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地下水现状范文

发布时间:2024-01-20 10:58:15

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篇1

中图分类号:TM923 文献标识码:A

前言

水在人类生活生产中占有重要地位,它既是生活资料,也是生产资源。随着国民经济的日益发展,我国部分城市出现水资源短缺问题,地表水已不能完全满足人们生产生活的需要,地下水被大量开采利用,因此必须加强对地下水资源的监测与评价,为地下水资源保护工作提供科学依据。

1水资源评价

本次主要是针对与大气降水、地表水有直接联系的、更新较快且易于开采的浅层地下水资源,通过水量分析和水质评价两方面进行综合评价。

1.1水量分析

对地下水水资源总补给量的分析计算,通常以地下水的补给量作为地下水资源量,但通化地区属于山丘区,山丘区地质条件复杂,直接计算补给量比较困难,但就地下水的平衡来说,无论补给方式多么复杂,补给量总会转化成排泄量,尤其是山丘区,地形起伏、高差悬殊、河床深切、底坡陡峻、调蓄较差、接受大气降水补给后,形成径流,通过散泉很快溢出地面,排入河流。补排机制,比较简单。所以按地下水均衡原理,总排泄量等于总补给量。山丘区的地下水资源量可用各项排泄量之和来计算。山丘区的排泄量中具有决定意义的是河川基流量,其他各项,数量较小,有的可以忽略不计,根据实际情况,通化地区的地下水排泄量用河川基流量和开采净消耗量之和计算,因此需要把河川基流量从河川径流量中分割出来,本次评价采用平割法分割各代表站的河川基流量,单站的河川基流量具体算法是选用最枯三个月的平均流量平割。结果详见表1

表1 2011年通化地区各代表站河川基流量统计表

站名 铁厂 通化 孤山子 样子哨 梅河口 朝阳镇 集安

河川基流量 0.319 4.020 0.686 0.425 0.445 1.368 16.345

评价区河川基流量的计算采用模糊分区法,即根据区内代表站基流模数加权平均求得评价区平均基流模数,计算区平均基流模数乘以评价区面积求得评价区河川基流量。 根据上述计算结果得出-计算区平均基流模数为6.125万m3,/Km2评价区面积为15100Km2,得出评价区的河川基流量为9.248亿m3。通化地区的开采净消耗量为1.424亿m3,计算出通化地区的地下水资源总量为10.672亿m3。

1.2水质评价

选择国家标准《地下水质量标准》GB/T14848-1993,作为2011年通化市地下水质量评价的标准。本标准适用于一般地下水,是地下水勘测评价、开发利用和监督管理的依据。依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标,本标准按水体功能依次划分为五类,其中Ⅰ类 主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。Ⅱ类 主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。Ⅲ类 以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水。Ⅴ类不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。依据本标准选用用来表示水中有机污染的参数及有毒物质、盐类等12项参数进行分析评价。这些参数是:pH值、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、砷化物、六价铬、总硬度、氟化物、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物。评价结果见表2。

表2 2011年通化市地下水水质分析评价类别表

测井编号 总硬

度 PH值 高锰酸盐指数 硝酸

盐氮 亚硝酸盐氮 硫酸盐 氟化物 挥发酚 氰化物 砷化物 六价铬 氯化物

24610003 Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26410112 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26450001 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26450002 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26450008 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26420013 Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅳ Ⅲ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ

26420122 Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ

26421025 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26440009 Ⅲ Ⅰ Ⅳ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26440020 Ⅱ Ⅰ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅳ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ

26430001 Ⅱ Ⅰ Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26400011 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

26401014 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ

2011年全区地下水水质状况分析。

采用单项组分评价法对通化市13处地下水观测井进行了评价分析。通过评价分析发现13处观测井中含单项参数水质类别为Ⅳ类的观测井3处,占观测井总数的23.1%。主要污染物有硝酸盐氮、高锰酸盐指数、氟化物。其余10处观测井单项参数水质类别均在Ⅰ至Ⅲ类之间。

2结论

通过以上评价:通化地区的地下水资源总量为10.67亿m3,总用水两量为1.42亿m3。则弃水量为9.25亿m3,故水资源未得到最大限度的利用,通化地区蕴含的地下水资源量是丰富的。但地下水的水质少量观测井的单项水质参数已达到Ⅳ类,部分地区的地下水水质已受到了污染。

3污染原因分析及治理措施

3.1污染原因分析

从评价结果分析,造成污染的物质有硝酸盐氮、高锰酸盐指数和氟化物。硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的最终产物,高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗的高锰酸钾的量,用与消耗高锰酸钾的量相当的氧的量来表示,它是表征水体被有机物(还原性无机物)污染的惯用指标。高锰酸盐指数含量的主要来源是有机物,水中的有机物是由生物遗体的分解产物,随水循环在各类水体中的迁移、积累而存在,随着对各类污、废的接纳而增多,有机物主要来源于人们的生产和生活。氟化物指含负价氟的有机或无机化合物。氟广泛存在于自然水体中,自然界中的氟化物主要来源于火山爆发、高氟温泉、干旱土壤、含氟岩石的风化释放以及化石燃料的燃烧等,与其他卤素类似,氟生成单负阴离子(氟离子F-)。氟可与除He、Ne和Ar外的所有元素形成二元化合物。适当的氟是人体所必需的,过量的氟对人体有危害。所以氟化物在生产和生活中被广泛应用。来源于土壤和岩石中的氟很难控制,现在只能减少人为污染,使地下水的水质满足各类用水要求。

3.2防治措施

3.2.1 通化市是 湿润多雨地区,年均降水量800mm以上,地下水资源丰富,地下水水质本次评价结果显示只有少量观测井的单项水质组分达到Ⅳ类,大部分地区地下水质较好,要注意保持现在的状况,加强治理,严禁未经处理的工业污水直接排入地下。

3.2.2 为防止地下 水污染和过量开采、人工回灌等引起的地下水质量恶化,必须按《中华人民共和国水污染防治》和《中华人民共和国水法》有关规定执行。

3.2.3 利用污水 灌溉、污水排放、有害废弃物的堆放和地下处置,必须经过环境地质可行性论证及环境影响评价,征得环境保护部门批准后方能施行。

3.2.4建议水行 政部门应在不同质量类别的地下水域设立监测点,对地下水水质进行检测,监测频率不得少于每年二次,并对地下水埋深情况进行监测,及时掌握地下水开采情况,防止过度开采。

参考文献

[1]张顺联,地下水资源计算与评价[M],水利电力出版社

篇2

1、地下水环境现状调查与评价工作应遵循资料搜集与现场调查相结合、项目所在场地调查与类比考察相结合、现状监测与长期动态资料分析相结合的原则。

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

篇3

中图分类号S273.4文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0309-02

宁夏中南部严重缺水地区包括中部干旱带和南部山区,总面积约2.5万km2,占全区总面积的49%左右,严重缺水地区主要涉及吴忠市的同心县、红寺堡开发区;中卫市的海原县、中宁县和沙坡头区的部分山区;固原市原州区北部、西吉县西部、彭阳县西南部。宁夏自治区人民政府办公厅印发的宁夏中部干旱带发展规划纲要(2007―2011年)[1]和宁夏中部干旱带县内生态移民规划提要(2007―2011年)[2]指出,今后宁夏地区需要移民搬迁的规模达38.80万人,但安置区可安置移民的规模只有20.68万人,目前仍有18.12万人因水资源短缺等问题无法实施搬迁,这也是国家和自治区扶贫开发的重点和难点[3]。

1水文地质概况

宁夏中南部地区主要为黄土丘陵,六盘山、南西华山、月亮山、大小罗山、香山矗立其间。区内为黄河支流清水河、苦水河、泾河、葫芦河流域,地表水、地下水自次级支流流向各支流,最终流向黄河。地下水主要补给来源为大气降水,山区为地下水补给区,水质较好。黄土地区沟大谷深,水土流失严重,黄土一般透水不含水,使该区地下水埋藏深,水量小,勘探困难。宁夏中南部第三系、白垩系分布广泛,水量小水质差,是造成区域地下水贫乏的主要原因[4]。宁夏中南部地下水矿化度大于1 g/L的面积占71%。该区按地下水类型分为基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和松散岩类孔隙水。

