地下水现状实用13篇

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一、地下水水质评价指标探讨

地下水水质评价要求具备一定的客观性、代表性以及全面性,这就要求在评价分析时科学、合理的选择评价方法,尽量提高地下水水质评价的工作效率。在实际工作中,地下水水质评价的关键在于评价指标的选取,简单来说,评价指标不同,工作中得到的最后评价结果也会大不相同。

水质标准这一概念的兴起在上世纪20年代初,西方某个经济略为发达的国家最早注意到了水源安全饮用问题,并提出和制定了关于公共卫生用水的标准,为人类用水安全标准体系的发展奠定了基础。但由于受到技术条件限制,早期的公共卫生用水标准都比较简单,suo9制定的水质监测指标也相对较少,并不能对水源水质作全方位的监测。后随着环境污染问题的越加严重,水中污染物种类及数量也增加得越多,导致最初的水质监测技术和标准失去效用,无法对水中新增污染物进行监测,最终造成人类生命遭受水污染威胁的局面。为了解决以上问题,研究人员结合时代背景,将一些先进的科学技术应用到水质监测中,并对落后的、不健全的水质标准作出更改,经过多年发展之后,最终发展到了2个级别、4个大类,229个评价指标程度。进一步保障了人类饮水安全。

近年来,我国水资源保护工作得到了很大的发展,不仅在实际做法上获得了较大的成就,而且还改进、完善了水资源质量评价标准,先后颁布了多种水资源质量标准,如《地表水环境质量标准》、《地下水质量标准》、《生活饮用水卫生标准》等等,这些体制的建立促进了我国水资源保护工作的发展,同时也为是我国水资源开发利用提供了强而有力的法律保障。为了缓解我国现阶段所面临的水资源匮乏问题,国家相关部门建议开发评价地下水,利用丰富的地下水资源来缓解饮水供需矛盾,解决实际性的问题。但考虑到地下水资源的污染问题比较严重,在开发利用之前必须对地下水的水质进行评估评价,利用国家标准对地下水水质进行考核,为地下水资源的开发利用、管理保护等工作提供科学保障。

国家不同、地质不同,人们所制定的地下水水质评价标准也大不相同。拿我国的生活饮用水评价来说,我国卫生饮用水评价标准与世界卫生组织设定的卫生标准就存在不同,主要表现在如下方面:

(1)我国生活饮用水评价标准将水源的化学指标与感官形状进行了划分,并纳入了水质的毒理学指指标,所呈现出来的特点是直观明了,比世界卫生组织制定的水质评价标准更具优势。

(2)从水质量评价指标的总量上看,我国现行所使用的饮用水卫生标准中所社设定的指标总量比世界卫生组织设定的指标总量要少很多,即使在2009年后有了新的改变,但总的来说还是偏少,尤其在微生物评价指标和有机组分评价指标两个方面。

二、地下水水质评价方法

作为地下水水质评价的工具和手段,选取的评价方法是否合理也是地下水水质评价结果客观与否的关键。随着科学技术的不断进步,世界各国的专家学者对地下水水质评价方法进行了深入的探索,也提出了很多评价方法和模型。但由于评价因子与水质等级问的非常复杂的非线性关系,以及水体污染的随机性和模糊性,对于地下水水质评价至今仍没有一个被广泛接受的评价模型。

1、单因子评价方法

单项因子评价是指分别对单个指标进行分析评价。该方法计算简便,且通过评价结果能直观地反映水质中哪一类或哪几类因子超标,同时可以清晰地判断出主要污染因子和主要污染区域。但是由于是对单个水质指标独立进行评价,因此得到的评价结果不能全面地反映地下水质量的整体状况,可能会导致较大的偏差。

2、综合评价方法

2.1综合指数法

通过多个指标并赋予各指标不同的权重的综合判断确定地下水质标准的综合指数法在地下水水质评价中一直被广泛应用。该方法简洁易懂、运算方便、物理概念清晰,决策者和公众可以快捷明了地通过评价结果掌握水质信息。

2.2人工神经网络

与传统的综合指标评价方法相比主要具有以下的优点:1)通过模型的自学习和自适应能力,可自动获得水质参数间的合理权重,无需人为干预,因此评价结果具有客观性。2)一旦对标准训练完毕,就可以用训练好的网络对实测样本进行评价,计算简便,可操作性强。3)通过在训练过程中适当改变输入节点数和输出节点数,来修改评价参数和等级,从而使模型的应用具有一定的灵活性。

2.3模糊综合评判法

地下水水质评价中的污染程度、水质类别都是一些客观存在的模糊概念和模糊现象,简单地根据某一数字界限来对地下水水质进行研究和评价是不合适的。而模糊集理论的在地下水水质评价中的应用与传统的评价方法相比更适应于水质污染级别划分的模糊性,能更客观地反映水质的实际状况。模糊综合评判法最主要的优点就是通过构造隶属函数可以很好地反映水质界限的模糊性。

三、结束语

综上所述,地下水水质评价在水资源保护和水资源开发利用中占据着重要地位,为了能有效缓解水资源匮乏问题,我们有必要对地下水进行开发,但同时为了保证地下水水质的合格,必须在水源利用前期对地下水水质进行科学评价。地下水水质评价的关键在于评价质量指标,我国相关部门应该尽快完善地下水水质评价质量标准,加强地下水管理和加大水质监测力度,切实促进我国水资源保护事业的发展。■

参考文献

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2、地下水环境现状调查与评价工作的深度应满足相应的工作级别要求。当现有资料不能满足要求时,应组织现场监测及环境水文地质勘察与试验。对一级评价,还可选用不同历史时期地形图以及航空、卫星图片进行遥感图像解译配合地面现状调查与评价。

3、对于地面工程建设项目应监测潜水含水层以及与其有水力联系的含水层,兼顾地表水体,对于地下工程建设项目应监测受其影响的相关含水层。对于改、扩建I类建设项目,必要时监测范围还应扩展到包气带。

(二)调查与评价范围

地下水环境现状调查与评价的范围以能说明地下水环境的基本状况为原则,并应满足环境影响预测和评价的要求。

1、Ⅰ类建设项目

(1)Ⅰ类建设项目地下水环境现状调查评价范围应包括与建设项目相关的环境保护目标和敏感区域,必要时还应扩展至完整的水文地质单元。

(2)当Ⅰ类建设项目位于基岩地区时,一级评价以同一地下水文地质单元为调查评价范围,二级评价原则上以同一地下水水文地质单元或地下水块段为调查评价范围,三级评价以能说明地下水环境的基本情况,并满足环境影响预测和分析的要求为原则确定调查评价范围。

2、Ⅱ类建设项目

Ⅱ类建设项目地下水环境现状调查与评价的范围应包括建设项目建设、生产运行和服务期满后三个阶段的地下水水位变化的影响区域,其中应特别关注相关的环境保护目标和敏感区域,必要时应扩展至完整的水文地质单元,以及可能与建设项目所在的水文地质单元存在直接补排关系的区域。

3、Ⅲ类建设项目

Ⅲ类建设项目地下水环境现状调查与评价的范围应同时包括Ⅰ、Ⅱ类建设项目所确定的范围。

二、污染源调查

(一)调查原则

1、对已有污染源调查资料的地区,一般可通过搜集现有资料解决。2、对于没有污染源调查资料,或已有部分调查资料,尚需补充调查的地区,可与环境水文地质问题调查同步进行。3、对调查区内的工业污染源,应按原国家环保总局《工业污染源调查技术要求及其建档技术规定》的要求进行调查。对分散在评价区的非工业污染源,可根据污染源的特点,参照上述规定进行调查。

(二)调查对象

地下水污染源主要包括工业污染源、生活污染源、农业污染源。

调点主要包括废水排放口、渗坑、渗井、污水池、排污渠、污灌区、已被污染的河流、湖泊、水库和固体废物堆放(填埋)场等。

(三)不同类型污染源调查要点

1、对工业或生活废(污)水污染源中的排放口,应测定其位置,了解和调查其排放量及渗漏量、排放方式(如连续或瞬时排放)、排放途径和去向、主要污染物及其浓度、废水的处理和综合利用状况等。

2、对排污渠和已被污染的小型河流、水库等,除按地表水监测的有关规定进行流量、水质等调查外,还应选择有代表性的渠(河)段进行渗漏量和影响范围调查。

3、对污水池和污水库应调查其结构和功能,测定其蓄水面积与容积,了解池(库)底的物质组成或地层岩性以及与地下水的补排关系,进水来源、出水去向和用途、进出水量和水质及其动态变化情况,池(库)内水位标高与其周围地下水的水位差,坝堤、坝基和池(库)底的防渗设施和渗漏情况,以及渗漏水对周边地下水质的污染影响。

4、对于农业污染源,重点应调查和了解施用农药、化肥情况。对于污灌区,重点应调查和了解污灌区的土壤类型、污灌面积、污灌水源、水质、污灌量、灌溉制度与方式及施用农药、化肥情况,必要时对污灌区的土壤类型、污灌前后土壤污染物含量及累积情况。必要时可补做渗水试验,以便了解单位面积渗水量。

5、对工业固体废物堆放(填埋)场,应测定其位置、堆积面积、堆积高度、堆积量等,并了解其底部、侧部渗透性能及防渗情况,同时采取有代表性的样品进行浸溶试验、土柱淋滤试验,了解废物的有害成份、可浸出量、雨后淋滤水中污染物种类、浓度和入渗情况。

6、对生活污染源中的生活垃圾、粪便等,应调查了解其物质组成及排放、储存、处理利用状况。

7、对于改、扩建I类建设项目,还应对建设项目场地所在区域可能污染的部位(如物料装卸区、储存区、事故池等)开展包气带污染调查,包气带污染调查取样深度一般在地面以下25cm~80cm之间即可。当调查点所在位置一定深度之下有埋藏的排污系统或储藏污染物的容器时,取样深度应至少达到排污系统或储藏污染物的容器底部以下。

(四)调查因子

地下水污染源调查因子应根据拟建项目的污染特征选定。

三、地质环境现状调查

污染物排放对地下水的污染,其发生、发展主要受水文地质条件的控制,分析研究建设工程所在地的水文地质条件是开展监测评价工作的基础。

(一)收集资料

资料收集的主要内容有:①包气带的岩性结构与厚度;②含水层与隔水层的岩性与分布;③控制含水层分布的地质构造条件;④地下水的补给来源;⑤地下的迳流方向;⑥地下水排泄方式及供水功能;⑦地下水富水地段的分布;⑧工程建设前的地下水水质;⑨建设工程排水下渗与含水层的关系;⑩水源地与建设工程的距离、位置关系(上、下游关系)等。

(二)水文地质条件调查

水文地质条件调查的主要内容包括:

1、气象、水文、土壤和植被状况。2、地层岩性、地质构造、地貌特征与矿产资源。3、包气带岩性、结构、厚度。4、含水层的岩性组成、厚度、渗透系数和富水程度;隔水层的岩性组成、厚度、渗透系数。5、地下水类型、地下水补给、径流和排泄条件。6、地下水水位、水质、水量、水温。7、泉的成因类型,出露位置、形成条件及泉水流量、水质、水温,开发利用情况。8、集中供水水源地和水源井的分布情况(包括开采层的成井的密度、水井结构、深度以及开采历史)。9、地下水现状监测井的深度、结构以及成井历史、使用功能。 10、地下水背景值(或地下水污染对照值)。

