青岛市环胶州湾近岸区域地下水环境保护探讨

李若溪 李春俊

青岛市环胶州湾近岸区域地下水环境保护探讨

李若溪 李春俊

一、胶州湾区域概况

胶州湾位于黄海之滨，山东半岛的南岸，环湾地带均为青岛市辖区。胶州湾是以团岛头（36°02′36″N，120°16′49′E）与薛家岛脚子石（36°00′53″N，120°17′30″E）连线为界,与黄海相通的半封闭式海湾。海湾东西宽27.8km，南北长33.3km；湾口开向东南，口门最窄处为3.1km，岸线长187km；海湾面积397km2，平均水深约7m，最大水深64m。注入胶州湾的河流有大沽河、墨水河、白沙河、洋河等12条河流，流域面积大于100km2的共7条。大量的泥沙输入在河口区造成较宽阔的河口三角洲、潮坪等地貌单元。上述诸河皆为季节性河流，汛期集中在7、8、9三个月。

海湾东侧和南侧陆域为崂山山地和珠山山地，北部和西部则为胶莱河平原及丘陵。胶州湾大部分海岸为基岩海岸，只有红石崖以北至山角底为粉砂淤泥质海岸。胶州湾沿岸自东向西分别与青岛市区、城阳区、胶州市、黄岛区相邻。伴随着城市化的进程和沿岸经济的迅猛发展，胶州湾面积不断缩小，纳潮量降低，自然和生态环境受到很大影响。20世纪40年代以前，由河口注入的泥沙及少量的工业三废等物质，通过涨落潮、水体交换，几乎全部输运到湾外，胶州湾水环境基本处于稳定平衡状态。近年来，由于海湾面积的急剧减少，其纳潮量正逐步减弱。据历史资料记载，1935年总水域面积约559km2，纳潮量为11.822亿m3；1985年总水域面积约390km2，纳潮量为9.144亿m3。现在的纳潮量只有7亿多立方米，与1935年相比减少了近40%。

二、地下水环境现状评价

胶州湾近岸共有8个地下水水源地。本文选取具有代表性的白沙河地下水源地和洋河地下水源地进行地下水环境评价。根据胶州湾近岸区地下水水质的历史监测资料，影响地下水水质的主要参数是硝酸盐氮、氟化物、氯化物、总硬度、溶解性总固体、氨氮、亚硝酸盐氮，因此本次调查的重点是上述7项参数。以《地下水环境质量标准》（GB/T14848-93）的Ⅲ类值的上限为标准进行评价。

1.白沙河地下水水源地

白沙河地下水源地位于城阳区白沙河中下游地带，负责向青岛市区和城阳区供水，水源地面积为60km2。白沙河水源地共有地下水监测井9眼，其中海水入侵监测井1眼。选取3眼监测井的监测结果如表1所示。

白沙河水源地的水质具有以下特点：①总硬度、溶解性总固体（TDS）超标率较小；②夏庄水厂亚硝酸盐氮丰、枯水期监测值超标，其超标倍数分别为13.7和10.6倍。

表1 白沙河地下水水源地水质现状评价结果表

2.洋河地下水水源地

洋河水源地内有地下水监测井3眼、海水入侵监测井2眼。选取3眼监测井的水质状况如表2所示。

表2 洋河地下水水源地水质状况表

从表2中可以看出，硝酸盐氮是影响洋河水源地水质指标的主要因素。

三、地下水环境现状分析

根据水质现状调查评价，胶州湾近岸地下水中的主要超标参数主要是硝酸盐氮、总硬度、溶解性总固体以及氯化物。影响胶州湾近岸区域地下水环境的主要因素分析如下：

1.硝酸盐氮

硝酸盐氮是影响胶州湾近岸区域地下水水质的主要指标。丰水期地下水中硝酸盐氮的含量为 0.73～106mg/L，平均值28.4mg/L，超标率为58.9%。枯水期地下水中硝酸盐氮的变化范围0.17～75.9 mg/L，平均值为24.2mg/L，超标率为51.8%。

