s，最大风速26m/s，
二、研究区地下水文地质条件
第四系孔隙潜水主要是大气降水垂直渗入补给，地下侧向径流补给，地表水渗入补给等，以蒸发、侧向径流、越流排泄、人工开采排泄等为主。
研究区内大部分地区第四系粘土层较薄且不连续，地形坡度小或低洼易积水，易于接受大气降水的垂直渗入补给而转化为潜水。
嫩江纵贯全区，河床与潜水含水层连通，互补关系密切。研究区所在嫩江段水位常年高于潜水位，在现有开采条件下，研究区所在嫩江段江水补给地下水。河谷平原与碟状低平原区的地表水淹没渗入补给，都是地下水的补给来源。另外，农田灌溉的回渗补给也是不可忽视的补给来源。
大部分地区潜水位高于承压水位，而且隔水层较薄，或不连续，所以下部承压水对上部潜水有越流补给。研究区内大多数潜水水位埋深<4m，且包气带土层易形成毛细作用，因此，蒸发是主要的排泄方式，同时侧向地下径流排泄、部分地区向下部承压水越流排泄、枯水季节潜水向河流排泄及人工开采都是该区潜水重要的排泄途径。
受地貌条件的控制，潜水区域流向大体与地面坡度一致。嫩江西岸由西北流向东南，嫩江东岸由北北东流向南南西。水力坡度小，为0.0002—0.0009，径流较缓慢。尤以碟状低平原径流条件最差。
三、研究区第四系松散岩层孔隙潜水主要水化学特征分析
本项目针对研究区的扎龙屯、榆树屯、顾店屯、小五福玛、大五福玛、大民屯、梅里斯区、扎龙屯、曙光四队等9个区域（基本覆盖研究区内农业主要地区）的水质长期检测井，在枯水期取21件样品，分别对溶解性总固体、总硬度、高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、硫酸盐、氯化物、氟化物、氰化物、挥发酚、全铁、锰、砷、锌、镉、硒等17项特征因子经行水质检测，对比2011年水质分析数据进行分析。
按国家标准《地下水质量标准》（GB/T14848—2007）划定，研究区中地下水质量分为Ⅲ类标准（即饮用水标准）.经检测结果统计分析，区内孔隙潜水为无色、无味、无嗅、无肉眼可见物，阴离子以重碳酸盐为主，阳离子以钙钠为主。pH值在6.9—7.6之间。溶解性总固体绝大部分小于1000mg/L，属中性、低矿化淡水。水化学类型以HCO3—Ca、HCO3—Ca·Na、HCO3—Na·Ca为主，在大民屯，大民养路段、大民花力屯、榆树屯等地受污染较严重，水化学类型变为HCO3·SO4—Ca·Na、HCO3·SO4—Na·Ca、HCO3·Cl—Ca等。其中：
溶解性总固体：在枯水期，集中在扎龙屯、榆树屯等地超标，超标率14.3%，扎龙屯含量最高达1415.36mg/L，与2011年相比，超标率和最高含量均有所降低，大多数点变化不大，大民屯监测点含量由1570.11mg/L下降到863.46mg/L，下降了45%，而扎龙屯、榆树屯、分别上升了 56.66mg/L、119.92mg/L。
总硬度：总硬度主要在曙光四队、大民屯、扎龙屯、梅里斯区等地超标，超标率达23.8%，榆树屯含量最高达604.06mg/L，超标0.34倍。与2011年相比，超标率略有下降，最大超标倍数也略有下降。个别点含量下降，大民屯含量下降了118.47mg/L，星光四队下降了524.36mg/L。
高锰酸盐指数：在枯水期多集中在大五福玛和扎龙屯超标，超标率达9.5%，在大五福玛村含量最高4.11mg/L，超标0.37倍。与2011年相比，超标率和最高含量均呈下降趋势，但含量变化不大。
硝酸盐氮：枯水期检出含量小于0.2—61.23mg/L，集中在向阳村、新发村、梅里斯等地超标，超标率达28.6mg/L，最大超标5.12倍。与2011年相比检出含量略呈增加趋势，超标率增加了6.4%，最大超标倍数略有下降。
亚硝酸盐氮：枯水期水质监测点亚硝酸盐氮有85.7%的点有检出，但含量不高，只在顾店屯含量高达0.627mg/L，超标2.14倍。与2011年相比多数点检出含量没有明显变化，检出率增加了24.7%，最高含量增加了0.3945mg/L。