(三)环境水文地质问题调查

环境水文地质问题调查的主要内容包括:

1、原生环境水文地质问题:包括天然劣质水分布状况,以及由此引发的地方性疾病等环境问题。

2、地下水开采过程中水质、水量、水位的变化情况,以及引起的环境水文地质问题。

3、与地下水有关的其它人类活动情况调查,如保护区划分情况等。

四、地下水环境现状监测

1、地下水环境现状监测主要通过对地下水水位、水质的动态监测,了解和查明地下水水流与地下水化学组分的空间分布现状和发展趋势,为地下水环境现状评价和环境影响预测提供基础资料。

2、对于I类建设项目应同时监测地下水水位、水质。对于II类建设项目应监测地下水水位,涉及可能造成土壤盐渍化的II类建设项目,也应监测相应的地下水水质指标。

3、现状监测井点的布设原则

(1)地下水环境现状监测井点采用控制性布点与功能性布点相结合的布设原则。监测井点应主要布设在建设项目场地、周围环境敏感点、地下水污染源、主要现状环境水文地质问题以及对于确定边界条件有控制意义的地点。对于Ⅰ类和Ⅲ类改、扩建项目,当现有监测井不能满足监测井点位置和监测深度要求时,应布设新的地下水现状监测井。

(2)监测井点的层位应以潜水和有开发利用价值的含水层为主。潜水监测井不得穿透潜水隔水底板,承压水监测井中的目的层与其他含水层之间应止水良好。

(3)一般情况下,地下水水位监测点数应大于相应评价级别地下水水质监测点数的2倍以上。

(4)地下水水质监测点布设的具体要求:

①一级评价项目目的含水层的水质监测点应不少于 7个点/层。评价区面积大于100km2时,每增加15km水质监测点应至少增加1个点/层。

一般要求建设项目场地上游和两侧的地下水水质监测点各不得少于1个点/层,建设项目场地及其下游影响区的地下水水质监测点不得少于3个点/层。

②二级评价项目目的含水层的水质监测点应不少于 5个点/层。评价区面积大于100km时,每增加20km水质监测点应至少增加1个点/层。

一般要求建设项目场地上游和两侧的地下水水质监测点各不得少于1个点/层,建设项目场地及其下游影响区的地下水水质监测点不得少于2个点/层。

③三级评价项目目的含水层的水质监测点应不少于 3个点/层。

一般要求建设项目场地上游水质监测点不得少于1 个点/层,建设项目场地及其下游影响区的地下水水质监测点不得少于2个点/层。

注意问题在布设监测点时,要特别注意调查以下内容:

(1)水位埋深 水位埋深是指地面到地下水面的距离。因为各含水层补给来源和开采情况不同,水位埋深可以有明显的差别,根据各测点地下水位埋深数据,可以判定所取水样代表哪个含水层的水质。

(2)采样井基本情况 通过收集资料和调查访问了解井深、含水层埋深、含水层岩性等,判断含水层位置。如果是多层混合取水则不宜选用。同时调查了解井的使用情况,确定是农灌用水井还是生活用水井,是否长期使用等,如果井长期不用或淤塞则不宜选用。

(3)采样点周围的环境状况 调查记录在采样点周围是否有猪圈、臭水坑、牛羊等牲畜圈,是否位于菜园内等。这些地方三氮含量一般较高,不能代表区域地下水质量,最好选用农田中经常使用的灌溉井。

上述内容应详细填写在监测点(机、民井)调查卡片中。

4、地下水水质现状监测点取样深度的确定

(1)评价级别为一级的Ⅰ类和Ⅲ类建设项目,对地下水监测井(孔)点应进行定深水质取样,具体要求:

①地下水监测井中水深小于20m时,取二个水质样品,取样点深度应分别在井水位以下1.0m之内和井水位以下井水深度约3/4处。

②地下水监测井中水深大于20m时,取三个水质样品,取样点深度应分别在井水位以下1.0m之内、井水位以下井水深度约1/2处和井水位以下井水深度约3/4处。

(2)评价级别为二级、三级的Ⅰ类和Ⅲ类建设项目和所有评价级别的Ⅱ类建设项目,只取一个水质样品,取样点深度应在井水位以下1.0m之内。

5、监测内容

(1)水质 自然界中影响地下水质量的有害物质很多,不同地区工业布局不同,污染源类型差异大,污染物种类也各不相同,因此,地下水质量因子的选择要根据研究区的具体情况而定,选择对生物、环境、人体和社会经济危害大的参数作为主要评价对象。

通常建设项目的环境影响评价,其地下水水质监测主要考虑能够反映地下水正常的水质状况及建设项目的特征污染物两方面就可以了。监测因子一般选取PH、Cl-、SO4=、NO3-、NO2-、NH3+、总硬度、高锰酸盐指数等。特征污染物则与具体工程项目有关,常有F-、As、石油类、挥发酚、Cr+6、Hg、Pb、Cd等。卫生指标选用大肠杆菌数和细菌总数两项指标。监测因子的选择关键是能选准工程项目的特征污染物。

进行区域地下水环境质量综合评价时,为了能全面评价地下水水质,应选择以下监测项目中的二十项以上:

Cl-、SO4=、NO3-、NO2-、NH3+、F-、PH、总硬度、矿化度、高锰酸盐指数、挥发酚、氰化物、As、Cr+6、Hg、Pb、Cd、Fe、Mn、Ag、Mo、Se、大肠菌群等。必要时还应监测反应评价区水质主要量问题的其他项目,如阴离子合成洗涤剂、有机氯、有机磷、苯类、溶解氧、耗氧量及其他的工业排放有机物质。

地下水水质现状监测项目的选择,应根据建设项目行业污水特点、评价等级、存在或可能引发的环境水文地质问题而确定。即评价等级较高,环境水文地质条件复杂的地区可适当多取,反之可适当减少。

(2)水位 水位是确定地下水流向的重要因素,应通过水准仪进行测定。当不具备条件时,要测量其水位埋深。

(3)水温 水温是确定含水层埋深、循环深度及补、径、排条件的重要指标。当水温出现异常时,应分析原因,判断取样工作的正确性,水温应现场测定。

6、现状监测频率要求

(1)评价等级为一级的建设项目,应在评价期内至少分别对一个连续水文年的枯、平、丰水期的地下水水位、水质各监测一次。

(2)评价等级为二级的建设项目,对于新建项目,若有近3年内不少于一个连续水文年的枯、丰水期监测资料,应在评价期内进行至少一次地下水水位、水质监测。对于改、扩建项目,若掌握现有工程建成后近3年内不少于一个连续水文年的枯、丰水期观测资料,也应在评价期内进行至少一次地下水水位、水质监测。

若已有的监测资料不能满足本条要求,应在评价期内分别对一个连续水文年的枯、丰水期的地下水水位、水质各监测一次。

(3)评价等级为三级的建设项目,应至少在评价期内监测一次地下水水位、水质,并尽可能在枯水期进行。

7、地下水水质样品采集与现场测定

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沧州地下水资源现状

沧州市多年平均(1956-2008)水资源总量为12.02亿m3,人均水资源占有量仅172m3。境内60%的面积为微咸水或咸水,地表水和浅层地下淡水严重不足。近些年来干旱少雨,地表水比多年平均减少了60%,各河渠外来客水从八十年代起至今基本断流。长期以来只能靠开采深层地下水维持工农业生产及生活、生态用水,导致深层水超采严重,年均超采约5亿m3。出现了地下水位连年下降、地下水漏斗面积不断扩展、地面沉降加剧等一系列水环境问题。目前水位埋深大于60m的封闭面积已发展到8530km2,是全市总面积的61%;地下水漏斗从单一漏斗发展成复合漏斗,形成了1.4万km2全国罕见的降落“漏斗群”;地面年沉降量最高达100.4mm。

用水结构分析及存在问题

依据沧州水资源公报,2008年度供(用)水水源主要包括地表水、浅层地下水、深层地下水、微咸水、再生水,其供(用)水量分别为2.0975亿m3、3.4653亿m3、6.5281亿m3、0.4230亿m3、0.0043亿m3。

2008年沧州水资源量及利用情况表( 单位:亿m3)

水源

类别 可利用量 实际

利用量 占总

用水量% 利用率% 备注

地表水 2.1668 2.0975 16.76 96.80 其中引黄量为0.5306

浅层地下水 5.10 3.4653 27.68 51.40

深层地下水 2.924(限采量) 6.5281 52.15 较去年减少了0.7

引黄量 2.5465 2.5465 100 其中入白洋淀2.0159,其余入大浪淀水库

微咸水 4.13 0.423 3.38 10.31

再生水 0.2409 0.0043 0.03 28.64 利用量为半年左右,实际利用量可达0.069

咸水 1.2 0 0 0

合计 15.7621 12.5182

2008年沧州市水资源利用量用途分类统计表(单位:亿m3)

用途分类 水资源利用量(亿m3) 占总量百分比(%)

城镇生活 0.7502 5.99

工业用水 1.2677 10.13

菜田用水 0.9425 7.53

农田灌溉 7.6827 61.37

林牧渔用水 0.7854 6.28

农村人畜用水 1.0897 8.70

合 计 12.5182 100

2008年全市实际总供(用)水量为12.5182亿m3,分析可知,无论行业用水结构还是水源结构,都存在着明显的不合理,非常规水资源的利用率偏低。

从行业用水结构上来看,农业用水占用水总量的75.18%,城镇生活和工业用水占总用水量的16.12%,农村人畜用水占总用水量的8.7%,农业节水潜力较大;从水源结构上来看,深层地下水占了用水总量的52.15%,超采约3.6037亿m3,储量较为丰富的微咸水仅用了0.4230亿m3,占用水总量的3.38%,再生水占了用水总量的0.03%,可见,虽然深层地下水的利用量比上一年减少近1亿,但还是处于严重超采状态;而微咸水和再生水的利用量所占比例和利用率明显偏低,利用潜力较大。

分析其原因,主要有以下几个方面,一是沧州是农业大市,农业用水量较大,使得深层地下水的开采量偏大;二是受用水习惯影响,对非传统水资源的利用量和利用率偏低;三是用水制度不健全,不能做到优水优用;四是节水意识较差,水资源浪费现象依然存在。

随着社会不断发展,用水量在不断增加,沧州市缺水状况十分严峻,如何探索新方式、新方法,通过节水措施的实施、各种水资源的综合利用和优化配置等解决当前用水问题,是当前面临的一项重大任务。

地下水环境治理措施

沧州面临的地下水环境问题以深层地下水超采造成的地面沉降等一系列环境问题为主,深层地下水环境的修复主要措施就是通过人为的控制措施、技术措施和工程措施,控制和减少对深层地下水的开采量,或利用工程措施,回补深层地下水,提高地下水位,抑制地面沉降等。

1、为了弥补超采地下水带来的损失,积极探寻可替代水源,其水源主要包括外调水及咸水、微咸水、再生水、雨水、海水淡化等非常规水源。

2、当地水、外调水、非常规水并用:在水资源的利用上,要本着非常规水优先于常规水资源、地表水资源优先于地下水资源、浅层地下水资源优先于深层地下水资源、外调水资源优先于本地水资源的原则,城镇生活及工业生产优先使用引江水和引黄水,后使用地下水;农业优先使用地表水、浅层地下水、微咸水、再生水、外调水,后使用深层地下水;生态及景观用水优先使用再生水的原则,减少对深层地下水的开采,缓解水资源短缺危机,改善和修复地下水环境。