1.1基岩裂隙水

该类型水资源主要分布在六盘山、罗山、南西华山、月亮山、香山。基岩山地由元古界、古生界、中生界层状岩系组成,主要为风化带裂隙水,局部为断裂裂隙脉状水,富水性弱而不均,水质一般较好,基岩裂隙水一般汇集于山区沟谷中,形成沟谷潜水,成为人畜饮用水源之一。香山泉水流量10~350 m3/d,矿化度一般为1~3 g/L,大部分可饮用;罗山水质良好,水量较丰富,矿化度多小于1 g/L,大罗山单井涌水量100~500 m3/d,小罗山单井涌水量10~100 m3/d;南西华山、月亮山地下水丰富,水质良好,矿化度小于1g/L,但地下水中缺碘,地甲病是该区的主要地方病。

1.2碳酸盐岩岩溶裂隙水

该类型水资源主要分布在东部青龙山至张家山一带,即“南北古脊梁”地区。大部分碳酸盐岩被黄土覆盖,仅青龙山出露较广,其他地区零星出露。主要含水层为寒武系、奥陶系碳酸盐岩。受多种岩溶发育因素影响,碳酸盐岩地层溶蚀程度低,按溶蚀程度属岩溶裂隙水。碳酸盐含水岩组的特征是水位埋深变化大,富水性极不均一,地下水径流、循环缓慢,其储存、运移受构造控制,主要以深循环为主。地下水位埋深范围为0~275 m,富水性从干孔到泉流量大于8 000 m3/d。矿化度由南向北从小变大,范围为0~6 g/L。

1.3碎屑岩类裂隙孔隙水

该类型水资源广泛分布在各山间盆地,大部分被黄土覆盖。碎屑岩类裂隙孔隙水包括第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系碎屑岩类裂隙孔隙水。

1.3.1第三系裂隙孔隙水。主要分布在海原盆地、红寺堡盆地。第三系为内陆红色碎屑岩含膏盐建造,造成含水岩组富水性弱,水质差,单井涌水量一般小于100 m3/d,矿化度一般大于3 g/L。但在月亮山及其西麓水量较大,水质适宜人畜饮用,有一定的供水意义。

1.3.2白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水。主要分布在彭阳县,为鄂尔多斯白垩系自流盆地的一部分,白垩系沉积厚度逾1 000 m,岩性主要为砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩、砾岩,在构造上为一舒缓向斜(天环向斜)。单井涌水量一般为50~1 000 m3/d,矿化度多大于3 g/L。

1.3.3二叠系、三叠系、侏罗系碎屑岩裂隙孔隙水。主要分布在青龙山、韦州以北地区。上部多为第四系、第三系覆盖,在构造上为一总体近南北走向的复向斜。富水性小、水质差,单井涌水量一般小于100 m3/d,矿化度多大于3 g/L。

1.4松散岩类孔隙水

第四系松散岩类广泛分布,但大部分透水不含水,尤其是黄土分布广,厚度大,但只在地形有利、补给条件好的地方才能形成小型含水体,水质一般较好,可作为小型人畜饮用水。第四系松散岩类孔隙水主要分布在清水河平原、南西华山东北麓山前倾斜平原、罗山东西麓倾斜平原、兴仁洼地及一些大型沟谷台地。松散岩类孔隙水除清水河下游、兴仁洼地水质差,不适宜饮用,其他大部分地区水量大,水质好,是该地区的主要供水水源。沟谷川台地多形成潜水,水质一般较好,可做为人畜饮用水,但受季节影响较大,在干旱年份或枯水季节有时干涸。

2地下水的重要作用

宁夏中南部干旱少雨,水资源短缺,要解决水资源短缺的问题,必须地表水、地下水、黄河水、雨水四管齐下,联合开发。当地地表水在宁南山区比较丰富,在社会经济发展中起重大作用。中部干旱带当地地表水水量小、水质差、含沙量大,可利用的大部分地表水已经被利用。黄河水为解决宁夏中部干旱带缺水问题起重大作用,现已建成固海、固海扩灌、盐环定、红寺堡扬水工程;但是受地形和黄河用水量的限制,只能解决部分平坦地区的用水问题,在大部分地区用水问题尚不能解决。集雨水窖解决部分人畜用水问题,但遇干旱年份无雨可积,用水仍很困难。据近期排查,同心县2008年累计降水量191.7 mm,与历年相比偏少74.6 mm。目前,同心县有饮水不稳定人口13万人,其中下马关、田老庄等7个旱作区乡镇的66行政村2.4万人缺水,0.93万人需要远距离拉运饮水;自2008年10月以来,海原县境内连续4个多月未出现一次有效降水,累计降水量仅为12.7 mm,比上年同期偏少8.3 mm,比历年同期偏少25.8 mm。目前,当地旱情仍在蔓延,全县64座库坝工程共蓄水315万m3,比历年同期平均值偏少70%,8.38万眼水窖中仅有7.50万眼水窖蓄水。因此,在这些地区开发地下水资源,解决人畜饮水安全问题的任务十分紧迫。

地下水具有分布广、开采方便、丰枯季调节能力强、受自然条件变化因素影响小等特点,广泛应用于宁夏中南部地区。现已建成地下水水源地8处,农村机电井2 600多眼,灌溉面积1.75万hm2,城镇居民和农村人畜大部分饮用地下水。根据前人勘探资料和总结的找水经验,宁夏中南部部分地区分布有丰富的地下水资源,特别是河谷川地、山前洼地和白垩系分布地区。同时有零星资料显示,在第三系苦咸水分布区局部地段有可利用的淡水分布。

宁夏中南部严峻的缺水形势,亟需详细的水文地质资料,但是由于地下水勘查程度低,地下水的开发利用还不能满足人畜饮用的需要。宁夏中南部分布着大面积第三系和白垩系地层,很多地方没有钻孔控制,更没有专题研究;同心县、隆德县、泾源县至今没做勘查工作。由于勘查程度低,还有大量的可以利用地下水资源没有得到有效地开发利用。因此,合理科学开发利用地下水资源,是解决中南部干旱缺水问题的有效途径,进一步开展地下水勘查示范工作,可以为宁夏中南部人畜饮用地下水提供有力支持。

3综合利用地下水资源

依托中国地质调查局在宁夏实施的“宁夏中南部严重缺水地区地下水勘查与供水安全示范”工程、宁夏生态移民安置区打井工程、6+1联创齐争共建项目―固原市地下水勘查项目,结合当地严重缺水实际,统一部署,开展水文地质专项调查,按区县进行详细调查,并提出解决人畜饮水困难的地下水开发利用区划[5-6]。在重点地区开展水文地质勘查,评价周边苦咸水地区供水的可能性,作出地下水合理开发利用方案。选择人口聚集、饮水困难的乡镇开展分散供水和改水工作。开展严重缺水区专项研究,提高研究水平,为解决宁夏中南部人畜饮用水困难提供技术支持,有效地惠及干旱带的群众,解决当地吃水困难问题。

3.1找水成井

在宁夏中部干旱带人口居住集中的乡镇和行政村,水文地质条件相对较好,且溶解性总固体小于1.5 g/L的富水地区,进行找水成井,并进行配套,尽快解决当地人畜饮水问题。2010年完成的6眼井溶解性总固体含量均小于1.5 g/L。

3.2实施改水工程

选择地下水水量较大、溶解性总固体大于1.5 g/L又无其他供水水源的地区则可进行改水工程。改水工程主要是利用反渗透水处理设备来净化水质的目的。2010年9月在同心县王团镇实施了苦咸水改水工程。原井水溶解性总固体含量高达5 g/L,人畜无法饮用;通过改水后,改水量为200 t/d,溶解性总固体含量降至0.5 g/L,完全满足生活饮用水标准,可解决当地约3 000人的饮水安全问题。

3.3因地制宜地实施山地工程

在条件适宜的地方可施工一些山地工程:在汇水面积较大的大沟谷中或黄土地区的掌心地可施工浅井工程;在较大的黄土塬中心部位可施工放射井作为试点。2009年由宁夏地质工程勘察院施工的西夏水库辐射井工程,井深20 m,辐射3层,每层13根辐射管,水质、水量均达到预期成果。

4参考文献

[1] 宁夏回族自治区人民政府办公.宁夏中部干旱带发展规划纲要(2007―2011年)(宁政办发[2008]24号)[EB/OL].[2008-02-01]..