氨氮：枯水期水质监测点氨氮检出率85.7%，超标率19%，超标点呈点状分布在星光四队、大五福玛、小五福玛、昂昂溪等地，最大超标5.44倍。与2011年相比，检出率增加了30.1个百分点，超标率也略有下降，检出含量在一些点中呈下降趋势，最大超标倍数下降了24.92倍。 硫酸盐：枯水期水质监测点硫酸盐含量均未超标，与2011年相比多数点含量变化不大，个别点有上升趋势，如，扎龙屯硫酸盐含量升幅最大，由52mg/L升至147.7mg/L。
氯化物：枯水期水质监测点氯化物含量均未超标，与2011年相比有升有降。
氟化物：枯水期水质监测点大部分点有检出，检出率达76.2%，均未超标。与2011年相比，检出率增加了20.6个百分点，多数点含量变化不大。
氰化物、挥发性酚等项指标均未检出，与2011年相比无变化。
铁：受原生环境影响，枯水期大部分水质监测点超标，超标率达76.2%，大民屯铁含量最高达46.32mg/L，超标91.64倍。与2011年相比，有升有降，最高含量略有上升。
锰：受原生环境的影响，枯水期全部水质均有检出，超标率达47.6%，大民屯铁含量高达4.062mg/L，超标12.54倍。与2011年相比，检出率上升44.4年百分点，超标率达19.8个百分点，含量也有所上升，榆树屯含量变化最大，由<0.01mg/L上升到2.509mg/L。
砷：枯水期水质监测点砷均有检出，在二家屯、扎龙屯、小五福玛等地超标，超标率14.3%，最高含量0.04571mg/L，超标3.57倍。与2011年相比，超标率略有减少，多数点含量变化不大，少数点含量有升有降，二家屯含量由0.00311mg/L增加到0.04349mg/L，增加了13倍，小三家子含量由0.05355mg/L减少到0.0032mg/L，减少了15.7倍。
锌：枯水期水质监测点锌均有检出，但含量较低，均未超标。与2011年相比，含量有升有降，但变化不大。
镉：枯水期水质监测镉在大多数点检出，检出率达42.9%，均未超标。与2011年相比，检出率减少了40.4个百分点，检出含量变化不大。
硒：枯水期水质监测点检出率达66.7%，均未超标。与2011年相比，检出率减少了22.2个百分点，多数点检出含量变化不大，但昂昂溪监测点含最由0.32584下降到0.00025mg/L。
铅：枯水期水质监测点检出率达81%，多数点含量较低，仅在梅里斯监测点超标，含量为0.0114 mg/L，超标0.14倍。与2011年相比，检出率降低了19个百分点，但超标率增加了4.8个百分点。多数点含量变化不大，仅梅里斯点含量增加了0.00645mg/L。
从上述超标项分析，溶解性总固体与矿化度超标主要是受含水层岩性与补给、径流、排泄条件所致；高锰酸盐指数、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、砷与铅超标主要以人为因素有关；铁、锰超标主要因第四系土壤原生环境所致。
四、研究区第四系松散岩层孔隙潜水污染防治
从上述分析，可以了解人为活动对地下水的负面效应居多。由于研究区内的人为因素主要是工业生产和农业面源污染，在产污过程中产生的废弃物和排污水是地下水污染的主要来源，所以应从生产过程中，提高生产工艺质量，加大对废弃物和污水的处理力度，降低废弃物和污水排放量，采取相应措施减缓人为因素对地下水污染。
地质构造的封闭性和水化学环境的强还原性，以及地下水的运动滞缓现象是导致地下水中多种化学组分富集的原生条件。目前，应采取以下主要措施及开展相应实验降低原生环境下的污染：（1）对于地质构造封闭性好，强还原性的原生水质不加的地下环境可在丰水期适量加大开采强度，加大水位降深和水交替强度，使地下水中铁、锰等原生有害组分浓度得以下降；（2）利用地表良性水体适当开展地下水回灌实验，通过“抽旧补新”的方法，改造原生劣质地下水体。（3）建立健全地下水动态监测系统，把地下水保护和治理工作作为地下水可持续开发利用的基本策略。【1】
参考文献
[1]廖资生，林学钰.2004.松嫩盆地的地下水化学特征及水质变化规律.地球科学—中国地质大学学报，第29卷第1期，102