3、实施南水北调,目前,沧州市除市区外,居民生活用水基本全部为深层地下水,南水北调工程实施后,能够使受水区的县(市、区)有相对充足可靠的水源,工业、居民生活和城市环境用水将切换为地表水(外调水),而不再依赖深层地下水,从而保护地下水源,减少地质灾害和环境灾害的发生。供水后,沿线浅层地下水得到补充和涵养,地下水位将逐渐回升,水质得到改善,减少对深层地下水的开采,用水矛盾缓解,沿线植被状况会有所修复,这些都会带来一定的生态环境效益。

4、咸水、微咸水利用:沧州区域内浅层咸水、微咸水分布广泛,水量比较丰富,且埋藏浅,易开采,成井费用低。通过一系列措施,改善咸水、微咸水水质,广泛用于农业、居民生活、工业生产等方面。

5、海水的利用:沧州沿海地区既没有地表水源,地下水又严重超采,阻碍了当地的发展和渤海新区建设。因此,《沧州市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》提出,在沿海100km2范围内建设临港化工园区及加快黄骅港城区的建设时,要求两区内的项目,要最大限度的利用海水,能直接用的直接用,不能直接用的采取淡化措施。海水的利用,既解决了沿海淡水资源短缺的矛盾,加快了新区建设步伐,确保了工业项目的上马,促进了当地国民经济的发展,又保护了地下水,改善了地下水环境。

6、雨洪资源利用:雨洪资源相比其他的水源,成本低、水质好,不需处理既可利用,不仅可以增加水资源可利用量、减少对深层地下水的开采、缓解水资源危机,而且起到了保护水资源、修复水环境的双重作用,随着今后雨洪资源综合利用技术的不断推广和水利工程设施的不断完善,通过科学合理规划,加快坑塘、河渠、水库等蓄水设施建设,新建或改建修缮各类节制闸涵,清淤疏浚河渠等,加大对雨洪资源的利用。

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地下水是水循环的重要组成部分,它为地球上的生命物体及人类提供水源。随着经济的发展和人口的增加,地下水资源的开发利用也日趋广泛,地下水已成为城市、农村和工农业用水的重要水源。因此适时对地下水进行监测,及时掌握地下水水质的优劣及其变化趋势,为水资源管理部门提供决策依据,就显得尤为重要。

2研究区域自然概况及水文地质条件

2.1研究区域自然概况

承德市位于河北省东北部,北靠辽蒙,南临京津,东和东南与省内的秦皇岛、唐山两个沿海城市接壤,西与张家口市相连。地理位置为北纬40°11′40°40′,东经115°55′-119°15′。承德市幅员面积39548平方千米,其中市区面积18.6平方千米,截至2008年末,全市总人口369.38万人,市区人口30万。

承德市属亚温带向亚寒带过渡地带,半湿润半干旱,四季分明,光照充足,昼夜温差大。年平均气温8.9℃,年均无霜期160天.夏季多温凉,冬季少严寒。多年平均降雨量537.6毫米降水量分布的总趋势是西北少、东南多。

2.2区域水文地质条件

承德市的水文地质情况较为复杂,从大陆单元上是位于中朝陆台北缘,与蒙古地槽南缘相接。最突出的区域地质特点中国标准阿尔卑斯式褶皱构造,由于褶皱同期或后期花岗岩的侵入,局部地区也产生了窟窿和小型盆地构造,伴随着产生了砂的断层,并间有逆掩断层。整个承德市辖区共分三块构造:一是蒙古地槽,二是内蒙古背斜,三是燕山沉降带。

3地下水水质监测与评价方法

3.1评价区及监测井的选择

承德市在八县三区共布设30眼地下水监测井,全年在枯水期5月和丰水期9月两次进行监测,以反映我市丰、枯季地下水水质变化情况,基本上能反映我市地下水水质状况及污染程度。本次评价选取了年河北省水环境监测中心承德分中心2006年2011年共6年地下水水质监测资料进行分析评价。同时在样品采集和分析的过程中考虑了环境样品采集和分析质量保证措施能够符合实验室计量认证的相关要求。

3.2评价标准及评价因子

本次评价采用《地下水质量标准》(GB/T 14848-93),《生活饮用水标准》(GB5749-2006),《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)。水质评价因子包括:PH值、硫酸盐、氯化物、总硬度、溶解性总固体、氟化物、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、高锰酸盐指数、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、铁、锰等19项评价参数。

3.3评价方法

评价方法采用各水质监测井水质分析资料的年均值与《地下水质量标准》中3类标准相比较,来确定水质类别,从而得出水质级别,并计算各类水质占总监测井的比例,由此得到地下水水质评价成果,统计主要污染物,超标倍数及超标井率。其中污染物质的超标倍数以地下水3类质量标准统计计算,即评价中的超标倍数实际为超过3类水质标准的倍数,检出井率=检出井数/检测井数×100%;超标井率=超标井数/检测井数×100%最后综合2006-2011年6年的监测资料,评价出6年平均水质状况及水质级别,并分析地下水污染趋势。

3.4评价结果

从评价结果来看,承德市地下水中的超标井率为36.7%(超标井指超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)III类标准的水井),其中Ⅳ类水占23.3%,超V类水占13.4%。主要超标项目为总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、高锰酸盐指数、汞、铁和锰含量。

3.5地下水水质趋势分析

通过对2006年-2011年承德市地下水监测井水质监测资料分析得出,监测井水质变差的有4眼,占13.3%,水质逐渐变好的监测井15眼占50%,无明显变化的11眼,占36.7%。水质明显变好的原因是不同地域采取了不同的措施,例如工矿企业排放废水量明显减少,生活垃圾有固定点处理,各县基本上均建立了不同的处理污水的设施,污水处理厂相继建设并启用。

4地下水功能评价

从生产、生活对水质的要求出发,依据《生活饮用水标准》(GB5749-2006)及《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)对地下水监测井进行功能评价。

4.1饮用水

承德市地下水水质按《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)进行评价,符合生活饮用水卫生标准的共19眼,占评价井总数的63.3%;不符合生活饮用水卫生标准的共11眼,占评价井总数的36.7%。超标项目主要为总硬度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、铁等。

4.2农田灌溉用水

承德市地下水水质按《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)进行评价,全部符合农田灌溉用水标准。

5地下水水质污染成因分析

承德市地下水水质受到不同程度的污染,其原因主要表现在:

5.1总硬度过高主要是由于承德的特殊的地质结构、岩层结构及土壤本身的性质所造成的。

5.2氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮等物质含量过高,主要是由于在农业生产中,对农药、化肥的不合理使用造成的。农药和化肥,除草剂等残留物质常年积累在土壤中,随着灌溉水及雨水的淋浴,入渗到地下水中。另外工业废水及生活污水也是导致地下水中氨氮等物质超标的原因。

5.3矿山开采,水源开采。在开采矿山的过程中,大量的地下水不断涌现出来,矿物污染物进入地下水中,既造成了地下水源的浪费又加剧了地下水的污染。

6地下水资源水质保护建议与措施

承德市地下水已经出现了不同程度的污染,这样会严重制约经济的发展,影响居民的身体健康,因引起有关部门的高度重视,采取相应的措施加以治理,改善地下水水环境状况。

6.1加强水环境保护宣传,严格执行《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》等环境法规,提高全社会对水资源、水环境的认识。

6.2加大执法力度,增强环境意识,控制污染源,建设污水处理设施,防止工业三废及生活用水无限制的排放,采用科学的方法合理使用农药与化肥。

6.3保护水资源,防治水污染必须加强地下水水质管理和水质监测工作,对各水质监测井应实行跟踪监测,发现水质异常,应进行重点监测,查找原因,及时解决和处理。

6.4引水补源和改善水质

被污染的地下水,如果杜绝其污染来源,经过一定时间后,由于地下水的自然补给、运动和岩层的吸附,可以逐渐稀释和净化。但是在地下水径流条件不很通畅的条件下,其净化过程十分缓慢。因此,采用人工补给的办法,利用水质达标的地表水进行回灌,可以大大加快稀释和净化过程。

7结语

通过对承德市地下水水质状况的分析及评价,得出了承德市地下水水质已经受到不同程度的污染,应该加强地下水资源的保护,根据承德市水文地质状况,作出合理的水源规划,同时不断提高县、乡污水处理能力,有计划、有步骤、有针对性的对地下水水质进行科学的管理,全面提高地下水资源利用率,促进水资源的可持续发展和各项事业的健康发展。

参考文献

[1]中国标准出版社第二编辑室.水质分析方法国家标准汇编.中国标准出版社[M].1996

[2]河北省承德市水资源保护规划报告.河北省承德市水资源管理办公室、河北省承德水文水资源勘测局[R].2001

篇5

水资源是我们人类赖以生存的必需品之一,但经过我们人类长年累月对水资源的过度索取和污染,水资源缺乏已经成为了当今世界性的一个重要问题。

地下水是人类可用的淡水资源的重要组成部分,在我国,地下水资源量占了总水资源量的三分之一,占全国总用水量的五分之一,是我国大约7成的人口的主要饮用水源。

地下水的特点是水质好、分布广, 因此得到广泛利用。可见地下水资源对我国的重要性。除此之外,地下水还是维持水系统平衡的重要保障,支撑着整个大自然的正常运作。但是随着我国经济的高速发展和人口的急剧增长,地下水污染的程度日益严重。现今,如何治理地下水污染已经成为全社会急需解决的一个重要问题。

因此,本文就分析我国地下水的污染现状,然后有针对性地提出一些治理措施,希望为我国在地下水污染的治理上提供一点帮助。

1 我国的地下水的污染现状

近年,我国地下水的污染状况越来越严重,大部分地区的地下水环境受到污染,有部分地区污染严重到已不宜饮用,且污染程度每天都在加深。

根据最近的水质监测报告,我国大部分地区的地下水水质都在不断恶化。其中,以北方城市地区最为严重,污染元素多且超标率高,主要污染超标因素有矿化度、总硬度、氟化物、氯化物、细菌和大肠菌群等。

除了以上的无机污染物之外,还有例如苯并花、氯代烃等持久性的有机污染物。部分重污染区水质污染属于严重超标,超标原因多为硬度、汞、铬和氨氮含量较大等,该地区地下水的水质已不宜人类饮用,其中汞和铬等有毒有害物质更会对人体造成直接损害。

2 地下水污染的治理技术措施

经过长时间的研究和实践,人们总结出了比较系统的地下水污染治理技术。以下我们就列举一些比较有效的措施:

2.1 物理处理法

顾名思义,物理处理法就是采用物理手段来治理受污染的地下水,物理处理法主要有屏蔽法、被动收集法和水动力控制法三种方法。

(1)屏蔽法

屏蔽法的做法就是在受污染的地下水体周围建立起各种物理屏障, 以防止污染范围进一步扩大。在通常情况下屏蔽法只作为地下水污染治理初期中的一种临时性控制办法,除了对小范围的带有剧毒的重度污染物时进行屏蔽时才作为永久性的办法。

(2)被动收集法

被动收集法就是在地下水流的下游部分挖出一条沟道,目的是利用设置在沟内的收集系统将漂浮在水面的污染物质统一收集起来然后方便集中处理。

(3)水动力控制法

水动力控制法是通过向含水层注水或者抽水从而使地下水的水力坡度发生改变, 运用井群系统来将受清洁的水体与受污染的水体分隔开,有效地保证清洁水体免受污染,根据井群系统布置方式的不同,水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。