[3] 宁夏回族自治区发展和改革委员会.宁夏十二五中南部地区生态移民规划[R].2011.

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Abstract: In order to maintain the economic and social development, a lot of places have to exploit groundwater to supply the daily needs of the masses, thus leading to groundwater extraction showing a sustained growth trend. Groundwater is a precious resource development, effective protection and sustainable utilization of groundwater resources is our duty. This paper first describes the status of the development and utilization of groundwater and, secondly, on how to effectively strengthen the protection of groundwater development and utilization of in-depth discussion and put forward their own proposals and views, with some reference value.

Key Words: groundwater; development and utilization; protect

中图分类号:S273.4 文献标识码:A 文章编号:

1. 前言

我国受特殊地理位置的制约,生产力、土地资源布局和水资源分布极度不相匹配,再加之人类活动和气候变化,导致我国大部分地区明显减少了水资源量,同时受到供水保障程度、现有工程调蓄能力的限制,导致我国水资源供需矛盾日益严重,水资源越来越不能满足社会的需要。为了维持经济社会的发展,我国很多地方都得不大量开采地下水来供应人民群众的生活需要,这样就导致地下水开采量呈现出一个持续增长的趋势。地下水是珍贵的资源,合理开发、有效保护,实现地下水资源可持续利用,是我们义不容辞的责任。

2. 我国地下水开发利用的现状

在全国各个地区,由于实际情况不同,地下水开采利用的程度也不同,但总的来说全国地下水平均开采利用率基本都接近30%以上。南方较少,而北方较多,北方15个省、市、自治区中以华北地区最高,地下水开发利用已经占到了当地总用水量的三分之一地下水供水量占全国总用水量的52%,,而其余十四个省、市、自治区地下水平均开采利用率接近50%,同时,以京、津、冀三地已经多年处于超采状态,地下水供水量所占当地总用水量的比例最高。在地下水供水量中,居民生活用水占11%,工业用水占18%,农业用水占71%。东北的吉林等省和西北的青海、宁夏、新疆等地地下水供水量所占的比例较小,不足20%。

南方地区各省,总供水量中地下水供水量占的比例较小,一般小于5%。而在北方地区,总供水量中地下水供水量占的比例较大,在城镇生活用水总量中约占60%,在工业用水总量中约占50%,在农业用水总量中约占25%。随着环境的逐步恶劣,近年来地下水开发利用在南方地区也呈日趋增大之势。据调查,南方41个重要城市中,仅以地表水为水源的占41%,以地下水为辅、地表水为主的占39%,供水水源以地下水为主的占20%。

我国地下水科学的研究取得了长足的进展,大规模的地下水开发利用对提高人民生活水平、促进经济发展和社会进步做出了十分重要的贡献。但是地下水的过度开发利用也带来了一些新的棘手问题,如海水入侵、含水层受到污染、开采条件恶化、区域性地下水水位下降、地面沉降、地下水资源枯竭等。在我国很多地区,多年可开采量都大大低于平均地下水实际开采量,导致过度开采,由此而引发了一系列环境和生态问题,在北方表现尤为突出。

3.如何有效加强我国地下水开发利用的保护

(1)让全民懂得地下水资源短缺的紧迫性。

认真贯彻落实国家和各省市出台的一系列关于地下水管理工作的政策和措施,宣传贯彻好相关法律法规,继续抓好水务工作建设;加强水行政执法力度,严厉打击各类涉水违法行为。严格审批制度,在各开采区内的同一取水层组段,平面井间距达不到要求的严禁审批。严格控制各开采区域和各含水层组段的水井面布局,控制超深井密度。科学规划超深井垂向布局,进行严格的分层取水和多级止水。严格控制每眼井、每个取水组段、每个开采区域的开采强度。水行政主管部门根据取水用户的要求,统一调配、科学配置水资源。根据超深层地下水的特点合理开发,综合利用,科学保护。同时,切实搞好回灌。回灌时必须严格采取科学措施,防止地下水路堵塞,减少回灌量。

(2)认真搞好地下水资源开采利用总体规划。

各级政府应对本区域内的水资源进行认真调查,搞好水资源综合利用规划编制工作,通过开展对水资源综合性评价,掌握水资源现状和变化趋势,优化水资源配置,实行城乡水务一体化管理,按灌区制定地表水和地下水开采利用总体规划及科学合理开采地下水资源方案。明确界定超采区、禁采区、限制开采区。对水资源要坚持合理配置,加强调控,优先利用地表水,严格限制打井开采地下水。对禁采区和地下水已经超采的区域,要采取强制性措施,坚决控制取水量,不得再打井超采,从根本上解决地下水位下降过快的问题,实现地下水采补基本平衡。

(3)切实加强地下水资源的管理。

对地下水开采,实行打井申报制度和取水许可证制度。辖区内打井开采地下水资源,每年初由打井单位向县(市、区)水行政主管部门提出申报计划,经水行政主管部门审查后,列入年度水利建设计划,并公开公告,由县级人民政府审批同意,办理取水许可证。打井必须坚持先办证,核定取水量,然后打井,其他任何单位不得自行作主批准打井,更不得擅自打井或先斩后奏。严格控制打井开荒,凡是新开发项目,特别是土地开发项目,要坚持以水定开发、定项目,需要打井提取地下水的,首先由县级或县级以上人民政府的水行政主管部门进行水资源论证,通过后方可办理取水许可证,否则不得立项。针对目前地下水资源管理中出现的新情况、新问题,及时制定相关的规章办法,完善法规体系,将各方主体行为纳入更明确、更具体、更便于操作、更具针对性的法规规范之中。

4.结语

有理由相信,随着保护措施的深入实施,我国地下水资源就一定能步入有序、合理开发利用的良性循环轨道。珍贵的地下水资源就一定能惠及人民!

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[中图分类号]X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-158-2

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.

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0.前言

牡丹江地区山间河谷平原和山间河谷盆地普遍分布有第四系沉积物,其中含有孔隙水或孔隙裂隙水、孔洞裂隙水,是主要含水层,随着含水层成因、类型、地质结构、地貌形态以及所处的地形部位不同,地下水类型、分布、地下水径流排泄及含水层特性,都显示出一定的差异,规划内地下水可分出下列四类类型。

松散岩类孔隙潜水:主要分布于牡丹江、穆棱河、绥芬河干流及其支流高漫滩和低漫滩区以及一级阶地前缘地带,绥芬河和穆棱河二级阶地局部为潜水。含水层岩性主要为中粗砂、砂砾石、砾卵石,地下水埋深1.5-6m,近河流处地下水埋藏浅,远河流处地下水埋藏较深,地下水通过包气带与大气圈及地表水圈有较密切联系,气象和水文对地下水水位变化影响较大,丰水年份或季节,潜水接受的补给量大于排泄量,潜水面上升,地下水埋藏深度变小。反之,干旱季节排泄量大于补给量,潜水面下降,地下水埋藏深度加大。潜水的动态有明显的季节变化,资源易于补充恢复,地下水水位年变化幅度1-3m,单井涌水量一般为260-1000m3/d。

松散岩类孔隙微承压水:主要分布于牡丹江、穆棱河、绥芬河二级阶地和一级阶地的大部区块,上覆3-6m的亚粘土、亚砂土,形成隔水顶板,含水层下部为前第四纪地层的基岩,为弱或极弱透水性,形成含水层隔水底板。含水层补给区一般为位置较高的台地区或低山丘陵区,径流距离较短,形成的承压水头较小,承压水头一般小于3m,属于微承压水。地下水埋深一般为2.5-4m,年变化幅度一般小于3m。区内大多数微承压水的补给、径流、排泄条件较好,含水层参加水循环较积极,水质较接近入渗的大气降水及地表水,地下水含盐量较低。单井涌水量变化较大,一般为210-600 m3/d。

