2020年11月第42卷第6期^地下水
Ground water
Nov. ,2020
Vol.42 NO.6
D01：10. 19807/jki.DXS.2020 -06 -008
近十年安阳市地下水水质
综合评价及变化趋势分析
赵海丽、唐敏1，王颖1，杜娟2，和皞杰1，徐瑞红、张金鹏3
(丨.河南省安阳生态环境监测中心，河南安阳455000 ;2.安阳钢铁集团有限公司，河南安阳455000 ;3.大唐安 阳发电有限责任公司，河南安阳455000)
[摘要]利用2010 -2019年安阳市地下水监测数据，采用Daniel趋势校验法对地下水水质变化趋势进行分析。结果表明，2019年安阳市地下水水质级别为较差，与2018年相比，地下水环境质量由良好级别变
为较差级别，地下水环境质量污染显著加重；10 a间，安阳市地下水水质呈污染加重但不显著趋势；影响F值计算的主要因子为总硬度、溶解性总固体和硝酸盐；个别井位超标，严重影响安阳市地下水平均F值。
[关键词]地下水；变化趋势分析；总硬度；溶解性总固体
[中图分类号]P641.8 [文献标识码]A[文章编号]1004 - 1184(2020)06 -0024 -04
Comprehensive evaluation and trend analysis of
groundwater quality in Anyang city in recent 10 years ZHAO H a i-l i1,TANG Min' ,WANG Ying1,DU Juan2, HE W e i-jie1,XU Rui - hong' .ZHANG Jin - peng3
(1 .Henan Anyang ecological environment monitoring center,Anyang Henan 455000；2. Anyang iron &steel group co.
LTD,Anyang Henan455000 ；3. Tang Dynasty anyang power generation co.LTD ,Anyang Henan455000)
A bstract：Based on the groundwater monitoring data of Anyang city from2010 to2019 ,the variation trend of groundwater
quality was analyzed by using the method of Daniel Test for Trend .The results showed that in 2019 ,the groundwater quality level of Anyang city was poor.Compared with that of2018 ,the groundwater environmental quality deteriorated from good level to poor level,and the groundwater environmental quality pollution increased significantly.During the recent ten years,the groundwater quality of Anyang city showed an increasing but insignificant trend of pollution.The main factors affecting the calculation of F value were total hardness and total solid solubility.Some Wells exceeded the standard,which seriously affected the average F value of groundwater in Anyang city.
Key words ：Groundwater；variation trend analysis；total hardness；total solid solubility
安阳市主要坐落于安阳河冲洪积扇上，其三面被丘陵岗 地环绕，向东敞开，呈向东倾的簸箕状，封闭条件良好，为一 个完整的水文地质单元~。安阳市属于资源型缺水城市，全 市资源总量为16.4亿m3，人均占有量为322 m3，低于全省 平均水平，是全国人均占有量的1/7[2]。安阳市的总供水量由1980年的丨7.96亿m3，增加到目前的21亿多m3。.随着 工业化和城市面积的扩大，水资源供需矛盾更加突出，而地 表水资源在明显减少，这样就造成了地下水开采的总量逐年增加，近年来，地下水供水量占总供水量的80%，地下水开发 利用程度已达到117%[3]。地下水质量综合评价是地下水资 源评价中一项十分重要的内容，它的主要任务是根据地下水主要物质成份和给定的水质标准，分析地下水水质状况，为 地下水资源的开发利用及管理提供科学依据[4]。为此开展 安阳市地下水环境质量的研究，对
安阳市地下水资源的合理开发和科学管理具有重要的指导意义。
1监测概况
1.1 数据来源及评价因子