2.2 化学处理法

(1)加药法

将化学药剂通过井群系统注入到受污染的水体中, 例如添加氧化剂使有机物降解或沉淀无机化合物,注入中和剂用来中和酸、碱性溶液等。

(2)冲洗法

是治理有机烃类污染的有效办法,可分为蒸汽冲洗、空气冲洗或者酒精冲洗等。蒸汽冲洗是通过令机物热解,逼使挥发性组份溢出。而空气冲洗就是将空气直接注入受污染水体的底部, 然后空气在水中上升时,会携带污染物中的挥发性组份一同溢出,最后再用集气系统统一将气体收集起来进行处理。

(3)土壤改性法

通过把有机改性物质和原位注入表面活性剂注射到土壤的粘土层中,促使粘性变成有机粘土,而有机粘土的特性就是能有效吸附有机污染物,对改善水质很有帮助。

(4)射频放电加热法

通入电流到受污染水体中使水中的污染物降解。

2.3 稳定和固化技术

稳定化技术是指将污染物的有害性转化为毒性较小甚至无毒性和不易溶解的状态。而固化技术是指将液态的污染物质包起来变成颗粒状或块状的固态,从而使污染物难以受周围环境的影响,也难以对环境作出破坏,处于一个相对稳定的状态。稳定化技术与固化技术融合运用对控制重金属离子和放射性物质,使其变得稳定有很大效用。

稳定、固化技术的步骤是:

1、中和重金属离子和放射性物质的酸碱度;

2、破坏金属络合物;3、控制金属的氧化还原态;

4、转化成毒性低、不溶性的稳定形态;

5、最后使用固化剂令污染物转变成相对稳定的固态物。

2.4 抽出处理法

抽出处理法指的是我们将地下受污染的地下水通过抽水系统抽到地面来再进行治理的方法。这种方法能直接有效地治理受污染的地下水,由于已经把地下水抽到地表,则可以按照地表水的治理方法来治理:

1、物理法,包括过滤法、吸附法、反渗透法、重力分离法、空气吹脱法、气提法和焚烧法等;

2、化学法,包括混凝离子交换法、氧化还原法、沉淀法和中和法等;

3、生物法,包括厌氧消化法、生物膜法、活性污泥法和土壤处置法等。

虽然抽出处理法直接有效,但毕竟要将地下水抽到地面上,需要的人力物力和专业器械肯定不少,导致治理成本升高,如果抽取的过程处理不善还有可能会引起地面塌陷等问题。

2.5 原位处理技术

原位处理技术是当下最受重用的治理技术之一,原位处理技术分为物理化学处理法和生物处理法,其拥有治理费用相对低下,有效减少水体中污染物,减少对环境的破坏等优势,是一种综合性能很不错的地下水污染治理技术。原位处理技术。活性渗滤墙是其中一种常见的物理化学处理法,活性渗滤墙一般运用在地下储水层中,它的原理是当地下水通过活性渗滤墙时,活性墙体的物质与地下水中的污染物接触产生物理化学反应,然后污染物被消除,从而达到修复的目的。而生物修复就是其中一种最常见的生物处理法,它的原理是通过利用原生微生物对污染区域产生微生物反应,从而达到降解污染物质的目的。一般原生微生物进行降解污染物的能力不高,降解效率偏低。因此,我们必须专门培养一些拥有高降解能力的特异微生物。将这些高效的特异微生物添加到受污染的地下水中来降解那些难降解的有机物,从而使污染的地下水得到有效净化。

3 地下水污染的预防措施

对于改善地下水污染的状况,只是采取不同的治理措施是不够的,还需要采取预防措施从源头控制地下水污染,尽量做到防治结合,把污染的危害减小到最低限度,这样才可以令地下水污染的治理效果事半功倍。

(1)建设完备的法律法规体系对地下水污染进行全面监管, 事实证明,仅凭借现有的法律法规是不足以解决现时严重的地下水污染状况的,政府应该有针对性地逐步加强相关的法律法规体系,使在对地下水环境污染的监管工作上拥有更为完善的法律凭据。

(2)加大投入力度建设地下水监测网络,为了时刻能对水环境质量进行检测,政府应加大投入力度,逐步增加负责监测地下水环境的基础设施, 使监测设施形成一个地下水环境监测系统,从而不断完善水环境监测体系,达到更方便、及时地对地下水进行检测的目的。

(3)进行系统的全国地下水污染情况调查,开展全国地下水污染调查工作水质总体状况、污染来源,划分地下水质量区域,科学制定水资源保护与防治规划。因此急需开展全国地下水污染调查评价,并建立地下水污染区域的评价指标体系,为地下水污染的防治工作提供基础资料。

(4)设定全国地下水污染预警与应急预案,实现大区域范围内的地下水污染信息进行实时监控,对地下水污染严重的地区及时预报,使我们能够在第一时间掌握地下水污染的情况并及时采取措施控制污染的蔓延。

(5)加大宣传力度,提高公众环保意识。可通过广播、电视、报纸等信息媒体及培训班等不同宣传手段提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民的环境意识,提高公众环境保护的参与意识。

4 结束语

本文分析了我国地下水的污染现状,提出了一些地下水污染的治理和预防措施,目的就是为解决地下水污染问题提供建议。对于已经受污染的地下水,要以预防为主,防治结合为原则,采用有效的治理措施,同事还要查明和整治污染源,在实践中不断积累经验,借鉴国内外优秀的治理技术,研究出更加有效、更有效率的治理技术措施,为任重道远的地下水治理事业出一份力。

参考文献

[1] 梁亦欣,刘祥,于鲁冀.我国地下水污染现状及趋势[J].科技信息,2007,(27):584.

[2] 张秀芳.我国地下水的开发利用现状与可持续发展[J].北京地质,2002,14(3):40-42.

[3] 路青艳,李朝林,李涛.我国地下水污染概况[J].中华劳动卫生职业病杂质,2006,24(5):317-320.

篇6

铅是一种毒性重金属。近年来中国铅行业无论产量还是消费量都得到快速增长,我国已成为世界最大的铅生产国及消费国。然而,仅有约四分之一的铅被回收再利用[1],其余大部分以废水、废渣等各种形式排放于环境中,造成一定面积的土壤和水体环境铅污染[2-3]。若人们长期饮用受铅污染的水,会使铅在人体内积累,从而影响人体的神经系统、造血系统、消化系统以及生殖系统,危害人体健康,特别是对儿童的危害非常大。根据有关医学研究表明:儿童血铅水平高于或等于100mg/L时将对儿童智力发育产生影响,导致儿童智力下降,儿童的血铅含量与智商(IQ)呈显著负相关,当血铅水平每增加100mg/L时,智商平均降低1-3分,国际医学权威杂志“New England Journal of Medicine”多次发表文章证明儿童在发育早期严重铅中毒引起的智力和脑功能损伤是不可逆的[4]。本文从加强意识防止我国地下水铅污染的持续扩散并恶化的目的出发,阐述我国地下水铅污染的现状,希望能引起相关部门对我国地下水铅污染问题的重视。

2、地下水铅污染现状

环境铅污染的报道虽然以土壤为主,但是近几年在地下水环境方面关于铅污染的报道也逐渐增多。西北地区,罗艳丽等人采用石墨炉原子吸收分光光度法测定了新疆奎屯垦区的16个井水样的结果表明该区地下水铅含量在未检出~42.5μg/L之间,其中5个水样的铅含量高于我国的生活饮用水卫生标准中的铅含量(10μg/L),超标率高达31.3%[5]。华北地区,张伟等人通过分析天津市浅层地下水的铅含量结果表明该地区地下水铅浓度为12~360μg/L,均明显高于我国的生活饮用水卫生标准中的铅含量(10μg/L),说明天津市浅层地下水已经受到明显的铅污染,该研究还认为高含盐量浅层地下水使铅的可溶性增大是引起天津市浅层地下水富集并超标的主要原因[3]。中部地区,何晓文等人研究了安徽省淮南市地下水的铅含量,结果显示该市浅层地下水铅浓度在1~45μg/L之间,超标率为25.4%,研究还显示该区浅层地下水铅的富集程度仅高于锰而低于铁、铜、锌等其它3种重金属[6]。丁昊天等人通过长期监测长沙、株洲和湘潭三市的地下水质量状况显示这三市地下水铅含量在2002~2006年期间均小于10μg/L,表明这三市地下水仍未受到铅污染[7]。华南地区,黄冠星等人在分析珠江三角洲某灌溉区土壤和地下水铅含量的基础上表明该灌区铅污染集中于土壤环境,其地下水环境未造铅污染,地下水铅含量均低于我国饮用水卫生标准限值(10μg/L)[8]。西南地区,刘晓松等人经过长期的地下水水质监测研究了云南省昆明市的地下水铅含量状况,结果显示该区地下水铅含量在1982-2008年期间的绝大部分年份均合格(即,均小于生活饮用水卫生标准限值),仅于1997-1999及2007年分别出现1%和1.5%的不合格率[9]。上述情况表明我国地下水铅污染现象在局部区域存在。

3、修复方法

高铅含量地下水的修复治理方法主要包括物理屏蔽法、抽出处理法以及原位修复法等。物理屏蔽法是指在地下建立各种物理屏障,将受污染水体圈闭起来,减少铅对周围环境的污染或提高铅的土壤环境容量。抽出处理法是指将已受到污染的地下水抽取至地面后,对其进行净化处理,包括物理、化学和生物技术。该方法目前应用较为普遍,且有两个特点:一方面可以防止受污染的地下水向周围迁移;另一方面抽取出来的地下水可以在地面得到合适的处理净化,然后重新注入地下水或用作其他用途,从而减轻地下水和土壤的污染程度。原位修复方法是目前该领域的热点研究方向,主要有渗透反应格栅、植物修复以及动电处理技术等。渗透反应格栅的英文名为Permeable Reactive Barrier,简称PRB。PRB是一个被动的反应材料的原位处理区,这些反应材料能够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分,从而达到治理污染组分的目的。该方法的优点为无需外加动力,节省地面空间,比抽取技术更为经济、便捷。缺点是不可能保证把“污染斑块”中扩散出来的污染物完全按处理的要求予以拦截和捕捉;其次,随着被处理物在PRB中不断地沉积和积累,PRB会逐渐失去其活性,所以需要定期地更换反应介质,并将其作为有害废弃物加以处置[10]。植物修复是指通过植物净化吸收土壤中的铅等污染物,从源头上防治地下水铅污染。动电修复技术的原理是将电极插入受污染的地下水,在施加直流电后,形成直流电场,引起包气带孔隙水及含水层水中的离子和颗粒物质沿电场方向进行定向运动。

参考文献

[1]蔡佑振.环境铅污染影响人体健康[J].安全与健康,2004(15):50-51.

[2]吴新民,潘根兴,李恋卿.南京市不同功能区土壤中铅的污染特征[J].环境与健康杂志,2004(5):291-293.

[3]张伟,武强,段保旭.天津市浅层地下水Pb污染研究[J].中国矿业大学学报,2002,31(1):89-91.

[4]阮迪云,汪惠丽.铅对儿童健康的影响、血铅检测及综合防治.全国铅污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集.2007,413-420.

[5]罗艳丽,郑春霞,余艳华,仵红鑫.新疆奎屯垦区地下水重金属污染健康风险初步评价[J].陕西农业科学,2011(3):93-96.