松散岩类孔隙、裂隙潜水:分布于山间河谷盆地或山间河谷平原内后缘地区,在地貌单元上属于山前台地,上部普遍覆盖有亚粘土、亚砂土,厚度较大,大部分地区为6-8m,五林镇山间河谷盆地内局部地块亚粘土、亚砂土覆盖层厚度达10-25m,东宁镇山间河谷盆地部分台地覆盖层为重亚粘土,厚度5-10m。地下水埋深一般为5-9m,部分地区为10-15m,大部地区为潜水、局部呈暂时性微承压水,含水层岩性以含泥中粗砂为主,厚度2-5m,地下水补给、径流、排泄条件较差,单井涌水量小,一般小于100 m3/d。牡丹江上游东京城镇山间河谷盆地分布有火山堆积熔岩低台地。

第四纪镜泊湖火山熔岩类孔洞、裂隙潜水:含水层由镜泊湖气孔状玄武岩组成,分布于牡丹江河谷熔岩低台地、二级阶地第四系松散岩类砂砾石孔隙水上部或下部,与砂砾石孔隙水一般均有较好的水力联系。厚度变化较大,一般5-6m,倾斜平原大于11m,风化破碎严重,气孔及节理裂隙发育。地下水储藏于节理裂隙和气孔构造中,由于玄武岩的节理裂隙和气孔发育不均衡,所以,地下水存在的形式也略有差别,局部为临时性微承压水。地下水与大气和地表水循环较密切,水位受气象和水文影响较大,地下水水位年变化幅度1-4m。

1.牡丹江市地下水环境质量状况

1.1牡丹江市地下水监测数据统计

牡丹江市地下水分企业地下水监测、市区周边地下水监测,监测数据统计见表1-1-1和1-1-2。

表1-1-1牡丹江市部分企业地下水监测情况

表1-1-2 市区周边地下水监测情况

1.2牡丹江市区地下水环境质量评价

根据《地下水质量标准》GB/T14848-93Ⅲ类标准对我市地下水进行评价。

1.2.1牡丹江市区企业地下水水质评价

我市企业地下水水质状况较差,超标率达80%。主要超标的项目有色度、浑浊度、嗅和味、铁、锰、硫酸盐、砷、细菌总数、总硬度、亚硝酸盐和氨氮。在所监测的企业中,只有兴隆镇乜河村和黑龙江省精英计算机职业技术学校达到地下水III类标准。

超标项目较多的企业是牡丹江前进碳化硼有限公司和源丰木业制品加工厂,其次是凯鹏机械制造有限公司。

1.2.2市区周边地下水水质评价

我市周边地下水水质状况良好,除温春镇和青梅村的高锰酸盐指数和北山别墅和温春镇的亚硝酸盐略高外,其余监测点位均达到地下水III类标准。

1.2.3我市主要矿泉水水源地水质评价

我市主要矿泉水水源调查监测情况水体均符合地下水III类标准,水质良好。

总体评价,牡丹江市区地下水铁、锰以及氨氮和亚硝酸盐偏高。

其中企业地下水污染区域主要集中在市中心工业区。

2.牡丹江市地下水的主要问题及原因分析

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中图分类号X83 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)102-0127-02

地下水储量丰富、水质普遍较好,然而由于人类无节制的开采也导致总量不断下降,用水形势严峻。尤其是我国作为人口大国工农业用水需求较高、浪费现象严重,加之,不合理的滥开滥采地下水,导致水资源紧缺现象加重,再不采取有效的、科学的手段对地下水进行有效的监测和研究,将严重制约我国经济的发展。加强对地下水的监测与研究能够掌握我国地下水的实际情况,对水环境进行可有效地保护,为人类用水提供科学的指导,从而对水资源进行有效的管理,也为各项用水决策提供参考依据。

1地下水监测研究工作的现状成绩

我国对地下水的监测起步较早,1998年我国水利部就正式承接了该项工作,当然与西方先进的发达国家相比还存在一定的差距。但是就研究现状来看还是取得了一定的成绩和研究成果。

1.1国家地下水监测成绩

我国1960年左右水利部就开始对地下水进行了相关的监测,在长期的实践中已经建成了规模较大、运行科学的地下水监测井网,通过一系列的调研能够为水资源调度利用提供科学的参考。截止到2013年6月我国已经具备24417处地下水监测站。2010年我国发改委就对地下水资源监测站点做出了初步规划,预计投入17亿元,通过20445个新建及改建的地下水监测站点,对我国350万平方公里的地下水资源进行有效控制,从而为地下水的监管提供了强大的支持和保护。另外,为了加大对地下水全方位的监测,我国将进行下水信息自动采集传输系统与地下水监测信息应用服务系统的建设以做好对地下水的保护和涵养,实现地下水资源的可持续发展。

1.2 省市地下水监测成绩

随着国家对地下水监测力度的加大,一些省市也开始跟随国家的脚步加大了对省市内部地下水的监测(见图1),我国地下水监测站点密度迅速增大。并且,水利部开展了“地下水动态监测系统建设”以及地下水动态信息的收集编制,为全国各地地下水的动态监测提供了有力保障。如:天津市在全国对地下水监测的起步较早,1997年就追随国家的大趋势,开始对地下水状况进行了一系列的监测。塘沽、北京等地都建立了地下水监测系统,能够有效的对地下水状况进行监测。一些用水大省等更是加强了对地下水监测站点的建设,以便能够更有效的对地下水进行管理(见图2)。

1.3加强国际交流,发展新技术

同位素监测法在国际上得以广泛的认可和应用,然而我国对这一方法的研究还是不是很成熟,远远满足不了对地下水精确监测的要求。为了提高地下水的监测技术我国积极的与国际原子能机构进行交流合作,有利于我国专业监测人员技能的提高和地下水监测技术的升级,为地下水资源的监测开辟了个别更广阔的发展空间。

2 地下水监测研究工作中存在的现状问题

虽然我国在地下水监督测中已经取得了不小的成绩,然而我们也要知道我国地下水监测中仍然存在很大的问题和不足。

2.1监测站分布不合理

我国的地下水监测站虽然已经具备一定的规模,但是监测站的密度仍旧不高,而且在分布方面,南北极度不平衡,北多南少。另外,我国专用的地下水监测井不多,对于形成的监测资料的准确性就很值得商榷。

2.2监测经费严重不足

我国对地下水监测经费投入逐步增大也是从近两年刚开始,长期以来在地下水观测中投入的经费十分不足,甚至仍旧停留在十九世纪七、八十年代的水平,很难激发地下水监测的积极性。

2.3监测设备比较落后

我国用于地下水监测的设备比较落后,不能适应世纪的需求。到目前为止,在地下水监测中仍旧绝大部分的采用人工测绳监测,监测的精度和准度不高,不能完全体现数据的参考价值。这种落后的监测手段使我国的地下水监测止步不前,进入发展瓶颈期。另外,随着我国地下水污染情况的加重,先赢得水质监测点却没有明显的增多,水质监测力度明显不够。

3 加强地下水监测研究工作的相关措施

3.1逐步提升监测技术

应采用水位自动监测仪器,对地下水的监测实现自动化管理,通过数据的分析确保数据准确可靠。同时要加大地下水监测网站的建设,多水质、水量进行动态的、有效的监测。要加大专用经的建设,提高对地下水的监测质量。

3.2 加大监测经费投入

没有足够的经济保障,我国的地下水监测是很难实现真正的发展的。这就要求相关部门增拨在地下水的监测经费,以便改变这种因经费不足很难进行更高端研究的现状,使地下水监测能够整整的发展起来,真正的发挥作用。

3.3丰富地下水监测内容

地下水的的监测不应该只是谁来弄个的监测,应包含对地下水状况的调查评价以及对地下水的动态分析,如:过于开采地下水造成的地面沉降分析、地下水的生态分析等。另外对地下水的水质状况也要进行细致的研究,对地下水的污染状况进行有效的监测,从而多角度多方面的完善我国的地下水监测工作。

4 结论

随着水资源危机的加重,加强对地下水的监测势在必行。我国在地下水监测工作中,取得了一系列的成绩同样的也存在较多的问题。在用水现状日益紧张的情况下我们更应采取有效的应对措施,从多方面加强对我国地下水的管理和保护,并进一步的促进我国地下水监测工作的发展,为我国的生产、生活提供更有力的保障。

