Calidad de las aguas subterráneas poco profundas y características de contaminación en la sección Shaying de la cuenca del río Huaihe
(Henan Provincial Geological Survey, Zhengzhou 450007)
Basado en los resultados del estudio hidrogeológico ambiental y del agua. Análisis de calidad en 2003 y 2004, la cuenca del río Huaihe. Se evaluó la calidad de las aguas subterráneas poco profundas y el estado de contaminación de la sección Shaying. Se analizaron y estudiaron la contaminación de fuente difusa, la contaminación zonal, la contaminación vertical y las características de la contaminación dentro y fuera de la comunidad de aguas subterráneas poco profundas.
Palabras clave: aguas subterráneas poco profundas; calidad de las aguas subterráneas; características de contaminación de las aguas subterráneas
1 Introducción
El área de estudio está ubicada en los tramos medio e inferior de Shaying en la cuenca del río Huaihe (centro de Henan) Este), que pertenece a las ciudades de Xuchang, Luohe y Zhoukou, cubriendo un área de aproximadamente 12.000 km2, con una densidad de población promedio de 900 personas/km2, y la parte oriental puede llegar a 12.000 personas/km2. El área de estudio pertenece a la llanura aluvial de Huanghuai, con terreno plano, alto en el noroeste y bajo en el sureste. La elevación del terreno es de 100 a 36 m y la pendiente del terreno es de aproximadamente 0,5 ‰. Los ríos Shahe, Heying, Fenhe y Jialu fluyen de noroeste a sureste y desembocan en el sureste. Desde el período Cuaternario, la corteza terrestre ha estado en un estado de declive continuo durante mucho tiempo y se ha depositado una enorme y gruesa capa de acumulación suelta, con un espesor de unos 300 mo más. La litología superficial es principalmente limosa y arcillosa limosa.
Siguiendo el principio de “basado en estratificación estratigráfica, elementos hidrogeológicos y desarrollo y utilización”, el sistema acuífero subterráneo en el área de estudio se divide en dos grupos de acuíferos: (1) El acuífero somero con control la profundidad de aproximadamente 50 m está compuesta principalmente por estratos Qh y
(2) el acuífero de profundidad media tiene una profundidad de control de aproximadamente 50 ~ 400 m y está compuesto principalmente por estratos.
2 Estado actual de la calidad de las aguas subterráneas poco profundas
Según los "Requisitos técnicos para el estudio geológico ambiental de la cuenca del río Huaihe", se seleccionaron 19 factores, entre ellos: valor de pH, dureza total , sólidos disueltos totales, ácido sulfúrico Sal, cloruro, índice de permanganato, nitrato, nitrito, nitrógeno amoniacal, fenoles volátiles, hierro, manganeso, plomo, arsénico, mercurio, cadmio, cromo (hexavalente), fluoruro, cianuro. Según el "Estándar de calidad de las aguas subterráneas" (GB/T 14848-93), se determina la categoría de calidad del agua subterránea.
La Figura 1 muestra la calidad del agua subterránea cuando la profundidad de enterramiento es inferior a 20 m: el agua de categoría ⅲ, ⅳ y ⅴ se distribuye principalmente, el agua de categoría 2 solo se distribuye esporádicamente y el agua de categoría ⅴ tiene la mayor distribución. área. Las aguas de categoría III son 441,8km2, lo que representa el 3,51%. ⅳAgua: El área de distribución es de 3658,9km2, lo que representa el 29,12%. Los principales factores que superan el estándar son la dureza total, el manganeso, el flúor, el hierro y los nitritos. La superficie de aguas Clase V es de 8.465,1km2, lo que representa el 67,37%. Los principales factores que exceden la norma son la dureza total, nitratos, cloruros, sólidos disueltos totales, manganeso, fluoruro y sulfato.
La calidad del agua subterránea a una profundidad de 20 ~ 50 m es mucho mejor que la de debajo de 20 m. El área de distribución de agua Clase II y III es de 1238,0km2, lo que representa el 10,21%. La superficie de agua Clase IV es de 7.472,9km2, lo que representa el 59,47%. Los principales factores que superan el estándar son la dureza total, el fluoruro y el manganeso. El área de distribución de agua Clase V es de 3810,0km2, lo que representa el 30,32%. Los principales factores que exceden la norma son la dureza total, fluoruro, nitrato, cloruro, sulfato y sólidos disueltos totales.