[6]何晓文,许光泉,王伟宁.浅层地下水重金属元素的富集特征研究[J].环境工程学报,2011,5(2):322-326.

[7]丁昊天,袁兴中,曾光明,祝慧娜,梁婕,樊梦佳.江洪炜基于模糊化的长株潭地区地下水重金属健康风险评价[J].环境科学研究,2009,22(11):1323-1327.

篇7

    地下水是水资源的重要组成部分,是人类生存、生活和生产活动必不可少的自然资源,在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起到不可估量的作用。作为地球上的淡水资源,它具有很高的生态价值和经济价值。随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的提高,产生的气体、固体及液体废弃物越来越多,分别从不同途径对水环境造成了严重的污染。总而言之,凡是在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象,统称为地下水污染。

    关中地区号称“八百里秦川”,是陕西省经济、政治、文化的中心,这里人口密集、工业农业发达,旅游资源丰富,科技、教育实力雄厚,其中包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川5个大、中小城市及杨凌农业高新技术产业示范区。但是近年来,由于过量开采地下水,已造成地下水位持续下降、地下水质恶化、地面沉降等一系列环境问题。随着关中地区经济的快速发展、人口的急剧增加,目前人均占有水资源量不足全国的17%,不足全省的30%,属严重缺水地区。因此为了适应日益增长的经济发展及人口增长的需求,在提倡可持续发展的今天,如何合理有效地利用地下水资源已成为当务之急,也是实现区域地下水资源保护、区域生态环境改善及区域国民经济稳定发展的基本前提。

    1 地下水的污染来源和途径

    在天然状态环境下,地下水都会具有一定的自净能力,含水层的离子交换作用和吸附作用有助于降低水中的污染物浓度。人类活动排放大量的废弃物与地质环境的相互作用,使自然平衡遭到一定的破坏,改变了地下水的物理、化学和生物性质,使地下水污染物的浓度超过规定的指标。根据地下水污染的成因,地下水污染可以分为农牧业污染、工业污染、生活污染等类别。

    1.1 来自农牧业的污染

    1.1.1 农药和化肥的污染 20世纪40年代中期,人类开始使用化工合成的农药来消灭病虫害,然而这些农药大约只有12%左右被作物吸收,还有一部分汽化进入大气层中,其余全部进入土壤及地表附属物中,这部分未被吸收的农药随着地表径流渗入地下蓄水层造成污染。化肥的大量使用,大大提高了土地的生产力因素,但只有42%左右被作物吸收利用,其余的都溶于灌溉水及雨水,使化肥中的元素渗入地下,使地下水受到氮、磷等元素的污染,导致地下水中总硬度、硝酸盐和氨氮的提高。

    1.1.2 牲畜产生的有机废物污染

    关中地区农村饲养牲畜的家庭很多,这些动物产生的大量有机废物,久而久之会对地下水构成一定的污染。

    1.2 来自工业的污染

    1.2.1 工业垃圾和污水的污染

    工业生产会产生大量的含有各种化学物质的垃圾,这些垃圾一般是露天堆置或简单填埋,垃圾中的有害物质经地表径流及雨水的冲淋而渗入地下,尤其严重的是一些工业生产过程排出大量含有各种有毒有害元素的废水,很多都没有经过物理和化学处理就排入下水道、江河或直接排到水沟。

    1.2.2 矿业生产和石油污染

    关中地区(铜川、渭南)是陕西省采矿业的集中地之一,采矿后堆积的矸石经雨水淋滤后,极易形成地下水污染,而矿区废弃的巷道与钻孔在雨水或地表水体的影响下,恰好可能成为地下水污染的通道。同时,采矿排出的矿坑水(如采煤排水)通常pH值很低,这种酸性水渗入地下后可导致某些盐类进入含水层,由此产生的盐效应促使土体中方解石、白云石溶解,使钙镁离子溶入水中,地下水的总硬度升高。另外石油及其化工产品使用及管理上的漏洞,使柴油、汽油、苯系物及其他含苯环的碳水化合物等都极易造成地下含水层的污染。

    1.3 人类生活对地下水造成的污染

    随着人口的增加,会产生大量的生活垃圾和污水,这些垃圾很多直接用埋填法处理,污水直接排放到下水道。而这些被填埋于城市周围的垃圾,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下蓄水层,另外还有居民区的粪池也是造成有机物污染的主要途径。

    2 防止地下水污染的措施

    2.1 加大宣传力度,提高公众环境意识

    应严格贯彻执行我国的《水法》、《水污染防治法》等法规,政府及相关部门应加大治理的力度,各级部门要高度重视起来,严格执法,不姑息,不懈怠,对污染地下水资源的企业或个人严惩不贷。其次,各个单位还应开展广泛的宣传工作,可通过电视、广播、报纸等信息媒体,提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民环境意识,从自身做起,节约用水,节约能源,通过重复利用和旧物修理等各种有效方式以减少垃圾排放,从点滴入手保护有限的地下水。

    2.2 控制污染源的排放,对生活、生产垃圾进行分类处理

    在工业体系中应采取“预防为主,防治结合”的方针,从控制源头开始,加大预防工作的人力、物力和财力投入,积极倡导企业进行技术改革和清洁生产,对重污染企业进行限期整改,对整改后仍不达标排放的必须关停。在农业体系中应该使用高效的灌溉技术及科学的耕作农作物的方式,尽量少施农药、少施化肥,尤其少施合成农药;将传统的漫灌方式改为喷灌方式,不仅节约用水,还能减少灌溉用水对地下水的污染。另外对生活生产垃圾还应进行分类处理,合理回收再利用,对不可回收的垃圾运用先进技术进行处理,积极开发研究垃圾渗滤液的防渗技术,尽量减少因垃圾掩埋等不良方法造成的地下水污染。

    2.3 加强水文基础工作,合理开发利用水资源

    水文(地表水、地下水监测)事业及研究工作,是科学开发利用水资源的前提,必须加大这方面的投资,要深入开展诸如地下水人工补给的试验研究、水污染治理、水资源现代化管理、水资源开发利用对生态环境影响等的研究,为各级政府进行决策提供科学依据。欧洲、北美和澳大利亚等地区,在地下水污染防治工作中采取的一个重要措施即是进行地下水环境脆弱性评价,并编制评价图册,这种方法值得我国借鉴。另外要加强对地下水监测网络建设和污染防治技术攻关,对地下水水质进行监控并预断它的未来发展趋势,开展地下水动态监测和分析研究工作,使用先进的技术成果开发利用水资源。

    3 结束语

    “人口、资源、环境”三大问题,都与地下水密切相关,地下水源的可持续利用如何融入到资源、经济与环境的协调发展中是目前社会的热点问题,面对我国日益严峻的地下水污染形势,地下水污染防治迫在眉睫。所以必须要进一步加强地下水污染防治的制度建设,加大对地下水污染防治的投入,将地下水的开发利用与保护协调起来。地下水污染是关系到每一个人切身利益的问题,地下水污染的防治需从人人做起,需要社会各部门的共同协作、配合,才能起到有效防治的作用。

    参考文献:

篇8

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)04-0150-02

一、基本情况

1.气候气象。德城区位于德州市的西北部,面积539km2,属于暖温带半湿润季风气候区,具有温度适宜、光照充足、四季分明的特点。由于受季风气候影响,降雨具有显著的季节性,且时空分布不均,年内降雨量70%以上集中于汛期。1―5月多年平均降雨量81.4mm;6~9月多年平均降雨量414.4min,占全年降雨量的76%;10~12月多年平均降雨量49.2mm。多年平均水面蒸发量1270.6mm,蒸发量是降雨量的2.28倍。由于降雨总量不足,降雨季节分配不均,导致德城区水资源奇缺,市区供水为深层地下水和黄河水。

2.水文地质。德城区地层主要是巨厚的第四系松散沉积物,松散岩类孔隙水丰富,主要含水层组可划分为三层。第一含水层组:埋深0~60米,含水层底板埋深30~50米,厚10~20米,该层地下水称为浅层地下水,主要用于农业灌溉及农村生活用水;第二含水层组:埋深60―200米,含水层厚度20米左右,该层地下水称为中层微承压咸水,利用价值不大;第三含水层组:埋深200~500米内的地下淡水,含水层厚度15~40米,本层为深层地下水,单井出水量大,主要用于工业及居民生活用水。

二、浅层地下水动态分析

1.动态变化。根据2007年德城区地下水观测资料统计分析,1~3月份地下水水位变化较小,从春灌开始至5月底,浅层地下水水位急剧下降,地下水埋深降至年内最低点9.08m。随着汛期降水补给量的增加,地下水水位逐渐回升,至年底回升到次年最高点。

2.地下水动态变化。从1975―1993年德城区地下水埋深年际变幅较小,埋深在2.46~2.77m之间波动。1994年~2000年埋深呈逐年下降趋势降幅较大,到2000年埋深降至5.18m。2001.2004年埋深年际变幅较小,地下水年平均埋深在6m以内。自2004年后德城区浅层地下水位急剧下降,由于2006年降雨量偏少(全年降雨量仅为296.9mm),出现了严重的旱情,地下水位降至历史最低值86m,

浅层地下水动态变化主要受大气降雨、地表水水体的灌溉和地下水的开采等因素影响。地下水埋深的变化规律一般为:1-5月份降水量少,农业灌溉用水量大,地下水埋深逐渐下降;随着汛期降雨量的增多、河道水量的补给和开采量的相对减少,地下水埋深逐渐有所回升,周而复始。

3.地下水降落漏斗分析。德城区地下水资源大规模开发利用始于20世纪70年代初期,随着地下水开发量的加大,局部地区出现浅层地下水降落漏斗区(地下水埋深≥6m)。根据浅层地下水观测资料显示,1986年开始德城区的抬头寺乡出现漏斗区。自1996~2004年,浅层地下水呈逐年下降趋势,2004~2007年浅层地下水位急剧下降,特别是2006年德城区降雨量严重偏少,全年降雨量仅为296.9mm,比多年降雨量偏少45%(根据历年降雨资料分析属于56年一遇干旱年)。随着工农业的快速发展及近几年降水的偏少,浅层地下水被过量开采,形成大面积的浅层地下水降落漏斗区。2007年德城区浅层地下水平均埋深为7.5m,抬头寺乡浅层地下水埋深达15m以下,赵虎镇西部浅层地下水埋深也在12m以下。超采现象比较严重,全区降落漏斗面积已达506km2。

浅层漏斗区形成及扩展成因有:首先,气候持续干旱、降雨量偏少。在20世纪五六十年代,德城区气候处于湿润周期,降雨量充沛,但自70年代中期德城区转入干旱周期,降雨量持续偏少。1952―1977年德城区平均降雨量为590.2mm,1978―2007年德城区平均降雨量为501mm,比1952-1977年偏少15.2%。其次,浅层地下水采、补失调。一是不透水面积比重很大,径流系数明显偏高,降雨大部直接进入河床。近年来,由于城市内有大量的人工构筑物,水泥化铺路使城市地面吸收雨水和雪水的机会被阻,城市的地下水位回升难。二是随着城市化及国民经济的迅猛发展,工、农业及城镇人口用水量大幅度增加。当地地表径流又不充足,供水水源只能依靠地下水和黄河水。因此农业灌溉主要依靠井灌抗旱,致使该漏斗区的地下水长期超采,又无法引水补源而导致采补失调。造成地下水漏斗中心区逐年加深并向周边扩展。三是粗放的农业灌溉方式,农业灌溉用水约占地下水年开采量75.7%。目前农田灌溉仍主要采用传统粗放的灌水定额高而利用率低的大水漫灌方式,造成水资源浪费。