参考文献

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中图分类号:P641

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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1 永城市基本情况概述

永城处在东经115°58′~116°39′,北纬33°42′~34°18′之间,是河南省最东部的城市,地形平坦开阔,地势由西北向东南倾斜,地面高程31~35m,地面坡度1/8000~1/10000。全市耕地面积206万亩,占总面积的68.9%,表层土壤北部多为黄河冲积的两合土和淤土,南部多为淮河冲积的含礓石的黑色泥质粘性壤土。

永城市位于秦岭东西向构造体系的东端和新华夏构造体系的复合部位。基底组成为寒武―奥陶系碳酸盐岩类和石炭一二叠煤系地层。晚第三纪以来,沉积了巨厚的上第三系和第四系松散岩层。

永城市属暖带半干旱、半湿润季风气候,春暖、夏热、秋凉、冬寒,四季分明。月平均最低气温-5.1°c(1月),月平均最高气温32.4°c(7月),年平均气温14.0~14.3°C,极端最高气温41.5°c,最低气温为-23.4°c。多年平均相对湿度71%。年平均日照时数2300小时左右,年日照率为52%。初霜一般在10月下旬,终霜期约在3月下旬,最晚到4月下旬,无霜期207天。多年平均降水量805.6mm,年水面蒸发量972mm。

2永城市地下水资源状况

地下水资源量是指地下水中参与现代水循环且可以更新的动态水量(不含井灌回归补给量),几多年平均地下水总补给量减去多年平均井灌回归补给量,其差值为多年平均地下水资源量。根据平原区地下水资源量评价方法和补给量计算成果,永城市多年平均地下水资源量为36007.8万m3/a,其中淡水区35411.3万m3/a,微咸水区596.5万m3/a。按补给项分类,全市地下水资源量中,降水入渗补给量为34539.7万m3/a,约占总补给量的91.8%;地表水体补量为1468.0m3/a,约占总补给量的3.9;井灌回归补给量为1607.4m3占总补给量的4.3%。

根据《河南省水资源研究》永城市浅层地下水资源量23273.7万米3,可开采量17455.3万米3,其中:包河区浅层地下水资源量4036.1万m3,可开采量3027.1万米3,浍河区浅层地下水资源量7400万m3,可开采量5550万米3,沱河区浅层地下水资源量6208.3万m3,可开采量4656.2万米3,王引河区浅层地下水资源量5629.4万m3,可开采量4222万米3。

3 永城市地下水开发利用现状

2011年永城市,地下水开采量30115万米3,其中浅层地下水开采量为26715.4万米3,深层地下水开采量为3939.2万米3。

按河流分区,2011年永城市包河区地下水开采量5222万米3,其中:浅层地下水开采量为4539万米3,深层地下水开采量为683万米3;浍河地下水开采量9575万米3,其中:浅层地下水开采量为8323万米3,深层地下水开采量为1253万米3;沱河区地下水开采量8033万米3,其中:浅层地下水开采量为6982万米3,深层地下水开采量为1051万米3。王引河区地下水开采量7284万米3,其中:浅层地下水开采量为6331万米3,深层地下水开采量为953万米3。

行政分区按行业划分为:2011年永城市农灌开采地下水16114万米3,其中:浅层地下水开采量为16114万米3;乡镇企业开采地下水816万米3,其中:浅层地下水开采量为816万米3;农村生活采地下水1572万米3,其中:浅层地下水开采量为1706万米3,深层地下水开采量为766万米3;城市工业开采地下水11459万米3,其中:浅层地下水开采量为8322万米3,深层地下水开采量为3137万米3;城市生活开采地下水2401万米3,其中:浅层地下水开采量为1193万米3,深层地下水开采量为1208万米3。

河流分区按行业划分为:2011年包河区农灌开采地下水2795万米3,其中:浅层地下水开采量为2795万米3,;乡镇企业开采地下水142万米3,其中:浅层地下水开采量为142万米3;农村生活开采地下水429万米3,其中:浅层地下水开采量为296万米3,深层地下水开采量为133万米3;2011年浍河区农灌开采地下水5124万米3,其中:浅层地下水开采量为5124万米3;乡镇企业开采地下水259万米3,其中:浅层地下水开采量为259万米3;农村生活开采地下水786万米3,其中:浅层地下水开采量为542万米3,深层地下水开采量为244万米3;城市工业开采地下水3643万米3,其中:浅层地下水开采量为2646万米3,深层地下水开采量为997万米3;城市生活开采地下水763万米3,其中:浅层地下水开采量为379万米3,深层地下水开采量为384万米3;2011年沱河区农灌开采地下水4298万米3,其中:浅层地下水开采量为4298万米3;乡镇企业开采地下水218万米3,其中:浅层地下水开采量为218万米3;农村生活开采地下水659万米3,其中:浅层地下水开采量为455万米3,深层地下水开采量为204万米3;城市工业开采地下水3057万米3,其中:浅层地下水开采量为2220万米3,深层地下水开采量为837万米3;城市生活开采地下水740万米3,其中:浅层地下水开采量为318万米3,深层地下水开采量为322万米3;2011年王引河区农灌开采地下水3898万米3,其中:浅层地下水开采量为3898万米3;乡镇企业开采地下水197万米3,其中:浅层地下水开采量为197万米3;农村生活开采地下水598万米3,其中:浅层地下水开采量为412万米3,深层地下水开采量为185万米3;城市工业开采地下水2772万米3,其中:浅层地下水开采量为2013万米3,深层地下水开采量为759万米3;城市生活开采地下水581万米3,其中:浅层地下水开采量为289万米3,深层地下水开采量为292万米3

4永城市地下水水位变化情况

2011年末全市平原区浅层地下水位平均比上年下降0.78米,地水储蓄量比上年减少1992.3万米3。其中地下稳定区(变幅在±0.5米)占22.2%;下降区(水位降幅大于0.5米)占77.8%。年末地下水埋深小于4米的面积占全市总面积的48.2%,4-8米的占55.6%.

5永城市浅层地下水水质现状评价

受地理条件的影响,永城市境内土壤及含水层中含有大量的高氟、高钙、高镁岩土颗粒,经长期风化溶解到含水层中,导致许多地区氟含量和矿化度严重超标,形成大面积的高氟高盐区。

此次评价范围为永城市各县区浅层地下水,监测结果依据GB14848-93《地下水环境质量标准》进行了评价。

采用单指标评价法按国家标准GB/T14848-93《地下水环境质量标准》确定单井现状地下水水质的类别。然后按照超标率(%)(超Ⅲ类水标准,下同)和最大超标倍数(最大监测值/Ⅲ类水标准值-1,下同)两个指标进行评价。

永城市共监测65眼井,地下水水化学监测井(分布较均匀,监测过程进行了质量控制,监测数据具有较好的代表性, 监测结果依据GB14848-93《地下水环境质量标准》进行了评价。符合国家生活饮用水水质标准的有20眼,合格率为30.8%。劣质水井共有45眼,占全部水质监测井的69.2%,这说明永城市地下水已遭到相当程度的污染,其中相当一部分是因为总硬度、氟化物、矿化度等天然水化学主要成分含量较高,或因氟化物等水化学异常项目造成的,属于人为影响造成的污染只是一部分。总硬度、矿化度、氟化物、硫酸盐是永城市地下水的主要超标物。

永城市邙山镇、条河乡、薛胡镇三个乡镇水质较差,水样抽查合格率为0,这三个乡镇均属于苦咸、高氟水。薛胡镇候楼村砷化物检出;薛胡镇南街铁含量为4.37mg/L,超标倍数为13.6.