安阳市共7个地下水监测点位，分别为北固现、北流寺、三家庄、崇义、三水厂、四水厂、北小庄，监测频次为每年1月和7月，评价因子：p H、总硬度、氨氮、硫酸盐、氯化物、硝酸 盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、、砷、汞、铬（六价）、铅、氟 化物、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、总大肠菌 20项，其中总大肠菌不参与综合定性评价评分分值（F)计 算。文章以2010 -2019年河南省安阳生态环境监测中心手工监测数据为依据。
1.2评价标准及评价方法
单因子评价按《地下水质量标准》（GB/T14848— 2017)[5]对参与评价的因子进行评价，同一因子不同类别标准值相同时，从优不从劣，计算公式为：
—1m------1n
C =丄Z C i Cj (1)
m j =i 1 1n i =i
细菌学因子采用几何平均值的计算公式为：
C=J1\C^I(2) 式中K S%区域统计时段内某种污染物的平均浓度，
24[收稿日期]2020 -06 - 15
[作者简介]赵海丽（1983 -)，女，河南开封人，工程师，主要从事环境监测及综合分析工作。
mg/L;A为j监测井位统计时段某种污染物的平均浓度，mg/L;Ci为某种污染物第i次的监测浓度，mg/L;m为某区域 内的监测井位数，j=1，2,……，m。n为统计时段内监测次数，i= 1，2,...，n0
井位综合定性评价评分分值（F)[6_7]计算，利用F值法 评价城市区域地下水质量级别，其计算公式为：
-1"/F2 + F2
F=士奶⑴
式中i为各单项组分评分值F i平均值；F i为单项污染 物的评分值，取值见表1为单项污染物的评分值F i
中的 最大值；n为评价因子数，i= l，2…，n。
表1污染物的评价分值表
水质类别I n in IV V Fi0i3610
根据F值，按表2规定划分地下水质量级别，再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后。如“优良（n类）”、“较 好（m类）”。
表2 地下水水质级别表
级别优良良好较好较差极差
F F彡0.800.80<F^2.50 2.50<F^4.25 4.25<F^7.20F>7.20
1.3分析方法
采用D a n i e l的S p e a r m a n秩相关系数法[8_9]对安阳市地下水污染物变化趋势进行分析检验，计算公式见式4。秩相关系数r s的正负分别表示污染的增长和下降，其绝对值的大小表示变化的强度。将秩相关系数r s的绝对值同S p e a r m a n
表3秩相关系数统计表中的临界值W p(当显著性水平为0.05, N =10时，W p =0.56)进行比较。如果当|r,|英W p则表明变化趋势有显著意义，反之无显著意义。
rB = 1 - [6 I d,2] - [N3 -N]d^X i-Y,(3)
式中：为秩相关系数；N为时间周期总数；d，为变量X，和变量Y i的差值；X，为污染物从小到大排列的序号；Y，为按时间顺序排列的序号。
2地下水环境质量状况
2.1 现状分析
2019年，安阳市地下水7个监测点位中总硬度、总大肠菌、溶解性总固体有超标现象，超标率分别为57. 1%、50.0%、14. 3% ；其它监测因子均符合I~ f f l类水质标准。崇义、北固现、三家庄、北流寺4个井位出现超标。按井位评价，安阳市7个监测井位中，北小庄、三水厂、四水厂水质类别符合1D类，占42.9% ；北固现、北流寺、三家庄水质类别符合IV类，占42.9%；崇义水质类别符合V类，占14.3%。按 综合定性评价，安阳市地下水水质级别为较差，F值范围2. 15 〜7. 14，全市F值为4. 29，定性评价为“较差（I V类）”。
42.9%的监测井位水质级别为良好，分别是北小庄、三水厂、四水厂；监测井位水质级别较差的是崇
义、北固现、三家庄、北流寺，占57. 1%。与2018年相比，安阳市地下水环境质量变差，由良好级别变为较差级别；按照综合污染程度变化比较，安阳市地下水环境质量污染显著加重；地下水评价因子中总硬度年均值由1D类变为I V类，污染程度加重，其它评价因子的年均值没有出现水质类别变化。
演员李依晓2010年至2019年安阳市地下水质状况统计表
年份
三水厂
F值 级别
四水厂
F值 级别
北固现
F值 级别
北流寺
F值 级别F值
家庄
级别
崇义
F值 级别
北小庄
F值 级别
全市
F值 级别
2010 2. 16良好 2.17良好 2.20良好 4.28较差 2.20良好 4.30较差 2.16良好 2. 19良好2011 2.15良好 2. 17良好 2.20良好 2.17良好 2. 18良好 4. 28较差 4. 29较差 2. 18良好2012 2. 18良好 2. 17良好 2.20良好 4.28较差 2. 17良好 4. 28较差 4.27较差 2. 17良好2013 2.20良好 2. 17良好 2. 19
