四、评价结果分析
(一)地下水资源现状质量概述
按照评价标准、评价方法和选定的评价因子,对晋城市2004年地下水水质监测资料进行了评价。评价结果表明:晋城市存在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四类水点,按照水质分类的功能,即主要反映地下水化学组分的天然背景含量,其中适用于各种用途的Ⅱ类水质监测点仅占10.4%;以人体健康基准值为依据,适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水的Ⅲ类水质监测点仅占46.3%;除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水的Ⅳ类水质监测点占13.4%;不宜饮用的Ⅴ类水质监测点占29.9%。晋城市水质类别总的分布特点是,Ⅱ类主要分布于国民经济发展相对落后,人类活动影响程度较小的地下水补给区;而Ⅲ、Ⅳ类水则主要分布于国民经济发展速度较快,地下水开发利用程度较高的盆地、工矿企业和人口密集的城镇地区;Ⅴ类水主要分布于人类活动密集地区的孔隙水、裂隙水中。
虽然Ⅳ、Ⅴ类水分布面积占全市比重不高,但由于地下水一旦污染,对其进行消除难度十分大,因此它对全市社会经济的发展以及对水资源合理开发利用和保护有着非常大的影响。
由表7-2可知,晋城市地下水环境质量总的特点是松散岩类孔隙水最差,裂隙水次之,最好的为岩溶水。
表7-2 晋城市2004年地下水各类水质监测点所占比例统计表
 
  (二)孔隙水现状质量评价
孔隙水Ⅱ、Ⅲ类水质监测点占23.1%,Ⅳ类水质监测点占23.1%,Ⅴ类水质监测点占53.8%。孔隙水各监测点的环境质量评价指标与评价结果详见表7-3。
表7-3 晋城市孔隙水质量评价成果表
 
  表7-4 晋城市孔隙水主要污染因子评价成果统计表
 
  孔隙水的主要污染物因子是总硬度、硫酸盐、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、锰和高锰酸盐指数(表7-4)。它们的超标率分别为61.5%、30.8%、23.1%、23.1%、15.4%和7.7%,其最大污染指数分别为1.97、1.62、1.79、3.85、5.94和4.87。显然晋城市孔隙水主要为盐污染,其次是氮化物污染,还有一定程度的有机污染。
由孔隙水质量分区图(彩图14)可知,从水资源分区来看,Ⅳ、Ⅴ类水分布面积最大的是任庄分区,其次是泽州分区,其他分区水质较好,大部分为Ⅱ、Ⅲ类水,但在阳城分区和润城分区也出现局部污染。
从行政分区来看,Ⅳ、Ⅴ类水点主要分布于居民密度大、工业较发达的高平、泽州、城区、阳城与沁水县城和郑庄等地。城区西部水质较好,其余大部分地方已经遭到不同程度的污染,其原因主要是总硬度的升高;沁水县大部分地方为Ⅱ、Ⅲ类水,但沁水县城和郑庄等地污染严重,为Ⅴ类水;阳城县大部分地方水质较好,只在阳城县城周围出现局部污染,阳城小庄村附近污染严重,水质达到Ⅴ类水标准,主要污染物为硫酸根、总硬度、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮;泽州县晋获断裂带以西水质较好,巴公至梨川镇一带由于污染源较集中或受污水排放与污灌影响,矿化度、总硬度和硫酸盐、硝酸盐组分的含量显著增高,局部地区水质达到Ⅴ类水标准;高平由于受工矿企业污水排放与污灌影响,总硬度和硫酸盐、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮组分的含量超标,大部分地方遭到污染,水质达到Ⅳ、Ⅴ类水标准,只在西北方向有部分Ⅱ类水;陵川的礼义镇、北诗镇、附城镇、西河底镇一带总硬度超标,水质为Ⅳ、Ⅴ类水标准。其他地方水质较好,为Ⅱ、Ⅲ类水。
(三)裂隙水现状质量评价
裂隙水环境质量评价结果(表7-5)表明,晋城市裂隙水中Ⅱ、Ⅲ类水点占43.8%,Ⅳ类水点占12.5%,Ⅴ类水点占43.7%。
表7-5 晋城市裂隙水现状质量评价成果表
 
