1　我國地下水資源現(xiàn)狀

1.1  地下水資源現(xiàn)狀

地下水是地表水經(jīng)由含水層的補給源進入地層并儲存于其中形成的。地下水是人類生存空間的重要組成部分，為人類提供了優(yōu)質(zhì)的淡水資源。但是當非地下水原有的物質(zhì)滲入地下水后就有可能造成地下水的污染。地下水一旦受到污染，清除、治理及修復(fù)十分困難，不但經(jīng)濟投入大，技術(shù)上也有難度，而且時間周期長。同時地下水是我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。全國水資源量27940億m3，其中地表水水資源量為19100億m3，占總水資源的2/3，地下水水資源量為8840億m3，占總水資源量的 1/3。在我國當前的用水結(jié)構(gòu)中，地下水雄踞一端，占據(jù)了全國總供水量的20%，飲用水供水量的70%，農(nóng)田灌溉水量的40%，工業(yè)用水量的38% ，這種用水結(jié)構(gòu)短期內(nèi)不會改變。

根據(jù)國土資源部對全國158個城市地下水水質(zhì)進行監(jiān)測的結(jié)果，與2004年相比，2005年全國污染趨勢加重的城市有21個，水質(zhì)或污染程度基本穩(wěn)定的城市有123個。2006年4月14日公布的《2005 年中國國土資源公報》同時顯示，對全國160個城市的地下水水位監(jiān)測表明，與2004年相比，水位總體呈上升趨勢的城市有38個，水位保持基本穩(wěn)定的城市有96個，水位總體呈下降趨勢的城市有26個。大多數(shù)城市地下水預(yù)報組分呈增長趨勢。主要增長的組分有:礦化度、總硬度、硝酸根、亞硝酸根、硫酸要、鐵、錳、COD 和氨氮等。

地下水污染物中除了無機污染物以外，還存在有機污染，而且局部地區(qū)還很嚴重，其中不少是致癌、致畸和致突變的物質(zhì)( 如氯代烴、苯并芘和一些持久性有機污染物)。

從監(jiān)測資料分析表明，目前全國地下水已普遍受到污染（超過97%），部分地區(qū)水質(zhì)超標嚴重，且污染還在繼續(xù)加重。依據(jù)2000年的水質(zhì)監(jiān)測資料，大多數(shù)城市地下水預(yù)報組分（或指標）呈增長趨勢，地下水水質(zhì)在向惡化趨勢發(fā)展。主要增長的組分有：礦化度、總硬度、硝酸根、亞硝酸根、硫酸鹽、鐵、錳、COD和氨氮等。尤其是北方城市污染更加嚴重，污染元素多，且超標率高。主要超標項目有礦化度、總硬度、三氮、硫酸鹽、氯化物、氟化物、鉻、酚、砷、汞、氰、氟、細菌和大腸菌群等。三氮污染在全國各地區(qū)均較突出，礦化度和總硬度超標主要分布在東北、華北、西北和西南等地區(qū)，鐵和錳超標主要在東北和南方地區(qū)。華北地區(qū)地下水污染最為突出，僅海河流域水質(zhì)劣于國家地下水質(zhì)量Ⅲ類標準的水體面積多達7 萬平方公里左右。

1.2  地下水污染成因

常見的地下水污染分為可溶性和非混合性兩大類，這兩類污染物理化學(xué)性質(zhì)不同，在含水層中與地下水共存情況也不同，對環(huán)境和人體健康有不同的影響�？扇苄晕廴疚镆话銥闊o機物。污染源主要有兩種類型。一類是點源污染，工業(yè)廢水和生活污水通過河道滲入地下水；城市化糞池、污水管及垃圾填埋場通過雨水淋溶滲入地下水。另一類是面源污染，農(nóng)耕區(qū)過多使用化肥、農(nóng)藥，隨雨水或灌溉水滲入地下污染了地下水。

可溶性污染物一旦滲入含水層接觸到地下水，會在地下水中形成污染群。污染群的范圍及污染物濃度與地下水的水文地質(zhì)狀況、污染物的物理化學(xué)性質(zhì)以及污染物的排放情況有關(guān)。一般污染群會隨地下水流動到含水層的各個角落，特別是在地下水的下游處。若污染物持續(xù)排放，則污染群的范圍不斷擴大，且濃度也不斷增高；若污染物終止排放，污染群的范圍雖然會隨地下水的流動繼續(xù)擴大，但在擴大過程中會被未受污染的地下水稀釋，污染群的濃度會逐漸降低。