良好 4.28较差 2.18良好7.11较差 2.17良好 4.29较差2014 2. 19良好 2. 17良好 2. 18良好 4.29较差 2. 19良好 4. 31较差 2.20良好 2. 19良好2015 2. 19良好 2. 17良好 2.20良好 4.28较差 2.20良好 4.29较差 2. 19良好 2. 19良好2016 2.20良好 2. 17良好 2. 15良好 2. 17良好 2. 18良好 4.30较差 2. 16良好 2. 18良好2017 2.20良好 2.20良好 2. 15良好 4. 28较差 2.20良好 4.31较差 2. 18良好 2. 19良好2018 2.19良好 2. 18良好 4. 29较差 4.28较差 2. 17良好 4.30较差 2. 14良好 2. 18良好20192. 18良好 2. 18良好 4.30较差 4.28较差 4.28较差7.14较差 2. 15良好 4.29较差rs0.490.390.27-0•120•270.48-0•210.38加重加重加重减轻加重加重减轻加重
趋势
不显著不显著不显著不显著不显著不显著不显著不显著
月光男孩 下载2.2历史状况分析
2010 -2019年，安阳市地下水水质除2019年水质较差外，其余9年均为良好；根据F值变化趋势分析，10 a间，安 阳市地下水水质呈污染加重但不显著趋势;7个监测井位中三水厂、四水厂井位水质均为良好，崇义井位水质均为较差；三家庄井位除2019年水质较差外，其余9年水质均为良好；北固现井位除2018年、2019年水质较差外，其余8年水质均为良好；北小庄井位除2011年、2012年水质较差外，其余8 a 水质均为良好；北流寺井位水质除2011年、2016年水质为良 好外，其余8年水质均为较差。乱舞春秋歌词
根据F值变化趋势分析，10 a间，除北小庄和北流寺2个 井位水质污染呈减轻但不显著趋势外，其余5个井位水质污染均呈加重但不显著趋势。详见表3。
通过对安阳市近10年地下水数据进行分析，结果显示
25
(详见表4)，影响地下水F值计算的主要因子为总硬度、溶
解性总固体和硝酸盐，从1〇年数据看硝酸盐浓度值变化的秩相关系数r s为〇.〇6，保持稳定，且各点位浓度变化均保持
稳定，因此文章着重从总硬度和溶解性总固体两项指标进行
分析。
ohmyladygaga水的总硬度是指溶解在水中的盐类物质（钙盐与镁盐）的含量，通常以水中的碳酸钙的多少来表征；水样经过滤后，在一定温度下烘干所得的不可滤固体残楂称为溶解性总固体，包括不易挥发的可溶性盐类、有机物及能通过过滤器的不溶性微粒[~等；如果水中的硬度和溶解性总固体过大，对 人体的健康将产生一定的影响["]。
表4 2010 -2019年安阳市地下水监测因子水质类别统计
项目
20102011201220132014年份
20152016201720182019
总硬度m n i m in m m in m m IV 溶解性总固体m in in in m in in in瓜in 硝酸盐瓜in in i m m in in m f f l 硫酸盐n n n n n n n n n n 氯化物n n n n n n n n n n 氨氮n n i i u n i n n n ii n u n n n n n n n 镉n n n n u n n n n n 六价铬n i i n u n i n i i 高锰酸盐指数i i i i i i n i i i 总大肠菌数I V I V I V I V I V IV I V I V IV I V p H.氟化物、亚硝酸盐、挥发酚、砷、汞、铅、铁、锰均符合I类标准
3 主要污染物整体评价
3.1 总硬度整体评价
按照《地下水环境质量标准》（GB/T14848 - 2017 )总硬 度三类标准450 mg/L评判，10 a间，除2019年安阳市地下水 总硬度均值为504 mg/L，超标0. 1倍外，其余9年总硬度均 值均未超标，安阳市地下水总硬度指标呈加重但不显著趋势。具体数值见图1及表5。
3.2溶解性总固体整体评价
按照《地下水环境质量标准》（GB/T14848 - 2017)溶解 性总固体三类标准1 〇〇〇mg/L评判，2010 -2019年，全市地 下水溶解性总固体均值未出现超标现象，但10 a间安阳市地 下水溶解性总固体指标却呈加重但不显著趋势。具体数值见图I及表5。
图1地下水总硬度及溶解性总固体变化趋势图
4 主要污染物区域评价倍）；北固现井位除2018年，2019年总硬度超标外，其余8 a 均未超标，最大值为2019年58
5 mg/L(超标0.3倍）；北小庄 井位除2011年，2012年总硬度超标外，其余8 a均未超标，最大值为2012年515 mg/L(超标0. 1倍）；三家庄井位除2019年总硬度601 mg/L超标0.3倍外，其余9年均未超标。7个井位中除北小庄井位总硬度呈显著下降趋势外，其余井 位均呈现上升趋势，尤其是四水厂总硬度指标呈上升且显著趋势。具体见表5及图2。
表5 2010 -2019年安阳市地下水总硬度统计表mg/L 年度北流寺北固现北小庄崇义三家庄三水厂四水厂全市
2010495437369487426371402426
2011441393473489382348357411
2012460429515544380353357434
2013489404353662433377435450痴心绝对txt
2014469349361485387399427411
2015458370366457405396418410