Figura 1 Cuadro de evaluación de la calidad de las aguas subterráneas poco profundas (profundidad de enterramiento inferior a 20 m) (2003 ~ 2004)
3 Estado actual de la contaminación del agua
3.1 Valor de fondo Método de medición y evaluación
En esta evaluación de la contaminación del agua subterránea, el método para determinar el valor de fondo del agua subterránea es el siguiente: Antes de la década de 1980, las aguas subterráneas poco profundas estaban ligeramente contaminadas. Se pueden utilizar datos históricos de la calidad del agua y métodos estadísticos matemáticos. se puede utilizar [1] Calcule su valor de fondo; para factores sin datos históricos, determine el valor de fondo correspondiente en función del límite superior de agua de Clase II en el "Estándar de calidad de aguas subterráneas". Los factores de evaluación son básicamente consistentes con la evaluación del estado de calidad.
El método de evaluación adopta el método del índice de Nemerow y el índice PI de Nemerow se utiliza para clasificar el grado de contaminación.
La fórmula de cálculo del índice de Nemeiro es:
Compilación de resultados de estudios geológicos en el este de China: 1999~2005
Donde: pi - índice integral de contaminación
Este de China Compilación de resultados de estudios geológicos regionales: 1999~2005
—El valor promedio de la puntuación I de cada componente individual; IMAX—el valor máximo de la puntuación I de un solo componente
Resultados del cálculo basados en Valor PI, los niveles de contaminación de las aguas subterráneas se clasifican según la tabla (Tabla 1).
Tabla 1 Tabla de clasificación de los niveles de contaminación de las aguas subterráneas
3.2 Estado actual de la contaminación de las aguas subterráneas
El estado actual de la contaminación de las aguas subterráneas con una profundidad de entierro inferior a 20 m es se muestra en la Figura 2. El área no contaminada se distribuye de forma puntual, cubriendo una superficie de 128,2 km2, lo que representa el 1,02. El área ligeramente contaminada cubre un área de 2656,4 km2, lo que representa el 21,14%; el área moderadamente contaminada cubre un área de 4132,9 km2, lo que representa el 32,89%. Los principales factores de contaminación son cloruro, nitrato, sulfato, dureza total, sólidos disueltos totales e índice de permanganato. El área gravemente contaminada es de 5.648,4 km2, lo que representa el 44,95%. Los principales factores de contaminación son cloruros, sólidos disueltos totales, nitratos, dureza total, índice de sulfatos y permanganato.
Figura 2 Mapa de evaluación del estado de contaminación de las aguas subterráneas poco profundas (profundidad de enterramiento inferior a 20 m) (2003-2004)
El estado de contaminación de las aguas subterráneas con una profundidad de 20 ~ 50 m es más ligero que aquellas con una profundidad de menos de 20 m. Las ubicaciones de las áreas severamente contaminadas son similares, pero sus áreas se vuelven más pequeñas. Las zonas no contaminadas se encuentran dispersas, cubriendo una superficie de 305,3 kilómetros cuadrados, lo que representa el 2,43%. La zona ligeramente contaminada tiene una superficie de 4.076,4 km2, lo que representa el 32,44%. El área moderadamente contaminada cubre un área de 5054,0 km2, que representa el 40,22%; el área severamente contaminada es de 3130,2 km2, que representa el 24,965%, el 438%. Los principales factores de contaminación son cloruro, nitrato, sólidos disueltos totales, sulfato y dureza total.
4 Características de la contaminación de las aguas subterráneas
4.1 Características de la contaminación regional
Según el mapa de evaluación de la contaminación y otros datos, las características de la contaminación de las aguas subterráneas poco profundas en el plano pueden ser obtenido.
(1) Las áreas no contaminadas y las áreas ligeramente contaminadas generalmente están ubicadas en los tramos superiores de las ciudades, sin tuberías de aguas residuales (zanjas) que las atraviesen.
(2) Las áreas moderadamente contaminadas generalmente están ubicadas en áreas con pocas acequias y a cierta distancia de la ciudad. La contaminación urbana e industrial no es grave. La principal contaminación son las aguas residuales domésticas, la basura doméstica, los pesticidas y los fertilizantes.
(3) Las áreas muy contaminadas generalmente están ubicadas en áreas de aguas residuales aguas abajo de las ciudades o áreas donde las aguas residuales se acumulan fácilmente en depresiones. El primero es como las áreas aguas abajo de la ciudad de Zhoukou, la ciudad de Luohe y la ciudad de Xuchang que se han desarrollado en esta área, y las aguas residuales contaminan las aguas subterráneas mediante infiltración, riego y otros métodos. Esta última, como la zona de Nanwanggang en Yanling, es baja y el agua contaminada de los ríos puede estancarse fácilmente en esta zona a través de canales de desvío. Además, el riego con aguas residuales, la contaminación doméstica local y la contaminación agrícola empeoran el nivel de contaminación.