非混合性污染物是以液態(tài)存在的，稱為非水相液體( NAPL)。NAPL多為微溶于水的有機碳氫化合物。NAPL污染一般由于石油的大規(guī)�？碧�、開采，石油化工業(yè)的發(fā)展及其產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用而引起，常見的為汽油、煤油、柴油等油類和三氯乙烯、四氯乙烯等含氯有機溶劑，通常發(fā)生在石油煉制、加油站、儲油槽、電子工廠、化學(xué)工廠、焦化廠等地及其周圍。當NAPL 侵入地下后，首先穿過通氣層土壤，NAPL一部分揮發(fā)，一部分微溶于水，其余在重力作用下繼續(xù)下沉，碰到地下水面后，當NAPL 的密度大于水的密度時，污染物會穿透地下水到達隔水底板，潛沒在地下水中并沿隔水底板橫向擴散；當NAPL的密度小于水的密度時，污染物的垂向運動在地下水面受阻，聚集在地下水面上沿水面橫向廣泛擴散。當污染源停止排放NAPL時，未揮發(fā)、未溶于水的NAPL在移動過程中逐漸分離形成無數(shù)獨立、不連續(xù)的小液滴，可被孔隙介質(zhì)長期束縛，其可溶性成分還會逐漸擴散至地下水中，從而成為一種持久性的污染源。

1.3  地下水的主要污染源

地下水的主要污染源是城市垃圾填埋場、加油站以及一些工農(nóng)業(yè)廢水、被污染的地表水。一些地區(qū)癌癥高發(fā)，與包圍城市的大量垃圾填埋場的滲漏和儲油罐管的滲漏有關(guān)。

1.3.1  城市垃圾填埋場的污染

目前，城市垃圾填埋場是地下水的嚴重隱患。我國歷年累計產(chǎn)生垃圾已達720億噸，占地約5.4億平方米，并在以每年占地約3000萬平方米的速度發(fā)展。全國已有200多個城市陷入垃圾重圍之中。據(jù)2002年對全國47個環(huán)境保護重點城市的調(diào)查表明，我國垃圾填埋場普遍發(fā)生滲漏。尤其是早期建設(shè)的城市垃圾填埋場大多比較簡陋，滲漏是很難避免的。目前我國的垃圾填埋，往往把大量有毒物質(zhì)及危險廢物與生活垃圾一起混合填埋，垃圾中含有多種有害成分，一些難降解的毒性污染物，不斷積累，形成危害。經(jīng)過對北京的幾個大型垃圾填埋場的滲漏檢測證實，均已發(fā)生了明顯的滲漏。某些垃圾填埋場地下滲漏污染已造成周圍十幾平方公里范圍內(nèi)的地下水不能飲用。統(tǒng)計結(jié)果顯示，散布在北京城郊的面積在50平方米以上的垃圾填埋場共有4000余座。各種新舊垃圾填埋場密布在京郊各區(qū)縣，許多道路、園林、建筑設(shè)施及居民小區(qū)等就建在了這些垃圾堆上。

1.3.2  加油站的污染

加油站的泄漏，已成為國內(nèi)外地下水污染的最大污染源之一。20世紀50年代開始廣泛建設(shè)汽車加油站，使世界各地加油站林立，地下儲油罐、輸油管比比皆是。我國大量建設(shè)加油站雖然較晚，但地下儲油罐、輸油管已經(jīng)密布在城鎮(zhèn)路網(wǎng)之間。90年代以來加油站建設(shè)速度加快。目前全國已有加油站十余萬座。僅北市現(xiàn)有加油站就達1060多個，上海有地下油罐近6000個。80年代的管罐已多有泄漏，隨著地下油罐和輸油管線服役年齡的增加，泄漏將會愈加嚴重。有的加油站施工時偷工減料，只用4毫米鐵板制作地下罐，有的防腐處理不達標或只刷防銹漆，有的使用無證民工做電焊，未做焊縫測試，留下不少隱患。故石油泄漏事故時有發(fā)生。如北京安家樓加油站和六里屯加油站近年來均發(fā)生過嚴重漏油事故；對天津部分加油站調(diào)查顯示，大部分地下水樣品中總石油烴被檢出，檢出率為85%，超標樣品占地下水樣品總數(shù)的40%。在全部樣品中均檢出總石油烴，強致癌物——多環(huán)芳烴的檢出率為79%，部分樣品中檢出揮發(fā)性有機物苯、甲苯、二甲苯。這種地下泄漏一般是難以發(fā)現(xiàn)的。安家樓住總?cè)佑驼镜男孤�，是在北京市重點工程的坑道施工中才發(fā)現(xiàn)的。泄漏的石油類物質(zhì)的長期積累，必然會造成地下水嚴重污染。

2　地下水的污染預(yù)防

根據(jù)發(fā)達國家的經(jīng)驗，地下水一旦遭受污染，它的治理和恢復(fù)是非常困難的，治理費用巨大，所需的時間很長。這是因為污染物不僅會污染地下水體，還會被含水介質(zhì)(砂、黏土) 吸附。如美國的超級基金(Superf und)項目是世界上規(guī)模最大、投資最多的環(huán)境污染修復(fù)計劃，在20世紀的最后近20年里，美國在土壤和含水層污染治理方面的費用達到7500億美元，僅清理油滲漏造成的土壤和2004年，一位日本專家估計，全日本污染重點場地達40萬處之多，如果全部進行處理，需要10兆日元以上，從經(jīng)濟角度考慮，這樣做的可能性基本沒有。因此，防止地下水污染是釜底抽薪之計。