胶州湾近岸区域地下水硝酸盐氮的含量较高，可能是由于工业、生活废水排放所致。如胶州湾东岸青岛市区、北岸城阳城区、西岸黄岛城区的工业均比较发达，含氮工业废水排入到河流中进而逐渐渗入到地下水中，污染地下水。另外城市大量的生活污水中的氨氮经亚硝酸盐细菌作用转化为亚硝酸盐,最后经硝化细菌的作用而氧化为硝酸盐。最终形成的硝酸盐氮都渗入了地下,导致地下水硝酸盐氮超标。

2.总硬度及溶解性总固体

胶州湾近岸区域地下水硬度及硝酸盐的含量高是TDS升高的一个原因，另外，由于近海岸区海水入侵区及部分咸水区的存在，水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-等离子都变大，使TDS增大。

胶州湾近岸区城市化程度高，人口的密度也大，工农业特别是工业的发展很快，工业、生活污水中所含Ca2+、Mg2+直接进入地下水从而导致总硬度升高。同时该区蔬菜的种植面积较大，蔬菜种植中大量使用化肥和农药，化肥和农药在土壤中的硝化作用改变了土～水系统的酸碱条件，促进了土壤中难溶盐的溶解，土壤吸附的铵根离子和难溶盐阳离子发生阳离子交换作用，随灌溉和降雨入渗进入地下水导致地下水硬度升高。

3.海水入侵

胶州湾近岸区由于地势低平，海积层发育，地下水和海水的水力联系较密切。由于区域地表水资源量的短缺，区域社会经济发展主要依靠地下水资源。人为大量开采地下水令地下水位下降，出现漏斗区，改变了海、淡水之间的水力平衡，是造成海水入侵加重的人为因素，而长期海水入侵会导致地下水水质恶化。

四、地下水水资源保护措施建议

胶州湾是青岛的母亲湾，是青岛形成和发展的摇篮。近年来，青岛市按照建设“生态文明”的新要求，统筹胶州湾生态环境和沿岸陆源污染的环境监管，多措并举，严守青岛“母亲湾”的生态保护红线。根据胶州湾近岸社会经济发展的总体规划及水环境现状，提出以下水资源保护措施。

（1）工业污染控制措施。主要包括调整工业布局和产业结构、推行清洁生产、达标排放、加大工业废水处理以及关停污染严重企业等措施。各地方应根据各水功能区排污总量控制的要求和工业污染源承担的污染物削减责任，采取综合治理措施，防治水污染。

（2）加强城市污水处理设施建设。优化城市污水处理设施建设的措施、规模与布局，包括城市集中污水处理厂和居民小区污水处理设施、排污管网改造，雨污分流等。

（3）加强地下水水质监测。在胶州湾近岸区域建立健全地下水动态监测网，加强对地下水开采利用的监督，开展地下水情的预测预报，以指导地下水合理开采利用，及时发现和防治由于地下水开采引起的水文地质生态环境的恶化。

（4）合理布局地下水开采井群。根据胶州湾近岸区域的水文地质条件，合理布置地下水开采井群，尽量避免在同一层次、同一时间内进行开采。含水层较薄而又靠近河流时，可采取傍河取水，以渗渠、大口井、虹吸井群等形式取水；含水层较厚时，可采取管井或组井（分层、分段取水）形式取水。

（5）对地下水开采区进行划定，科学开采。要对地下水源地的补给量进行水量均衡分析，制定出合理开采量，作为科学开采依据。由于地下水补给具有季节性特点，因此在非补给时期，要适当控制开采量。如需在枯水期增加开采量，其超采部分必须在丰水期能得到补偿，科学开展人工补给地下水研究工作■

（作者单位：青岛五十八中 266071青岛市水文局 266071）