永城市总硬度超标率为73.3%,最大值2620 mg/L出现在条河乡邵山村,超标倍数为4.82;氯化物超标率为26.7%,最大值945mg/L,出现在薛湖镇董庄,其超标倍数为2.78;硫酸盐超标率为60.0%,最大值2500 mg/L,出现在条河乡邵山村,其超标倍数为9.0;溶解性总固体超标率为80.0%,最大值5790mg/L,出现在条河乡徐山村,其超标倍数为4.79。条河乡水质污染极为严重,其中邵山村和徐山村抽查的水样监测结果表明总硬度和硫酸盐含量均超出2000mg/L。

永城市氟污染较为严重,氟化物超标率为90.0%,最大值5.82mg/L,出现在邙山镇姜楼村,超标倍数为4.82。

6永城市地下水开发利用存在问题及保护对策

6.1永城市地下水开发利用存在问题

(1)浅层地下水水质较差。永城市地下水位下降,境内河流蓄水量少,成为接纳城镇工业和生活废污水排放的污水河,导致生态平衡破坏,沿岸浅层地下水受到污染。

(2)中深层地下水开采存在一定问题。在地下水开采中,开采无序,破坏了水资源的可持续性利用开发,加剧了供需矛盾。缺乏有效的统一规划和管理,盲目打井,浅井干了打深井。

(3)用水效率偏低,蓄水保水严重不足。农业灌溉渠道渗漏严重,正当需用水时,河水无水可放,导至农户不得不自行打井取水,加剧了水资源供需矛盾突出,造成地下水超采严重。尽管地下水储量不小,但要保持平衡的可开采利用量仅是地下水补给的来源量。随着农业种植结构的调整,高耗水的经济作物种植面积逐年扩大,但灌溉技术仍然是传统的大水漫灌居多,因而农业用水量迅速增加,加之大多数河流的水不能直接饮用,农户就自行打井开采地下水。

6.2永城市地下水保护对策

根据永城市水资源现状和实际,建设节水型社会和加强水污染治理是保障全区社会经济可持续发展的必由之路。

(1) 加强节水型社会建设,加快建设节水型社会步伐。首先要加强对建设节水型社会工作的领导,建立健全组织机构。把节水政策措施、用水定额、节水目标等具体任务分解落到实处。将节约用水规划纳入国民经济发展计划,使其成为科学合理地开发利用水资源的重要依据,利用经济杠杆的作用促进资源合理配置;农业灌溉是用水大户,农业节水既要综合考虑产业结构,调整作物种植比例,提高单位面积的经济效益,最大限度地降低用水量,也要大力推广节水灌溉工程技术和田间管理节水技术,全面提高灌溉水的利用系数,提高用水效率。(2)合理禁止非饮用性中深层地下水开采。为实行水资源统一管理,严格取水许可制度,达到政出一家,杜绝多头审批开采。并逐步封闭现有的非饮用水中深井,特别是在自来水管网覆盖范围内的中深井。(3)合理开发现有水资源。能开发利用地表水和用调蓄设施作为自备水源的不开采地下水,能开采浅层地下水的不开采中深层地下水。对所有开采中层地下水的强制推行分质供水和节水器具强制性标准。(4)要在河道沿线两侧一定范围内,大力推广节水灌溉。严格控制地下水超采,使浅层地下水位逐步得到回升,这才是有效控制浅层地下水污染加剧和改善水质的根本途径,努力提高水资源的利用效率,实现水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展。

参考文献:

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: the part of the urban and the rural areas in our country, the groundwater is often the only source of water supply, occupying the important status in life process. In recent decades, with the development of the industry and social economy, more and more high to the requirement of groundwater resources, and the water quality of groundwater is suffered serious damage. In this paper, the ground water pollution in our country present situation and the main control technology to do the review.

Key words: groundwater pollution; Extraction - processing technology; The technique of building diaphragm wall by osmotic reaction; Soil vapor phase extraction technology; Air injection technology to repair;

中图分类号:TU991.11+2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 引言

地下水资源是农业、工业供水的重要水源。全世界超过15亿的人口主要依靠地下水作为饮用水,我国水资源总量的1/3和全国总供水量的近20%来自地下水【1】。但随着人口的增长和社会经济的快速发展,对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来,我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增,全国有400个城市开采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉,地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%【2】。

近几十年的经济快速发展和人口剧增,使全球地下水遭受不同程度的污染【3】。根据中国地质环境检测院公布的信息,目前,我国地下水污染扩展趋势呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村,污染程度也日益严重。全国195个城市地下水污染监测结果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趋势加重;北方17个省会城市中16个污染趋势加重,南方14个省会城市中3个污染趋势加重【4】。

据估计,目前至少有50个国家约2000万公顷的耕地使用未处理或部分处理的污水进行灌溉【5】,其中我国污水灌溉面积为361.84 万km2(以1995年计),占我国总灌溉面积的7.33%【6】。

由于地下水不接触阳光和空气,其自净能力比地面水弱得多,而且污染物被捕集在地下,挥发性化合物无法蒸发,也可能附在蓄水层的凹处和裂缝中或吸附于岩石表面,使其去除更加困难【7】。因此,通过分析地下水的污染现状及污染途径,加强对地下水的污染治理,成为社会发展的迫切需要。

2 地下水污染类型及污染来源

2.1地下水污染的类型

地下水污染的种类按理化性质可分为:物理污染物、化学污染物、生物污染物、综合污染物;按形态可分为:离子态污染物、分子态污染物、简单有机污染物、复杂有机污染物、颗粒状污染物;按污染物对地下水的影响特征可分为:感官污染物、卫生污染物、毒理学污染物、综合污染物【8】。

2.2地下水污染的来源

按引起地下水污染的自然属性可划分为:天然污染源和人为污染源。人为污染源又根据产生各种污染的部门和活动划分为:工业污染源、农业污染源、生活污染源、矿业污染源。从我国地下水现状污染情况看,地下水污染主要来自人类活动的影响。

按污染的几何形状特征可划分为:点污染源、线污染源,面污染源,按污染物的运动特性划分为:固定源、移动源。

2.2.1工业污染源

工业污染源主要指未经处理的工业“三废”,即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染,而这些污染物又会随降雨落到地面,随地表径流下渗对地下水造成二次污染;未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中,造成地下水污染;工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等,由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格,经风吹、雨水淋滤,其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水,或随地表径流往下游迁移过程下渗至地下水中,形成地下水污染。

2.2.2 农业污染源

农业污染源主要来源于土壤中的剩余农药、化肥和废污水灌溉等。一些常效农药如DDT、六六六等,由于它们在自然界比较稳定,在一定的时间内,会残留在土壤、水域及生物体内,并随着食物链逐步在人体内,引起一些不良后果【9】。常用的化肥有氮肥、磷肥、钾肥等,土壤中这些剩余的肥料将随下渗水一起淋滤渗入地下水中,引起地下水污染。污水灌溉虽然在一定程度上可以使土壤的含氮量增加,土壤肥力大大增加,但另一方面,因污水含有各种有毒有害物质,长期使用污水灌溉,可能引起对农作物、土壤及地下水的污染,甚至造成农作物的减产。

2.2.3 生活污染源

随着我国城镇化步伐的加快,生活垃圾与生活污水量激增,由于无害化处理率低,造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨,占地约5.4亿平方米,并以每年占地约3000万平方米的速度发展。全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中【10】。由于填埋技术的落后和选址不当,这些废物在生物降解和雨水淋滤的作用下,产生CL-、SO42-、NH4+、生化需氧量,总有机碳和悬浮固体含量高的淋滤液,并产生CO2 和CH4,这些垃圾的随意堆放,最终以污水形式补给并污染地下水,特别我国地下水埋深较浅的广大地区【11】。

2.2.4 采矿活动污染

由于采矿活动破坏了原有地质结构,使氧化环境加强,经过一系列反应,使水呈酸性会形成PH值低于6的酸性矿井水,酸性矿井水会下渗污染下伏含水系统,或者经排水污染地表水水源。同时由于矿坑排水降低了地下水,使原来处于饱和带的矿体岩转化为包气带,有些难溶矿物可转变为易溶矿物,经过风化、雨水渗入淋滤,或由于暂时停止抽水,水位回升时的溶解,是矿区地下水中增加某些成分,造成地下水水质恶化。此外矿区大量积存露天堆放的含硫化物等有害成分的煤矸石和废渣,经同化、淋溶、水蚀作用,形成酸性水流流入河道,渗入地下,使河川径流和浅层地下水遭受污染【12】。

2.2.5 自然污染

有些地区,由于特殊的自然环境与地质环境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超标。我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水,使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。