4.2 Características de la contaminación de las tiras de acero
Las aguas subterráneas poco profundas cerca de ambos lados del río de aguas residuales (zanja) están contaminadas. El ancho de la contaminación está relacionado con la longitud de la descarga de aguas residuales, aguas residuales. calidad, ancho y profundidad de la zanja y litología. Está relacionado con la relación entre arreglos suplementarios. En general, cuanto más cerca del río de aguas residuales (zanja), más grave es la contaminación, y el ancho de la zona de contaminación grave generalmente puede alcanzar entre 50 y 150 m.
Como se puede ver en la Tabla 2, dentro de los 200 m de la zanja contaminada, la calidad del agua cerca de la zanja contaminada es significativamente peor que la del agua subterránea alejada de ella cuando la distancia desde la zanja contaminada es mayor que; A 300 m, la calidad del agua de la zanja contaminada es El efecto de la distancia sobre las diferencias en la calidad del agua subterránea es menos obvio (ver Tabla 2Qs054 y Qs055). La anchura de las zonas muy contaminadas suele ser de 150 metros.
Tabla 2 Comparación de la calidad del agua subterránea poco profunda a diferentes distancias de la zanja de alcantarillado
4.3 Profundidad de contaminación vertical
La profundidad de contaminación vertical está controlada por factores como la estratigrafía características estructurales. Según los resultados de la comparación de la calidad del agua de pozos con diferentes profundidades (cercanos entre sí) (Tabla 3), la calidad del agua de los pozos con grandes profundidades es significativamente mejor que la de los pozos con profundidades pequeñas, como SW095 (profundidad del pozo 7 m). y SW094 (profundidad del pozo 25 m. Calidad del agua, índice de Nemerow y Existen diferencias obvias en los principales factores de contaminación).
Tabla 3 Comparación de la calidad del agua subterránea poco profunda a diferentes profundidades Unidad: mg/L
A partir de los resultados estadísticos de las categorías de calidad del agua subterránea a diferentes profundidades de pozo en toda la región (Tabla 4) y La contaminación integral a diferentes profundidades de pozos en toda la región Se puede ver en los resultados estadísticos del índice de Nemerow (Tabla 5) que la profundidad de enterramiento es de aproximadamente 15 ~ 20 m, lo que es obviamente diferente de la categoría de calidad y el índice de Nemerow de contaminación integral a continuación. Como se muestra en la Tabla 4, cuando el contenido de agua es superior a 15 ~ 20 m, el agua V generalmente representa más del 70%, y cuando el contenido de agua es inferior a 15 ~ 20 m, el agua V generalmente representa aproximadamente el 50%. Otro ejemplo es el índice de Nemerow promedio en la Tabla 5. Generalmente es mayor que 8 por encima de 15 ~ 20 m, y generalmente es de 3 ~ 6 por debajo.
Cuando la profundidad del enterramiento es superior a 50 m, su categoría de calidad y el índice de Nemerow son obviamente diferentes de los de las aguas subterráneas poco profundas. Por ejemplo, sólo alrededor del 30% del agua pertenece a la categoría V y el índice de Nemerow promedio es de 2 a 5. Hay una gruesa capa de suelo arcilloso por debajo de 30 ~ 50 m en el área de estudio, lo que debilita la conexión entre aguas poco profundas y aguas medias-profundas. Por lo tanto, las aguas medias y profundas básicamente no están contaminadas por aguas residuales superficiales y aguas subterráneas poco profundas, lo que también puede confirmarse a partir de los tipos hidroquímicos y el contenido de diversos factores en las aguas subterráneas poco profundas y profundas. Por ejemplo, en el área de Zhoukou-Chenqiu, las aguas poco profundas son agua de calcio y magnesio con una dureza total mayoritariamente superior a 500 mg/L, mientras que las aguas profundas son agua de sodio con una dureza total de 60.
Según el análisis anterior, la profundidad de la contaminación del agua subterránea en el área de estudio generalmente puede alcanzar 30 ~ 40 m, y el agua subterránea poco profunda con una profundidad de entierro de 15 ~ 20 m es obviamente mayor, es decir, a medida que La profundidad aumenta, el grado de contaminación disminuye.
Tabla 4 Tabla estadística de categorías de calidad del agua subterránea a diferentes profundidades de pozos
Tabla 5 Tabla estadística del índice Mero de aguas subterráneas a diferentes profundidades de pozos
Nota: Área S Se ubica en el occidente y el área N se ubica en el norte, la Zona E se ubica en el centro y oriente del país.