  续表
 
  由裂隙水质量分区图(彩图15)可知,晋城市裂隙水的水质分布特点是以沁水县的西北部砂页岩区最优,为Ⅱ类水;在河西、巴公、城区、南村至大箕、犁川以及阳城县城、川底至大东沟和礼义一带水质较差,为Ⅴ类水。
由表7-6可知,晋城市裂隙水的主要污染因子为总硬度、硫酸盐、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮。它们超标率分别为56.3%、50.0%、18.8%和6.3%,其最大污染指数分别为2.36、2.55、1.21和1.31。晋城市裂隙水亦是以盐污染为主,其次是氮污染。与孔隙水相比,不同的是能够反映有机污染程度的高锰酸盐指数没有超标,也就是说裂隙水遭受有机污染的程度远比孔隙水低,但硫酸盐的超标率大幅度提高。显然这主要是由于采煤大量排水以及由城市与工业取水导致的裂隙水水位大幅度下降,而煤系地层硫化物处于氧化环境,在微生物的作用下,发生一定程度的氧化还原作用,导致煤矿排水中的硫酸盐大幅度增加的结果。硝酸盐氮污染程度与孔隙水大致相等,亚硝酸盐氮污染程度大幅降低,超标率仅6.3%,最大污染指数1.31,为孔隙水的0.34倍。
表7-6 晋城市裂隙水主要污染因子评价成果统计表
 
  从水资源分区来看,泽州分区裂隙水水质较差,其主要原因是这一带工业比较发达,污染源集中,主要污染组分为总硬度和硫酸盐。其他分区水质较好,大部分为Ⅱ、Ⅲ类水,只在阳城分区和任庄分区出现局部污染。
从行政分区来看,城区由于工业比较发达,污染也比较严重,主要污染物为硫酸根和总硬度;沁水大部分地区水质良好,为Ⅱ、Ⅲ类水;阳城县以Ⅱ、Ⅲ类水为主,只在阳城县城周围出现局部污染,水质达到Ⅴ类水标准,主要污染物为硫酸根和总硬度;泽州县晋普山一带矿化度、总硬度和硫酸盐组分的含量显著超标,水质达到Ⅴ类水标准。其他地方水质较好;高平大部分水质较好,只在河西镇附近由于总硬度升高,水质为Ⅴ类;陵川只有礼义镇出现Ⅴ类水。
(四)岩溶水现状质量评价
晋城市岩溶水从开发利用程度和碳酸盐岩埋藏条件,可划分为两个区域。一是晋城市西北部二叠、三叠系砂页区下伏的埋深约在600m以下、基本未查明的深埋岩溶水区,简称深埋岩溶水区;二是除深埋岩溶水区以外的岩溶水分布区,称其为一般岩溶水区。由表7-7可知,晋城市岩溶水相对于孔隙水和裂隙水水质最好。由岩溶水质量分区图(彩图16)可知,深埋岩溶水区的水质为Ⅴ类,而一般岩溶水区水质较好,主要为基本保持天然状态的Ⅱ、Ⅲ类水,Ⅳ、Ⅴ类水局部分布。
1.一般岩溶水区
该区岩溶水监测点数为38个,其中适用于各种用途的Ⅱ、Ⅲ类水,分布在该区的大部分地区,占该区监测点的73.7%;Ⅳ类水点占10.5%,Ⅴ类水占15.8%。各监测点的环境质量评价指标与评价结果详见表7-7。
表7-7 晋城市岩溶水现状质量评价成果表
 
  续表
 
  晋城市岩溶水的主要污染因子为总硬度、硫酸盐、硝酸盐氮和锰(表7-8)。它们超标率分别为15.8%、13.2%、2.6%和2.6%,其最大污染指数分别为5.48、6.36、1.12和1.09。可见晋城市岩溶水依然是以盐污染为主,重金属和氮污染次之。
2.深埋岩溶水区
本次评价选用了该区仅有的一个监测点,即沁水县郑庄地热井(井深1050m,水温40℃,单井涌水量27m3/h),该点为Ⅴ类水,污染检测项目检出率为41.2%,《地下水质量分类标准》(GB/T14848—93)Ⅲ类水质标准项目超标率为10%,主要超标项目为硫酸盐和总硬度,超标指数为4.14和2.13。
表7-8 晋城市岩溶水主要污染因子评价成果统计表
 
  该区岩溶水埋深约在600m以下,目前基本处于未开发阶段,本次评价采用单井资料推测全区,以点带面,但它反映了北部砂页岩下伏深埋岩溶水的存在及其质量状况。
3.岩溶水水质与孔隙水和裂隙水的关系
晋城市孔隙水、裂隙水和岩溶水之间存在水力联系,孔隙水和裂隙水可越流补给岩溶水,特别是随着岩溶水开采量和开采强度的不断加大,补给强度也会随之加大。然而孔隙水污染较重,裂隙水随煤矿排水量的增大以及上覆孔隙水的补给而进一步恶化,所以,孔隙水和裂隙水水质对岩溶水水质已构成威胁,已成为岩溶水一个潜在的、难以甚至无法治理的污染源。丹河与沁河及其支流存在渗漏段,河水的水质状况将直接影响岩溶水。总之,岩溶水水质的变化与孔隙水、裂隙水和地表水密切相关。