2.2.6 地下水超采引起的污染

地下水超量开采引起地下水位持续下降,形成大面积的降落漏斗,改变了动力条件,引起水质不佳的浅层水越流补给深层水;同时含水层漏斗部分的氧化还原条件增强,促使土体中有机物分解,使二氧化碳分压增大,加之生活污染物进入土体,污染物中有机物质的分解也使二氧化碳分压增大的复合作用,促进土体中难溶的方解石、白云石的溶解,钙、镁离子转入地下水中,这是漏斗区总硬度升高的重要原因。

3地下水污染的控制修复技术

鉴于地下水有机污染的严重性,在过去的几十年中,国内外学者研究设计了许多修复地下水污染物的方法。一个污染现场的修复必须要解决两个主要问题:可溶性羽流性污染及污染源区。

通常所说的“污染控制”是指采用各种防护策略和工程措施控制污染源,使其进入地下水系统的污染物减少到最低限度;或者是把已污染的地下水控制在一定范围内防止其扩散到未污染区【13】。选择修复技术时必须综合考虑污染物的种类,站点的水文地质条件,源区的特征以及表层污染物的位置等方面的因素。

通常用于处理地下水污染问题的修复方案有:1、源区的彻底清除(即挖掘清除)2、源区或羽流的遏制(如设屏障、液压控制)3、质量缩约法(生物修复法、土壤蒸汽萃取法、自然衰减法)。决定任一修复系统最终成败的关键就是看它直接的处理能力。

3.1污染源控制方案

因为常规的泵吸系统有它的局限性,人们越来越对主要用来孤立源区域限制羽流迁移的物理控制方法感兴趣。保护壳的设计原理是用物理方法遏制或水利控制的方法来控制地下水表层污染物的蔓延。保护壳通常局限于池塘、储水池或垃圾填埋场泄漏的源区域,或者用于与一个已经污染的地下水源紧密连接的源区。水压或水力控制法常用在通过一系列围绕在源区的井来进行注射或泵吸的地下水区域或有急速羽流存在的区域。物理控制方法的目的是为了从当时环境中把已经受污染的土壤和地下水分离出来并最大限度的减少污染向下迁移。

3.1.1挖掘去除法

通常挖一条凹渠来去除受污染土壤,或者安装抽水井来控制羽流,并把挖掘出的污泥运到安全地点进行处理,如垃圾填埋场或地表人工湖。一般来说在大多数领域已不再允许这样的做法。挖掘和移走污染土壤和地下水的方法具有局限性,当污染物延伸到地表深处,或污染发生在大型建筑或设备下部以及存在非水相流体,不可能整体移走污染物。

3.1.2堤坝拦截地下水涌流法

这种方法是通过修建拦截地下水涌流的物理屏障来容纳受污染的地下水或沥出液,同时可以阻止未受污染的地下水进入污染的区域,主要有:泥墙、帷帐式灌浆、打板桩、紧密衬层或土工膜。泥墙屏障施工时必须挖掘出一条围绕在污染区域的狭窄渠道,且受地层条件限制较大。帷帐式灌浆屏障施工时注入浆液的速率必须控制好,且只有当土壤中砂粒尺寸过大时化学或微粒灌浆才是最为有效的。打板桩屏障施工时应注意施工时使用的材料,避免使用粗糙致密的原料。衬层法施工时应根据土壤和污染物的性质来选取衬层,并根据条件考虑是否需要与地表水控制和保护壳结合使用。

3.1.3地表水控制

地表水控制主要是通过控制地表水渗透效果来改变污染区域的污染物垂直迁移路径,通常可以和其他地表保护壳方法来结合使用。

3.2 水力控制和泵吸处理系统

地下水污染的水力控制主要是通过降低地下水位和地表电位,以阻止污染向站点外排放,通过去除污染物来减少迁移的速率,或者用泵吸和注射井联合的方法将羽流限制到一个低电位。这种方法要求对总井点和水泵的维护比较高,并且要求必须对泵吸到地面的污染水都进行生物处理或物理处理。最后根据污染场地的实际情况,对处理过的地下水进行排放,可以排入地表径流、回灌到地下或用于当地供水等。

这种技术适用范围广,对于污染范围大、污染晕埋藏深的污染场地也适用。但其自身也存在一些局限性:①当非水相溶液出现时,由于毛细张力而滞留的非水相溶液几乎不太可能通过泵抽的办法清除;②该技术开挖处理工程费用昂贵,而且涉及地下水的抽提或回灌,对修复区干扰大;③如果不封闭污染源,当停止抽水时,拖尾和反弹现象严重;④需要持续的能量供给,以确保地下水的抽出和水处理系统的运行,同时还要求对系统进行定期的维护与监测。

3.3生物降解

又称生物修复法,生物修复法是采用诸如提高通气效率、补充营养(对石油污染而言,主要是补充N、P),投加优良菌种、改善环境条件等办法来提高微生物的代谢作用和降解活性水平,以促进对污染物的降解速度,从而达到治理污染环境的目的。

生物类群可把生物修复分为微生物修复、植物修复、动物修复和生态修复,而微生物修复是通常所称的狭义上的生物修复。

根据污染物所处的治理位置不同,生物修复可分为2类:原位生物修复(in-situ bioremediation)指在污染的原地点采用一定的工程措施进行;异位生物修复(ex-situ bioremediation)指移动污染物到反应器内或邻近地点采用工程措施进行。异位生物修复中的反应器类型大都采用传统意义上“生物处理”的反应器形式。

3.4土壤蒸汽萃取法

不饱和区域在决定地表下污染物传输和修复的动力学方面起着重要的作用,土壤蒸汽萃取目标在于从不饱和区域中去除不稳定污染物,并使污染物从水蒸汽、NAPL和水流相态中去除。这种方法的优点在于对受污土壤造成尽可能小的扰动,能用标准设备来构造,具有成本效益。它运行能否成功取决于污染物从非水相和水相到气相的转换速率。需要考虑的变量有:(1)污染物的特征;(2)站点的性质。

4小结与展望

地下水是水资源的重要组成部分,在经济发展和社会进步中发挥着重要的作用。受人类生产、生活的影响,地下水污染问题日益突出,严重威胁着人类的生存与发展。为保障人类的健康和经济社会的可持续发展,必须对地下水污染的治理及预防措施展开深入的研究。对于已经污染的地下水,要查明污染源,切断污染途径,努力开发研究有效的污染治理技术。对于没有污染的区域,要未雨绸缪,防范于未然,积极采取预防措施,避免污染的发生。要全面贯彻“预防为主,防治结合”的方针,确保地下水环境的洁净与安全。

参考文献

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[10]赵章元.地下水污染不容忽视[J] .环境经济,2006,(4) .

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Abstract: This paper mainly introduces the rock city groundwater resources and water resources utilization in the city, city of the future population development requirement, to take measures to deal with.

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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中图分类号:P641.8 文献标识码:A

1 水源地自然环境基本概况

吉林市市政水源建设有5座自来水厂,其中5水厂位于江北乡官地村,牤牛河畔,为地下水水源,1941年建成投产。建国后1956年第一次扩建,日供水能力达到1.4万m3。

地下水水源保护区属北温带大陆性季风气候,四季分明。多年平均气温5.1℃、平均降水量639.2mm、平均蒸发量1423.8mm,最大冻结深度1.28~1.90m,无霜期130d,全年日照时数2400~2600h。

流经保护区的地表水为牤牛河,发源于蛟河市天岗镇天桥岗南,河流走向由东向西,与吉林市龙潭区江北乡西崴子屯汇入松花江。牤牛河流域面积874km2,河长78.4km,河道坡降2.7‰,多年平均流量5.35m3/s。

保护区位于牤牛河南岸的漫滩与一级阶地区,地势较为平坦。一级阶地高于漫滩2~3m,阶面微倾于河床。漫滩表层岩性为第四系全新统圆砾层、一级阶地表层岩性为第四系全新统粉质粘土层,下部为全新统含漂卵石层、下更新统圆砾层,基底为华力西期花岗岩。粉质粘土层厚度4.4m、含漂卵石层厚度3.80m、圆砾层厚度11.0m。