4.地下水超采的危害。浅层地下水常年超采造成地下水水位持续下降,常常引起机井吊泵,增加工、农业取用地下水成本;地面附近含水层很容易疏干,易出现植被退化、土壤沙化等环境现象,造成大面积地面沉降。

三、深层地下水动态及灾害分析

深层地下水是不可再生资源,补给量很少,属于严格控制开采资源。

1.地下水开发利用史及现状。德城区内深层地下水开采始于1965年。1980年前,成井深度350m左右,1980~1985年,成井深度增加到400―500m,目前开采深度已达到了800m。自1985年,区内深层地下水开采量远远超过了可开采资源量,一直处于超采状态。1985年后,针对城市用水供需矛盾和深层地下水位迅速下降的严重情况,市政府采取了引黄补欠的措施,兴建了日供水能力40000m3/d的第三水厂,并且限制500m深度内再成深井,但是由于500m以下含水层组地下水的超采,深层地下水降落漏斗仍向纵深方向发展。

据2006年地下水开采量资料统计,区内目前共有开采深井263眼,主要开采层为第三层及以下含水层组,主要供给工业生产和生活用水。开采井主要分布于德城区陈庄、长庄地段;其次分布于二屯、开发区宋官屯、于官屯地段;地段开采井数量较少。全区平均深层地下水平均埋深95米,城区范围内平均埋深达到105m。

2.年内动态变化。深层地下水年水位变化趋势与开采量的大小十分密切。3―7月份,由于深层地下水连续开采,且开采量大,漏斗内压力水头急剧下降;7月至翌年2月由于大量引黄,部分企业深机井关闭,开采量明显减少,随着城区开采量的减少,地下水位下降有所回升。回升幅度较小(≤1.0m)。

3.多年动态变化。德城区深层地下水1965年初始埋深 2.0m左右,随着深层地下水的开发利用,开采强度加大,深层地下水位呈单边持续下降趋势。自1978~2005年水位下降78.24m,平均年降速2.7―3.1m/a。

4.深层地下水降落漏斗现状。德城区深层地下水降落漏斗属区域性地下水降落漏斗,根据2000~2001年深层地下水位资料显示,区内地下水降落漏斗已与衡水地下水降落漏斗、沧州地下水降落漏斗连接,漏斗总面积约4577.5km2。成为华北大漏斗的一部分。

5.深层地下水降落漏斗的形成与发展。深层地下水降落漏斗形成于1970年,形成的主要原因为超量开采深层地下水。1965年以前,南运河是区内主要供水水源,但由于运河断流,1965年以后,开始开采深层地下水为城市生活和工业供水。随着深层地下水开采量的不断加大与时间的不断延长,深层地下水降落漏斗不断在纵向与横向上加深发展。

德城区1965年前。深层地下水位埋深2.0m左右,1970年深层地下水降落漏斗已形成。到1973年降落漏斗中心水位埋深已达30.0m,1978年,降落漏斗中心水位埋深41.5m,1985年后,随着工业的迅速发展,深机井数量急剧增加,深层地下水位迅速下降,到1990年降落漏斗中心水位埋深76.23m。随着深层地下水的不断超采,到2000年,降落漏斗中心水位埋深105.3m。目前,德城区全区539 km2均在深层地下水降落漏斗范围之内,漏斗中心位置位于陈庄乡张庄一带,水位埋深129.2m,等水压线呈漏斗状。

四、地面沉降

1.地面沉降现状及发展。德城区地面沉降发生于70年代后期,随着城区深层地下水长期过量开采,沉降量逐渐增加,地面沉降范围在不断扩展。1991年10mm沉降线位于城区,漏斗总面积67km2;2000年10mm沉降线圈闭面积2037.5km2;2005年地面沉降漏斗范围和程度不断加大,400mm沉降线圈闭面积扩大至260km2;2006年400mm沉降线圈闭面积扩大至344km2附近。

据2007年资料统计,沉降量大于250mm的面积已达4438km2,最大累计沉降量1081mm。沉降速率大于10mm的沉降面积为4120km2。沉降中心在国棉一厂院内,15年累计沉降量为992mm,多年平均沉降速率为66.1mm/a,2005~2006沉降速量为56mm。城区各观测点多年平均沉降总量(1991~2006年)为710.5mm,年均沉降量为47.4mm。根据地面沉降监测数据,市区累计沉降量明显小于市区沉降量,建筑物沉降量与周围地面点沉降量无明显区别。

2.地面沉降的危害。地面沉降是一种缓变过程。一般发生得比较缓慢而难以明显感觉,当沉降量累计到一定程度,它所造成的危害就会显现出来,影响沉降区内人民生活及工农业生产,给政府经济造成不必要的损失。地面沉降造成的危害有以下几种情况:毁坏建筑物和生产设施;不利于建设事业和资源开发;城市排水不畅;河堤下沉,河道防洪能力降低;给水供气管道安全受到威胁;铁路安全受到威胁;地面高程资料大范围失效。

五、合理开发利用和保护漏斗区地下水资源的管理对策建议

1.优化城市供水结构,提高引黄河水供水能力,扩大自来水供水量;科学有序地封停自备井,限量开采深层水和深层优质、热温矿泉水,严格控制开采量。

2.积极开发替代水源,提高城市污废水处理能力;拦蓄雨洪资源;做好规划,充分利用南水北调东线工程水源。

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一、地下水污染概述

1.1 地下水污染的定义

所谓的地下水污染是指,基于地下水受到人类活动的影响后,超过背景值的基础上,地下水的可利用范围与原来的水质可利用范围相比受到了一定的限制。可见,地下水的污染跟人类的活动有很大的关系,在受到人类活动的影响之后,地下水资源的水质比之前有所改变,而且是向着负面方向的改变。

1.2 地下水污染的特点

区别于地表水污染,地下水污染有着自身特殊的一面,主要表现在以下几点:

(1)隐蔽性。与地表水污染不同,地下水污染有着很好的隐蔽性,很难被人们发现。通常情况下,地表水被污染之后都可以通过一些水的气味或者颜色有所发现,或者是通过观察水生物的状况来判断,但是地下水污染就不同,很难发现其是否受到污染,以及受污染的程度。这种隐蔽性很容易使得人们误饮到受污染的地下水。

(2)难以逆转性。由于地下水的流速较慢,自净能力有限,当发现水质被污染时已是几十年甚至上百年的事,这就大大增加了治理地下水污染的难度,所以,更加应该注意防止地下水的污染,只有减少了污染的情况,才能减少后期的治理工作。这不仅是对水资源的有效保护策略,也是节约我国发展成本的有效渠道,更是坚持可持续发展观的重要体现。

1.3 地下水污染的危害

地下水污染较地表水污染影响深远且不易治理,地下水污染的危害也远比地表水污染程度更严重。城市与工业“三废”不合理或不达标排放量的迅速增加,农牧区农药、化肥的大量使用,导致我国地下水污染日益严重,呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势。对我国190多个城市进行地下水监测,结果令人不满意,近全部城市都受到不同程度的污染,近4成的城市地下水污染趋势加重,无论是南方城市还是北方城市,北方相对污染范围要比较广,南方相对来说比较轻,地下水的过度开采导致污染比较严重,无论是海水倒灌还是地表污染都加剧了地下水的污染。

二、地下水污染源分析

2.1 工业“三废”

工业“三废物”的一个主要因素是对地下水的污染。工业废水、轻工业废水、石油化工有机废水处理和排放是从城市下水道,直接进入河流和湖泊或排水沟,导致地下水污染。工业气体如二氧化硫,硫化氢,一氧化碳,二氧化碳,氮氧化物,燃煤污染,污染物形成的雨,地面径流进入水体循环,对地表水和地下水污染造成。工业废渣的有毒有害物质,如重金属,挥发酚,氰化物在水和土壤。其中的一部分降水直接浸润,部分下游地表径流迁移和渗透,从而形成平面和线性地下水污染。

2.2 城市生活污染

城市生活污染源主要是生活污水和垃圾。生活污水主要是固体悬浮物,生化需氧量,氨氮,合成洗涤剂,磷,氯,细菌和其他生活污水,医院污水含有氨态氮,磷污染物,合成洗涤剂,厌氧细菌,挥发酚,汞,病毒和放射性物质,多行的一条河流,沟坑,地表水和地下水污染。垃圾与阳光和雨水径流冲刷,可溶性物质会慢慢进入地面,对地下水的污染。

2.3 农业污染

因为农业活动,从而导致地下水污染源,其中主要包括土壤残留农药、化肥、植物和动物遗体分解以及不合理的污水灌溉等因素。农业非点源污染,导致农业区地下水硝酸盐含量严重超标。农区,过量使用氮肥,其中约有12.5%~45%的氮从土壤侵蚀和污染的地下水。当然,氮素损失的不完全是从施氮。这些是造成大面积的浅层地下水水质恶化的主要原因,其中最重要的是增加硝态氮和农药以及化肥污染等因素。

三、地下水污染现状

目前中国的地下水已普遍受到污染,部分地区水质超标严重,且污染还在继续加重。尤其是北方城市污染更加严重,污染元素多,且超标率高。主要超标项目有矿化物、总硬度、三氮等。三氮污染在全国各地均较突出,矿化物和总硬度超标主要分布在东北、华北、西北和西南等地区,华北地区地下水污染最为突出。

地下水污染中还存在有机污染,国内有关部门曾启动了东部典型地下水污染调查评价试点项目,评估结果令人震惊:微量有机物普遍检出,致癌、致畸、致突变的“三致”物质不同程度检出,而北京、天津、河北等地的地下水已经检测出100多种污染物,其中不少是“三致”物质。

中国地下水污染已呈现出由点向面演化、由东部向西部扩展、由城市向农村蔓延、由局部向区域扩散的趋势;污染物成分则由无机物向有机物发展,危害程度日趋严重;地下水污染面积不断扩大,污染程度不断加重。

目前,在中国平原地区,要找出一块未被污染的地下水区域,竟成了一件很不容易的事情。而且越是经济发达地区,其有毒物质的种类和数量往往也越多,地下水污染严重影响着人民群众的生存环境。

四、地下水污染的预防及处理

4.1 合理开发和利用地下水资源。

从可持续发展的角度出发, 有计划地开发和利用这些有限的地下水 资源。保护地下水资源, 制止过量开采地下水, 减少地下水位下降幅度, 防止地面沉降等, 以减少污水的下渗。在开发利用过程中做到采补平衡, 严格控制地下水开采量的同时, 还应采取多种措施加大对地下水的回灌 补给。

4.2 提高公众环境意识并加强地下水保护宣传力度。

严格贯彻执行我国的《水污染防治法》《水法》等法规, 本着“谁污染, 谁治理”的原则, 加强执法力度, 使每个人都能准确地理解我们的行为给 地下水质造成了什么影响。建设必要的污水处理设施; 抓好重点污染源 的综合治理, 对毒性大的污染物, 必须在厂内处理, 对于毒性小的污染物 汇入城市污水处理厂进行集中处理。统筹规划、合理布局。

