枯水期农村地下水污染特征及健康风险评价——以洛阳市洛龙区为例

摘要

地下水是地球上重要的水资源，因其储量丰富、分布广泛、水质纯净、便于开采等优点被大量用于工农业生产及生活饮用。我国大部分城市和绝大多数农村地区以地下水作为饮用水源，地下水水质状况与广大居民的生活息息相关。农业肥料滥施，工业废水乱排及生活污水、垃圾等不加处理排放给地下水造成了污染。地下水受污染后难以治理，且水层越深自净能力越差，水质需要很长时间才能恢复，严重威胁居民的身体健康。本文以洛阳市洛龙区农村为研究区域，通过采集58个村镇的地下水样品，采用ICP-MS等仪器分析了样品的pH、温度、溶解氧、电导率、总硬度、氟离子及16种金属、非金属元素含量，探讨了枯水期农村地下水污染特征，并运用单因子指数模型、内梅罗指数模型和健康风险评价模型对地下水进行了综合污染评价和致癌与非致癌风险评价，主要得出以下研究结果：
　　（1）洛龙区枯水期农村地下水pH、温度、电导率、溶解氧、总硬度和氟离子浓度范围分别为7.07~8.01、11.8~24.8℃、257.0~1041.0μs/cm、0.10~0.25mg/L、138.72~634.77mg/L、0.12~0.49mg/L，总硬度在部分区域超过《地下水质量标准》Ⅲ类水限值，超标率约为20％，超标区域分布在洛龙区西北部、南部和东北部部分区域；
　　（2）洛龙区枯水期农村地下水电导率、溶解氧、总硬度和氟离子浓度均随地下水深度变化呈下降趋势，深层地下水质优于浅层地下水，且水质稳定；洛龙区城区自来水水质优于农村地下水；
　　（3）洛龙区枯水期农村地下水中钒、硼、钛、铜、铁、锰、镍、钴、镉、铬和砷元素浓度范围分别为0.23~5.61μg/L、0~18.30μg/L、0~8.84μg/L、1.06~13.53μg/L、3.65~86.20μg/L、0~15.50μg/L、0~2.64μg/L、0~0.32μg/L、0.08~0.21μg/L、0~3.58μg/L和0~0.26μg/L，浓度均很低且远低于《地下水质量标准》Ⅲ类水限值，不存在超标情况；各元素在洛龙区农村区域分布特征没有表现出明显的相似性，差异较大；除钒元素浓度随地下水水深增加呈上升趋势外，硼、钛、铜、铁、锰、镍、钴元素浓度均随地下水深度增加呈下降趋势，表明深层地下水水质总体上优于浅层地下水；
　　（4）洛龙区枯水期农村地下中pH、总硬度、氟离子、钒、硼、钛、铜、铁、锰几项指标对地下水污染综合评价结果均为Ⅱ类（良好）及以上，表明各检测指标共同作用下并未对洛龙区农村地下水造成明显污染，地下水水质良好，且短期内水质不会发生明显变化；
　　（5）洛龙区枯水期农村地下水中各特征污染物非致癌风险和总非致癌风险值范围分别为0~9.12E-02和1.47E-02~9.63E-02，均小于1，为人体可以接受的水平或可以忽略；铜元素非致癌风险贡献率最高，应引起重视；前窑村地下水中铬致癌风险值为1.79E-04，李屯村地下水中镉致癌风险值为1.56E-05，均大于1×10-5，为不可接受风险水平；其余采样点地下水不存在致癌风险或致癌风险水平很低，为可接受风险水平，处于可控范围。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.4 论文提纲

第二章 研究区概况与研究方法

2.1 研究区域概况

2.2 研究方法

第三章 地下水常规污染分析

3.1 12月地下水样品分析

3.2 1月地下水样品分析

3.3 12月和1月地下水各指标对比

3.4 地下水各指标与水深关系

3.5 地下水总硬度和氟离子分布特征

3.6 本章小结

第四章 地下水金属、非金属污染分析

4.1 12月地下水金属、非金属含量分析

4.2 1月地下水金属、非金属含量分析

4.3 12月和1月地下水中金属、非金属元素含量对比

4.4 金属、非金属含量与地下水水深关系

4.5 地下水金属、非金属元素区域分布特征

4.6 本章小结

第五章 地下水污染评价和健康风险评价

5.1 单因子指数评价

5.2 内梅罗指数评价

5.3 健康风险评价

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

在学期间研究成果

致谢