保护区地下水类型为松散岩类孔隙水,水位埋深1.78~4.88m,漫滩埋深小、阶地埋深大,含水层岩性为含漂卵石、圆砾,含水层厚度14.8m。含水层透水性强,水量丰富,据抽水试验资料,单位涌水量为570.60~1327.91m3/d.m,单井涌水量1000~3000m3/d,渗透系数为200.13~235.80m/d。据渗水试验资料,粉质粘土层渗透系数为0.084m/d。据牤牛河下游区水质弥散试验资料,含水层有效孔隙度为0.20、纵向弥散度0.38、纵向弥散系数0.011m2/d。

地下水在天然条件下主要接受大气降水补给和侧向径流补给,以侧向径流形式排泄于牤牛河。由于五水厂渗渠取水,改变了地下水的天然流场,地下水流向渗渠,同时又接受牤牛河水的渗透补给,人工开采为地下水的主要排泄方式。

2 水资源环境质量状况

保护区内地下水资源丰富,距2001年《吉林市市区地下水资源调查评价报告》,该区地下水资源模数为169.81万m3/a.km2,可采模数为152.84万m3/a.km2。由于傍河取水,扩大了地下水的补给资源,使水源地能够获得稳定的开采量,多年动态监测资料表明,水源地周边地下水位无持续下降趋势。

为了查明保护区及周边地下水水质状况,布置了4眼水质监测井。水质监测项目为饮用水质全分析,共检测37项,其监测方法与执行标准依据GB5750-1985。地下水中铁、锰含量超地下水Ⅱ类标准,引起浊度超标,属原生地质环境特征;4号井受到了生活污染,水中氨氮超地下水Ⅱ类标准。为了对该区地下水进行综合评价,采用GB/T14848-1993《地下水质量标准》,划分地下水水质的优劣。

考虑到地下水水质特征、污染物,选择了具有一定代表的项目进行评价:色度、SO4、Cl、NO3-N、NO2-N、NH4-N、F、酚、氰、总硬度、高锰酸盐指数计11项。评价方法采用评分的内梅罗指数法进行评价。

进行单项组分评价,划分组分所属类别,用下表1内的标准分别确定各单项组分评价分值Fi,按下式计算综合评价分值F。

依据上述评价方法,该区地下水水质评价结果见表3。

2.1 良好水

分布于全区,地下水未受污染或只受到了轻微污染,水质综合评价分值F为2.12~2.14。地下水大部分指标符合Ⅰ类标准,水质基本保持在背景状态。地下水属良好水质,适宜各种用水。

2.2 较差水

呈点状分布于村屯中(4号井),地下水受到了生活污染,水质综合评价分值F为4.28。主要污染物NH4。地下水属较差水质,不宜饮用。

2.3 极差水

呈点状分布于村屯中(011号井),该井为地下水动态长期监测井,水质受到了生活污染,2002年5月水质综合评价分值F为7.24,主要污染物NH4。地下水属极差水质,不宜饮用。

3 污染成因分析

保护区附近地下水主要污染源为村屯生活垃圾、人畜粪便及农药、化肥。生活垃圾与人畜粪便为点状污染,农药、化肥为面状污染。水源地距村屯直线距离为400m,距耕地距离为200m,耕地与村屯处地下水补给渗渠水。阶地上分布有粉质粘土层,具有一定的隔污能力,漫滩上有耕地分布,农药与化肥污染直接对渗渠水构成潜在威胁。保护区内地下水主要污染物为“三氮”。

4 存在的问题

吉林市自来水公司五水厂取水构筑物为渗渠,由于渗渠取水,改变了地下水的天然流场,地下水流向渗渠,同时又接受牤牛河水的渗透补给。保护区内地下水资源丰富,渗渠能够获得稳定的开采量,动态监测资料表明,水源地周边地下水位无持续下降趋势。现状水源地一级保护区内地下水为良好水,二级保护区内地下水以良好水为主,个别水井遭受了生活污染,水质成为较差水。水质在年际间呈波动变化,变化范围较小。保护区内地下水污染源主要为村屯生活污染及农业化肥、农药面源污染。

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中图分类号:F127文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)12-0143-02

一、概况

天津市是资源型缺水地区,人均水资源占有量仅为160立方米,为全国人均水资源占有量的1/15。天津市地表水资源匮乏,入境水量逐年下降,为了维持经济社会发展,特别是农村地区不得不长期依靠过量开采地下水来满足用水需求。天津市地下水规模开采自20世纪50年代末开始,20世纪70年代、80年代初期相继出现干旱年,促使地下水进一步大规模开采,1983年9月引滦通水和1986年实施控沉计划后地下水开采有所缓解。但由于长期持续超采地下水,全市地下水位大面积持续下降,地下水源遭到不同程度的破坏,粮食安全受到威胁,供水能力和抗旱应急能力大为降低,同时产生地面沉降、地面裂缝、水质恶化、海(咸)水入侵等一系列生态与环境地质问题,这些已成为制约天津市经济社会可持续发展的“瓶颈”。

二、天津市地下水开发利用现状及开发利用过程中存在的问题

近年来,天津市加强对外协作,接受世界银行全球环境基金赠款,吸取国际先进理念,使水资源与水环境管理水平获得真正提高和进步。针对天津市地下水开发利用中存在的诸多问题,我们对天津市供用水现状及地下水开发利用情况进行调查分析。2009年天津市总供用水量23.37亿m3,其中地表水量17.21亿m3,地下水量6.01亿m3,再生水回用量0.12亿m3,海水淡化量0.03亿m3。从以上数据看出天津市地下水供用水量占全市供用水总量的25.7%。

地下水天然资源指可以更新、恢复的第四系浅层地下水、山区岩溶地下水及各类基岩裂隙水。地下水可采资源量指经济合理、技术可能和开采后不致造成地下水位持续下降、水质恶化、地面沉降等环境地质问题条件下可允许开采的地下水量。天津市地下水可采资源量分布由西北向东南由丰富向贫乏过渡,北部全淡区水量相对丰富,尚有一定开采潜力,而南部有咸水区大多超采深层地下水。天津市境内浅层地下水年开采量小于允许可采资源量,尚存在开采潜力,但其仅分布于蓟县、宝坻、武清、宁河、静海五个区县部分地区,且具有分布不均匀开发利用不充分的特点,除此之外,没有水源条件的其他地区均需通过开采深层承压水满足用水需求。深层承压水资源具有有限性的特点,其补给资源只是浅层地下水的0.07倍,弹性储量资源也只是浅层地下水储量资源的0.10倍,表现出类似石油和天然气的非再生特征,只能够作为战略储备资源和应急供水水源,原则上不允许开采。由此看出天津市地下水管理的重点是深层承压水的开采控制和有效压采。

三、加强深层承压水开采控制,做好压采及水源转换工作

天津市深层承压水超采面积为8 948km2(其中一般超采区674 km2,严重超采区8 274 km2),占全市总行政区面积的75.1%。由此看对天津市深层承压水开采进行控制管理和压采目标制定是非常有必要的。对天津市深层承压水控制开采的关键是解决好地下水开采的替代水源问题,替代水源是保障地下水超采治理目标得以实现的前提。南水北调工程的实施将显著改善天津市水资源条件和水资源配置格局,通过合理调配水源、调整水源和用水户之间的水量配置关系,为天津市深承压水超采治理提供替代水源条件。

2009年深层承压水开采量为2.96亿m3,天津市行政区除蓟县外其他地区均有深层承压水的超采情况,农村生活及农业生产开采深层承压水占66.6%(北部地区农业开采量大),工业和城镇生活开采量分别占20.73%、12.67%(南部地区工业开采比重大)。我们制定两个目标年2015年和2020年对南水北调工程达效后天津市地下水进行管理。2015年近期目标是充分利用南水北调工程通水初期来水,减少地下水开采量,使地下水超采状况得到初步缓解,不再出现新的超采区;2020年远期目标是随着南水北调工程全面达效,继续扩大地下水压采范围,加大地下水压采力度,使多数超采区地下水水位有所回升,生态环境状况得到相应改善,地下水资源储备和应急抗旱能力有所提高。

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