4.3 完善有关地下水的法律法规的规定。

我国现行的《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》以及《城市地下水开发利用保护规定》、《城市供水条例》等都规定了很多有关地下水资源的保护措施,但是一般都把重点放在地下水水量的保护上,而对地下水水质的保护则涉及不多,并且规定得比较原则。因此建议出台专门保护地下水水质的法规,设立有关的禁止性活动,对违反者给予严厉的行政、刑事处罚,尤其重点加强对规划和建设部门及其主要负责人的处罚。同时,由于各地区水文情况的差异,导致不可能按照同一标准同一水平保护地下水的水质,所以各地区应当根据本地区和城市的具体条件,因地制宜地制定当地地下水保护标准,依据此标准衡量违法行为的程度。这种标准应当取决于:1.地下水储量及其对污染的脆弱程度;2.可开发的地下水资源量;3.该地区当前的和今后预期的对水资源的需求量。当然,随着社会经济发展,标准也应不断变化调整。

4.4 重点抓好监测工作。

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甘州区地处甘肃省河西走廊,黑河从全境穿流而过,总面积4 240km2,人口达到49.8万人,是张掖市政治、经济、文化中心。全区可利用水资源量8.97亿m3,其中地表水6.74亿m3,地下水2.23亿m3,全区主要饮用水和工业用水均采用地下水。人均占有水资源量1 800m3,亩均占有水资源量824m3,分别为全国平均水平的82%和46%,属中度缺水地区[2]。

1 甘州区地下水资源利用现状

1.1地下水赋存条件

张掖盆地是北祁连地槽褶皱系走廊过渡带的一个中新生带断陷盆地,中新生代沉积厚度约4000m~6000m,其中第四系厚度数百米至千米以上。第四系下部为下更新统玉门组砾岩,厚500m~800m;上部为中上更新统和全新统砂砾卵石、砂、亚砂土及亚粘土,厚100m~300m。盆地内除山前局部地段含水不均匀外,其余地带构成连续、统一、横向为盆地边界所限的含水综合体。地下水主要源于河流、渠系及田间入渗补给,占总补给量的80%以上,基岩裂隙水、沟谷潜流侧向补给及降水、凝结水入渗补给相对微弱。

1.2地下水资源开发利用现状

随着工农业生产的不断发展和城乡人口的稳步增长,对水资源的需求也呈逐渐增长的趋势,甘州区为了减轻河水和泉水的压力,保证黑河每年向居延海下泄水量至少达到6亿立方米以上量,采取打井取用地下水来减轻供水压力,使开采量不断增加。目前,甘州区近一半的农业用水和绝大部分的工业用水及城乡居民生活用水主要靠地下水解决。全区已建成并投入使用的地下水井达到2568眼,其中供农业灌溉用水水井2252眼,供工业生产用水水井58眼,供城乡生活饮水水井234眼。地下水开采量由90年代的0.8亿m3,剧增到现在的2.1亿m3,增加了近3倍。地下水资源已成为支持甘州区社会经济可持续发展的重要基础。

2甘州区地下水资源污染现状

甘州区城镇人口19.06万人,生活源777家,其中住宿业67家、餐饮业308家、居民服务和其他服务业191家、医院26家、独立燃烧设施173家、城镇居民生活12家,建制镇12个。废水排放量为8331629t,化学需氧量排放量为4941.67t,生化需氧量排放量为1537.52t,总磷排放量为56.28t,动植物油排放量为269.11t,氨氮排放量为548.61t,总氮排放量为724.34吨[3]。

甘州区现有污水处理厂一家,设计处理能力为4万t/日,2007年实际处理能力为1.48万t/日,总投资10626.3万元,实际年处理水量540.7万t, 年可削减化学需氧量630t;削减氨氮56t;削减总氮9t;削减总磷4t;削减生化需氧量265t。

由以上数据得知甘州区污水处理量只占到污水排放量的64.8%,污染物的处理量也仅占排放量的很小的一部分。除污水处理厂污水直接排入黑河流域外,其余污水及污染物全部排入地下水环境,地下水环境污染不容乐观。

3 甘州区地下水环境保护的对策

3.1加强地下水环境监测工作

建立地下水动态监测网络体系,布设合理的地下水位、水量、水质观测井开展监测;建立地下水动态自动监测系统,在重要的工业、生活以及城镇集中水源地取水口安装远程监控设施,进行数据传输的控制,定期分析监测资料,开展水情预报和预测。

3.2控制地下水开采规模

完善计量设施,合理规划地下水开采,按照地下水重点保护区域和开采的现状,合理划分地下水禁采区和限采区。在禁采区关闭在用的开采井,禁止开采地下水;在限采区内严格控制开采规模。对地下水超采区,按照行业用水定额,逐步削减用水单位的取水量,使地下水资源恢复采补平衡。严格实行水资源论证制度和环境影响评价制度,禁止新上耗水高、污染重的项目。

3.3加大生活污水处理

从2007年污染源普查结果我们可以看出,生活污水处理量只占到排放量的65%。生活污水的集中处理是削减污染物排放量的有效措施,甘州区现有污水收集管网覆盖了城区80%的单位和居民住宅区,但是城中城、特别是地下水补给区、城区周边居民及乡镇等重要区域污水都没有进入城市管网。因此,结合城中城、特别是地下水补给区、城区周边居民及乡镇等重要区域污水的污水排放特点,加大污水集中处理,扩大城区管网覆盖程度,以乡镇、村社为中心建设污水处理场或者依托临近工业企业废水处理站处理,农村散居户可以依托天然的芦苇池等植物迁移、削减污染物。

3.4加大地下水污染防治和惩戒力度

保护地下水资源,不仅要在源头上加强污染防治工作力度,坚决禁止在山谷、沟道和地下水源补给区内排放废水、堆放污染物,更要封填废弃水井,防止污染物通过废弃水井扩散进入地下水。加大对地下水污染时间的惩戒力度,不仅要在民事责任和行政责任上追究相关法律责任,以及把民事、行政和刑事责任有机结合,追究相关法律责任,更要开展后检查、后督查工作,对污染的地下水开展治理工作。

3.5加强农村的宣传

强化对农民朋友的宣传,甘州区地下水取水口大多都在农田附近,农村使用的化肥、农药和乡镇企业对下水的环境安全构成了威胁,因此,积极引导农民合理使用化肥、农药,加大对乡镇企业的监管,减少废水、生活污水对地下水的污染。

参考文献

[1]许铜建,尚潇瑛.甘肃地下水贮存状况及环境问题现状[J].甘肃科技,2008,13:3-5.

[2]王小玲,羊世玲,王启优.甘肃省河西走廊水质现状分析[J].气象水文海洋仪器,2006,4:18-26.

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Key words: Groundwater resources Utilization of water resourcesProblem

Measures

中图分类号:P641.8文献标识码:A文章编号:

磐石市位于吉林省吉林市西南部低山丘陵区,地处松嫩平原向长白山区的过渡地带。磐石市城区人口12万,2011年城区GDP实现40亿元,是吉林市的重要城市之一。

磐石市城区是一座较为贫水的城市,周边没有规模较大的水库及河流,因此,城区供水水源仅限于地下水。

1地下水资源概况

1.1地下水资源量

磐石市城区地下水资源量主要指磐石市城区及其周边60km2范围内的地下水资源量。

50%保证率时,地下水资源量为1453.66×104m3/a; 75%和90%保证率时,地下水资源量 1.2 地下水可开采资源量

磐石市城区地下水50%保证率时,可开采量为1308.30×104m3/a;75%和90%保证率时,地下水可开采量分别为980.11×104m3/a和939.17×104m3/a。

2 水资源利用现状分析

目前,磐石市供水公司供水量584×104m3/a,自备水源供水量150×104m3/a,总供水量734×104m3/a。

在50%保证率时,可开采剩余水量574.3×104m3/a;在75%和90%保证率时,可开采量剩余水量分别是246.11×104 m3/a和205.17×104 m3/a。而且,剩余开采量70%集中在城区南部,南部地下水含高猛铁超标,不适合作为生活用水,若作为工业用水,需经处理才可应用,但费用高。

3 存在主要问题

3.1节水意识淡薄

近几年,在市委、市政府重视下,加大了节水宣传力度,并对节水型器具及节水先进技术进行了推广应用,取得了一定成效,但是,在部分用水户和市民中水忧患意思淡薄,跑冒滴漏、长流水、浪费水现象比较普遍。

3.2水资源浪费严重

水资源利用效率低,用水方式多为一次性用水,工业用水重复率几乎为零;城区自来水管网漏失率高,达到32%,损失水量186.88×104m3/a。

3.3供水能力低

城区供水系统水源单一,无法满足城市经济社会发展需要。

4 措施

根据《磐石市城市总体规划》相关数据,2020年、2030年城区人口分别达到16万人和23万人,工业增加值分别达到65亿元和102亿元。不同规划水平年的城市综合需水量见下表: 单位:104m3

目前,磐石市城区供水能力仅734×104m3/a,加上实际可开采资源量也远远满足不了城市发展的需要。

4.1 引用地表水作为主要水源

应尽快研究制定引地表水作为城市主要水源工作,以缓解城区水资源短缺矛盾,保障城区经济社会稳定持续发展。比如引辉发河入磐石项目,应早日立项。

4.2 进一步调整产业结构,科学合理地配置和利用水资源

为使有限的水资源得到科学利用,一是采取分质供水措施,确保城市居民生活用水需求;二是调整产业结构,坚决淘汰落后的生产工艺,发展节水型企业,关停高耗水、重污染企业;三是调整工业布局,使之与水资源可利用量相匹配。

4.3加强节水型社会建设,有效利用水资源

水资源短缺制约着经济社会发展和人民生活水平的提高,应大力倡导全社会节约用水,鼓励使用节水型器具和先进的节水技术,提倡污水资源化,有效利用中水,不断提高水资源的重复利用率。加大投入,改造城区供水管网。

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1.高氟区现状

1.1高氟区地下水环境特征

1.1.1高氟区分布范围

根椐国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),地下水中氟含量>1mg/L的地下水即为高氟地下水。由岩石、土壤、地下水等自然因素使其氟含量超过国家规定标准的地域即为高氟区。

周村北部沈家庄、南阎、石门、十里铺、大姜、邓家庄、丰乐、固玄店及南营一带F-离子含量较高,面积约65km2,地下水氟含量一般在2mg/L左右,其中邓家庄、丰乐村、固玄店一带F-离子含量最高,其值为2.5~3mg/l,区内受氟害程度较重,有5000余人患有氟斑牙病和氟骨病。该区土壤中F-含量亦较高,多在450~700mg/kg。

1.1.2地下水氟含量分区及特征

区内分布含氟较高的第四系松散沉积物。钻孔资料显示,第四系松散沉积物的厚度55~118m。地下水主要赋存于第四系松散沉积物中,主要为潜水。地下水类型为HCO3·Cl-Ca·Mg型、SO4-Ca·Mg或SO4·Cl-Ca·Mg型,矿化度600~2000mg/L,全硬度400~1300mg/L。将全区划分为氟含量<1mg/L区、1~2mg/L区和>2mg/L区共3个大区。氟含量<1mg/L区:氟平均含量0.87mg/L,分布于沈家庄、仇家庄和西钨头一带。1~2mg/L区:氟平均含量1.91mg/L,分布于大姜村、固玄店和仇家套一带,面积16km2。>2mg/L区:氟平均含量2.79mg/L,最高含量3mg/L,主要分布于邓家庄和丰乐村一带,面积9km2。