2016442276355567377421431410
2017517309423620419427436450
201849661295553430415354422
2019479585296738601405427504
rs0. 310. 03-0■650. 520.360. 360. 840. 16加重加重减轻加重加重加重加重加重趋势
不显著不显著显著不显著不显著不显著显著不显著
4.1总硬度区域评价
按照《地下水环境质量标准》（GB/T14848 - 2017 )总硬 度三类标准450 mg/L评判，10 a间，三水厂、四水厂总硬度 均未超标；但崇义井位总硬度超标率为1〇〇% ，且2013年、2019年均为劣V类，最大值为2019年738 mg/L(超标0. 6 倍）；北流寺井位除2011年和2016年总硬度未超标外，其余 8 a总硬度均超标，最大值为2017年517 mg/L(超标0. 14.2 溶解性总固体区域评价
按照《地下水环境质量标准》（GB/T14848 - 2017)评判，2010 -2019年，仅崇义井位溶解性总固体出现超标现象，分 别为 2018 年 1 043 m g/L(超标 0.04 倍），2019 年 1 261 mg/L (超标0.3倍）。7个井位除北小庄井位溶解性总固体指标呈显著减轻外，其余井位均呈加重趋势，尤其是崇义、三水 厂、四水厂、三家庄4个井位均呈现显著加重趋势。具体见
2
6
第42卷第6期地下水2020年11月
图3地下水监测井位溶解性总固体变化趋势图
5原因分析
根据安阳市地下水相关工作成果，安阳市地下水开采主 要含水层为松散层孔隙含水层组，该含水层组由第四系冲 洪、洪积层组成。含水层主要含水介质是冲洪积形成的卵 石、砾石、中粗砂、中细砂。含水介质的主要矿物成分为解 石、石英和长石。在从钻孔的岩芯中取得含水介质分析了区 域含水层含水介质矿物组成体积分数，方解石、石英和斜长 石等是该区域含水层中的主要矿物，其中含水介质中的矿物
组分最多的是方解石（主要成分CaCC ^ )，占总体积的70% ~
80%。在地下水运移过程中，地下水与周围含水层不断发生
水岩交互作用，而方解石等碳酸盐矿物溶解速率较快，故在 地下水运移过程中有较多钙离子（C a 2+ )进人地下水系统，造 成区域地下水总硬度含量偏高，整体上安阳市区地下水环境 中有总硬度含量一项在区域内普遍超出《地下水质量标准》 中 1D 类水标准（450 m g /L )[13-|4]。
农6及丨%|3..
6结语
(1)
2019年安阳市地下水水质级别为较差，与2018年
相比，地下水环境质量由良好级别变为较差级别，地下水环
境质量污染显著加重；影响地下水综合定性评价分值F 值计 算的主要因子为总硬度、溶解性总固体和硝酸盐。10 a 间， 硝酸盐浓度值保持稳定，但地下水总硬度指标呈加重但不显 著趋势，尤其崇义井位总硬度超标率为100% ；崇义、三水厂、 四水厂、三家庄4个井位的溶解性总固体均呈现显著加重趋 势，严重影响地下水F 值，安阳市地下水整体水质呈污染加 重但不显著趋势。
(2) 由于受地质条件、地质环境和人为因素的影响，安阳 市地下水总硬度指标呈加重但不显著趋势，个别井位溶解性 总固体呈现显著加重趋势。地理自然因素无法改变，所以合 理开采地下水源，才能缓解地下水污染增长的趋势，因此应 加强对地下水环境污染的控制和管理，加大工业废水循环利 用，降低水耗量；健全固体废弃物处理，以减少固体废弃物对 地下水环境的影响；合理使用化肥，防止化肥污染；加大节水 保水宣传，提高全民节水意识；扩大城镇集中式供水的范围, 对无法集中供水且总硬度高的地区，要尽量对水质进行软化 处理，以保障饮水安全。
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107.
图2 地下水监测井位总硬度变化趋势图
表6 2010 -2020年安阳市地下水溶解性总固体统计表
年度北流寺北固现北小庄崇义三家庄三水厂四水厂全市2010647702649656579412504593201172375385781157149960268820127779788568556695866367652013736778610927685568649708201470581766589164457464370620156826756758616575806376812016644513606980663665653
6752017797413589997730906754
741201877898545310437448136697842019
821918435
1261
8027016517980.530.09-0. 810. 950. 810.810.870. 53趋势
加重
加重
减轻加重加重加重加重加重不显著不显著
显著
显著
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显著
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不显著
十水厂-四水厂北小庄一X ■家庄
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