4.4 Diferencias en la calidad del agua dentro y fuera de las áreas residenciales
Basado en la comparación estadística de las categorías de calidad del agua subterránea y el índice de Nemeiro en diferentes profundidades de pozos y dentro y fuera de 110 Village, lo siguiente Inicialmente se pueden sacar conclusiones (Tabla 6).
Tabla 6 Comparación de la calidad del agua dentro y fuera de la aldea
(1) Cuando la profundidad del pozo es inferior a 20 m, la calidad del agua fuera de la aldea es significativamente mejor que dentro de la aldea . El número de muestras en la categoría V de calidad del agua de la aldea representa 87,69, y las categorías III y IV de calidad del agua solo representan 12,438 0. La calidad del agua fuera del pueblo representa el 42,86% de la categoría V y el 57,14% de las categorías III y IV. El índice de Nemeiro promedio es de 16,45 dentro del pueblo y de 3,32 fuera del pueblo.
(2) Cuando el pozo tiene 20 m de profundidad, la calidad del agua fuera de la aldea sigue siendo mejor que dentro de la aldea, pero no tan obvia como cuando el pozo tiene 20 m de profundidad. La calidad del agua en el pueblo representa el 33,33% del agua Clase V y el 66,67% del agua Clase III y IV. La calidad del agua fuera del pueblo representa el 20% del agua Clase V y el 80% del agua Clase III y IV. El índice de Nemeiro promedio es de 3,84 dentro del pueblo y de 3,36 fuera del pueblo.
(3) Existen diferencias obvias en la calidad del agua subterránea a diferentes profundidades. La calidad del agua de los pozos con profundidades pequeñas es obviamente mejor que la de los pozos con profundidades pequeñas.
Según el análisis anterior, la contaminación de la basura y las aguas residuales domésticas de pueblos y ciudades es una causa importante de contaminación de las aguas subterráneas poco profundas.
5 Conclusiones
(1) La calidad del agua subterránea poco profunda en la sección Shaying de la cuenca del río Huaihe es preocupante. El área de distribución de agua Clase V representa el 67,37% (profundidad enterrada menos de 20 m) y el 30,32% (profundidad enterrada 20 ~ 50 m) del área total, respectivamente.
(2) En general, la profundidad del enterramiento es aproximadamente de 15 a 20 m, y la calidad del agua debajo del límite es obviamente mejor que por encima del límite.
(3) El deterioro de la calidad del agua en el área de estudio se debe principalmente a la contaminación provocada por el hombre. Las principales fuentes de contaminación incluyen aguas residuales urbanas, residuos residuales, aguas residuales domésticas rurales, basura, pesticidas, fertilizantes químicos, etc. Los principales factores de contaminación son la dureza total, nitratos, cloruros, sólidos disueltos totales, etc.
(4) El grado de contaminación se evalúa y divide según el índice de Nemerow. Las características de distribución plana son: las áreas muy contaminadas generalmente se ubican en las zonas de aguas residuales aguas abajo de las ciudades o áreas donde el terreno y las depresiones se encuentran fácilmente. recoger aguas residuales.
(5) La anchura de las franjas de contaminación grave a lo largo de ríos contaminados (zanjas) generalmente puede alcanzar unos 150 m. La profundidad de la contaminación vertical generalmente alcanza los 30 ~ 40 m.
(6) La diferencia en la calidad del agua subterránea poco profunda dentro y fuera de las áreas residenciales es muy obvia, y la calidad del agua en el pueblo es significativamente peor que fuera del pueblo, lo que indica que la contaminación doméstica en ciudades y pueblos es un factor importante en la contaminación de las aguas subterráneas poco profundas.
Referencia
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Wang Huadong, Wang Jianmin, Liu Yongke, etc. Introducción a la contaminación del agua. Beijing: Prensa de la Universidad Normal de Beijing, 1984.
Condiciones de calidad de las aguas subterráneas poco profundas y características de contaminación en la sección Shaying de la cuenca del río Huaihe
, Zuo, Luo, Cheng Shengping, Xue
(Servicio Geológico de Henan Institute, Zhengzhou 450007)
Resumen: Evaluar la calidad del agua y el estado de contaminación de las aguas subterráneas poco profundas en la cuenca del río Huaihe (sección Shaying), con base en los resultados de estudios ambientales, hidrológicos, geológicos y análisis de la calidad del agua. en 2003 y 2004, el análisis Las características de la contaminación de fuentes difusas, la contaminación zonal, la contaminación vertical y la contaminación interna y externa de las aguas subterráneas poco profundas en áreas residenciales.
Palabras clave: aguas subterráneas someras; calidad de las aguas subterráneas; características de contaminación de las aguas subterráneas;