1.2 地方性氟中毒现状

地方性氟中毒是由于居民长期从生活环境中摄入过量的氟而引起的一种慢性全身性地球化学性疾病,俗称“大黄牙”、“干沟牙”、“糠骨病”、“黑骨病”等 [1]。周村区北部地区都有不同程度的发病。病情较轻的病人,表现为牙齿变黄、发黑、脱钙变脆等,重病人表现为全身关节疼痛、强直变形,甚至导致瘫痪,丧失劳动能力。据周村区地方病办公室2005年统计资料,因饮用地下高氟水,全区有轻病区村30个,中病区村20个,重病区村15个,涉及病区人5000余人。氟斑牙人数3000余人,氟骨病2000余人。

2.高氟地下水水文地球化学特征

氟元素是人类生命过程中所必须的微量元素。适量的氟可以提高牙齿的搞酸能力,抑制细菌分解醣所需要的酶,增强牙齿釉质的烃基磷灰石保护层,提高牙齿的硬度等。但氟含量过高或偏低,则会影响人体健康,引发氟斑牙、氟骨病等“地氟病”[2]。

2.1平面上分布特点

地下水中氟离子含量极不均一,变化在0.5~3.0mg/L间。高氟地下水多呈点状或片状分布。大姜、丰乐一带最高,向西逐渐降低。

2.2垂向上分布特点

在垂向上,地下水氟含量有向深处逐渐增高的趋势。由于愈向深处,地下水交替循环速度愈缓,加之地下水中钠离子含量逐渐增大,有利于氟离子富集。

2.3水文地球化学特征

2.3.1地下水运动条件

该区地下水径流缓慢,以垂直运动为主。地下水在运动过程中溶解土壤中的氟离子,有利于在该区富集。

2.3.2水文地球化学特征

氟赋存于土壤中,随溶滤和水解作用而转化到地下水中,在随水迁移的过程中,当地下水碱化程度增强时便发生富集[3]。

从该区地下水水化学资料统计分析,氟与地下水中的主要离子成分、总碱度等有着不同程度的相关性。

(1)氟离子与钠、钙离子交替的关系。

从氟离子含量(F+)与Na+的含量及F+与Ca+的含量相关散点图上可以看出,F+含量与Na+ 及Ca+的含量间的关系虽不呈明显的线性关系,但亦存在着一定的规律:即当Na+ 增加或Ca+减少时,地下水中F+含量明显增加;说明地下水中阴离子由同钙的伴存转变为同钠的伴存,是形成有利于地下水中氟富集的水化学环境。而钙的减少和钠的增加,与地下水中钠对钙的交替(置换)有关。也就是说,地下水中氟的富集与钠、钙的交替有关。

(2)氟与总碱度及总硬度间的关系。

氟与总碱度及总硬度的相关性不是太明显,只表明其大概趋势,氟与总碱度大致呈正相关,而与总硬度关系不明显。

3.高氟地下水的形成及治理措施

3.1高氟地下水的形成

氟在水中的富集需要3个必要条件:第一有供氟源或者促使氟迁移进入地下水;第二有使氟稳定的水文地理化学环境;第三有使氟赋存和富集的地理环境或水文地质条件[4]。

土壤中含有较高的氟,经过溶滤、水解作用使氟析出转化到液态地下水中富集,并随地下水径流迁移,在地形平缓,地下水径流缓慢、径流不畅区,地下水则形成相对静止状态,形成滞水,地下水含氟量聚集增高。

地下水中的SO42-、HCO3-对氟的迁移起着十分重要的作用,SO42-、HCO3-越多,越有利于氟的迁移。Na+、Ca+与F+可形成稳定的化合物,故对氟的稳定性起控制作用[5]。

3.2高氟地下水的治理措施

(1)水质净化处理。

丰乐村施工一眼水井作为村中饮用水源,但水质较差。村中上了一台水质净化处理设备,水经处理后作为村中饮用水源。对该村的水源水和净化后的水进行了取样化验,其结果见水源水中矿化度、F-超出国家饮用水标准,全硬度接近国家饮用水标准,NO3-、Na+含量较高,但水源水经净化处理后水中各项均降低,特别是F-、SO42-、Na+降幅最大,成为低矿化(下转第346页)(上接第330页)度、低钠水。

该水质净化处理设备价格3万元左右,加上厂房,总投资5万元左右。处理1m3水用电不足2度,加上从水源井中取水,每处理1m3水费用不足1.5元。在水源条件和其它条件较差的地区采用水质净化降氟改水是行之有效办法。

(2)区外引水。

周村区现已建成“引萌济周”、“引黄济周”两大工程。萌山水库水及黄河水经适当处理后可作为高氟区的饮用水源。由于区内地下水资源不足,亦可从区外水质较好的水源地直接引用作为饮用水源。 [科]

【参考文献】

[1]张新平.山东省高密市高氟区现状及高氟地下水形成机制探讨[J].山东国土资源,2007,23(10):23-25.

[2]冯超臣.鲁西南平原高氟地下水水文地球化学特征[J].山东国土资源,2005,21(5):39-42.

篇13

1虞城县水资源基本情况

虞城县地下水资源量为1.8亿立方米,地下水可利用量为1.4亿立方米,其中生活蓄水量为4000万立方米,地下水资源是支撑虞城县社会经济发展的重要资源,由于浅层地下水埋藏浅,宜开采成本低,稳定性好,储量大,保证率高,调节能力强等特点,弥补了虞城县地表水的时空分布不均,动态变化大的不足,是虞城县不可缺少的重要供水水源,与地表水一样,地下水也受到严重的威胁,直接影响到广大人民群众的生存环境,制约着当地的经济发展。

2虞城县浅层地下水水环境状况

由于受地理条件的影响,地表水和土壤水的下渗,城市生活垃圾和乡镇企业三废等不合理处理,农药、化肥大量的不合理使用,污水灌溉的不科学性,导致虞城县农村浅层地下水污染状况日趋加重。对全县各乡镇选取具有代表性的乡镇进行水质采样监测,根据多年的全市地下水普查检测、单次地下水化验分析,对200个水样进行水质分析,分析项目有K +、Na+、Ca2+、M g2+、H CO 3-、SO 42-、Cl-、总硬度、总碱度、溶解性总固体、pH 、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、高锰酸盐指数、铁、锰、氨氮、Cr6+、挥发酚、汞、氟化物、砷化物等。

(1)评价方法。目前虞城县浅层地下水主要用于农村生活饮用和灌溉,因此,在全县范围进行地下水水质功能评价,主要对生活饮用和灌溉功能进行评价。

(2)评价标准。采用《生活饮用水卫生标准》(G B5749―2009);《农田灌溉水质标准》(G B5084―2006)和《地下水质标准》(G B/T14848―93)。从监测结果看,主要有总硬度、矿化度、氯化物、硫酸盐、氟化物等项目超过国家生活饮用水卫生标准和地下水质标准Ⅲ类标准;个别监测井超标农田灌溉水质标准。

结果为:全县农村饮水不安全人口为41.5万人,其中氟化物含量高于1.2毫克/升以上的区域分布全县29个乡镇,受害人口32万人,占全县农业人口的37%,较严重的有城郊、贾寨、李老家、郑集、刘集等乡镇,如刘集乡朱老庄村氟化物含量6.75 毫克/升;溶解性总固体1.5克/升以上的区域,分布在贾寨、八里堂、李老家、乔集、刘集、等24个乡镇,受害人口8.5万人,占全县农业人口的8.4%,如贾寨镇潘庄村溶解性总固体为7.87克/升,李老家乡张关庙5.97克/升;高污染区主要有包河沿岸的界沟、沙集、芒种桥、店集、杜集7个乡镇,12个村,受害人口1万人,占全县农业人口的1%。含盐量超标,全县浅层地下水溶解性总固体大于1.5g/l以上的区域分布在全县24个乡镇,受害人口8.5万人,有害物质以硫酸盐、氯化物为主,硫酸盐或氯化物含量多在1.0克/升以上,硫酸盐最高达3.12克/升,水味苦咸涩,喝过之后胃肠难受,比较严重的有贾寨、八里堂、李老家、利民、张集等,如贾寨镇万庄村溶解性总固体含量6.97克/升,刘庄村6.89克/升,李老家乡贾烟墩村6.86克/升,张关庙5.97克/升,含量相当高。是含氟量高,浅层地下水氟化物含量在1.2毫克/升以上的区域分布在城郊、郑集、稍岗、店集、刘店、刘集等29个乡镇,受害人口32万人,如刘集乡朱庄村氟化物含量为6.75 毫克/升。水质污染方面,在该县境内涵洞河、响河、包河等污染严重的沟河附近和乡镇企业发达地区,污染物直接或间接进入地下水造成地下水污染,主要污染物有六价铬、硝酸氮、非离子氨、挥发酚类、砷、汞等。抽查水样化验显示CODMn最高达9.66 毫克/升严重超达国家饮用水标准。据统计CODMn在6毫克/升以上的有18个行政村1万人,分布在包河沿岸的7 个乡镇。

3虞城县浅层地下水饮用水源保护状况

虞城县是一个水资源贫乏,人均水资源拥有量仅为全国的1/8,全省的2/3的贫困农业大县。主要开发利用地下水,地表水利用率极低,水资源开发利用单一。随着国民经济的发展,该县工农业、生活用水量逐年增加,地下水持续超采并呈发展趋势。为保障饮水安全、保护好水资源,按照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》的要求,划好水资源保护区,制定水源保护制度,加强水源地周边环境的保护,防止污染,防止乱打井超采地下水造成水量不足,或引起不同含水层水质的混合,造成饮用水氟盐含量超标等问题,制定一系列水源综合防治措施和制度,但这些都是针对集中式供水工程制定的,对分散式供水工程保护力度还不够,还没有一个长远的规划,也没有制定切实可行的措施

4虞城县浅层地下水水源保护措施

(1)为保证水源的可持续利用,加大水源保护的宣传力度,增强对饮水工程的管理。同时按照《饮用水源保护污染防治管理办法》和《河南省农村饮水工程管理办法》等相关规定的要求,及时与有关部门共同划定水源保护区和饮水工程管护范围,制定保护办法,建立健全保护制度并落实到责任人。在保障供水的同时,保障饮水安全。加强对水源地周边设置排污口的管理,在距水源工程1000米以内,限制有害化肥,农药的使用,禁止污染性厂矿企业的建设和存在,杜绝垃圾和有害物的堆放,防止水源受到污染。对饮用水源地实行封闭管理,任何无关人员不得进入,避免人为活动造成水源污染。在水源地周边建设灌溉等各类机井前,要进行科学论证,并防止乱打井超采地下水或引起不同含水层水质混合造成深层水质污染。

(2)建立合理的投资机制。农村饮水安全工程是一项扶贫性质的公益事业,涉及面广,时间紧,任务重,投资量大,经济效益不明显,政府在投资组织发动等方面应发挥指导作用,以政府投资为主,群众自筹为辅。政府应积极认真协调水务、计委、财政、扶贫、卫生等各部门之间的关系,使各部门之间形成合力,投入足够多的专项改水资金。解决饮水安全问题是帮助群众改善生活条件提高生活质量的一件大事,农民群众是这一事件的受益者,也应成为这一事业建设和投资的主体,根据国家、地方和受益群众共同负担的政策,积极引导群众投工投资,出台优惠政策,吸收社会资金或其它资金参与,鼓励调动社会各方面投资的积极性,采用独资、合资、股份合作和承包等多种形式参与饮水安全工程建设,形成合理的投资机制。

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