2.1  地下水污染的防治規(guī)劃

地下水污染防治規(guī)劃方案包括優(yōu)先保護地下水飲用水源地、保護地下水現(xiàn)狀使用功能、地下水系統(tǒng)保護完整性、地下水和地表水統(tǒng)籌兼顧；評價地下水現(xiàn)實和潛在(或規(guī)劃用途)利用價值，各種利用功能地下水空間分布；制定國家地下水污染防治區(qū)劃方案，確定重點流域、重點地區(qū)開展地下水污染防治區(qū)劃。地下水污染防治規(guī)劃涉及的內(nèi)容有：規(guī)劃區(qū)位置與范圍、自然地理與經(jīng)濟社會概況、土地利用狀況、水文地質(zhì)條件、地下水資源的開發(fā)利用、地下水環(huán)境問題分析等。具體內(nèi)容包括:（１）確定地下水遭受污染的脆弱性(目前國際上普遍利用DRASTIC模型)；（２）確定污染荷載的風險性，需要考慮土地利用和污染源類型、分布等；（３）確定污染的危害性(根據(jù)地下水的不同使用功能)。綜合上述因素，確定地下水污染防治的分帶，確定不同分帶的污染防治等級。劃分地下水污染防治的敏感帶、緩沖帶和一般帶，并根據(jù)不同帶提出相應(yīng)的污染預(yù)防和控制措施。

2.2  地下水污染的預(yù)警系統(tǒng)

由于不合理的開發(fā)利用，特別是廢物排放，導(dǎo)致了地下水的污染，而且有越來越嚴重的趨勢。此外，我國北方有很多地區(qū)天然狀態(tài)下地下水的水質(zhì)狀態(tài)不斷惡化，如高礦化、高氟、高鐵、高錳等�；诜阑加谖慈坏脑瓌t，預(yù)測地下水水質(zhì)的變化趨勢，進而提出防止水質(zhì)進一步惡化和改善地下水環(huán)境質(zhì)量的技術(shù)對策是非常重要的。因此，很有必要對地下水資源的狀態(tài)進行分析和預(yù)警，為水資源的科學(xué)管理提供依據(jù)。

長期以來，國土資源部門對我國地下水的水質(zhì)進行了系統(tǒng)的監(jiān)測，水利部門也開始了監(jiān)測和分析，具有大量的系列監(jiān)測資料，但對這些資料的充分開發(fā)利用還很不夠，缺少對地下水質(zhì)量發(fā)展變化趨勢實時預(yù)報和預(yù)警方面的工作。雖然地下水數(shù)值模型的發(fā)展很快，可以對水量、水質(zhì)進行三維模擬預(yù)報，但數(shù)值模型要求有足夠的地層巖性、水文地質(zhì)條件等方面的資料，要有較高的研究程度，建立數(shù)值模型的費用很大，所以，在條件具備的地區(qū)才能夠使用數(shù)值模型。

實際上，利用長系列的地下水動態(tài)資料對地下水質(zhì)量進行分析研究也是一種切實可行的方法�？筛鶕�(jù)預(yù)警理論，利用隨機、非確定性模型對地下水水質(zhì)進行預(yù)警，建立計算機軟件系統(tǒng)，為合理利用和管理地下水資源提供依據(jù)。通過開發(fā)地下水的預(yù)警系統(tǒng)軟件，使地下水監(jiān)測資料的分析具有實時性、動態(tài)性，同時，也加強了地下水監(jiān)測為國民經(jīng)濟的服務(wù)。此外，還可以利用這一系統(tǒng)進行反饋分析，為地下水資源的保護和開發(fā)利用提供決策支持。

地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立與優(yōu)化是實現(xiàn)動態(tài)預(yù)警的關(guān)鍵。發(fā)達國家的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)比較完善，研究者可以共享其動態(tài)監(jiān)測資料，甚至實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，使國家的監(jiān)測資料得到了充分的利用。我國尚需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，完善和優(yōu)化全國地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，并實現(xiàn)資料的共享。

2.3  我國地下水污染防止的方針

（１）開展地下水環(huán)境脆弱性評價，為決策、管理人員和規(guī)劃設(shè)計人員提供有關(guān)地區(qū)的地下水環(huán)境條件，指導(dǎo)工程的選址、選線，合理布局工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，進行環(huán)境功能分區(qū)，劃分重點水源保護區(qū)。

（２）改進工業(yè)生產(chǎn)工藝，采取無污染或少污染的新工藝，減少污染物的排放量。在重點水源保護區(qū)，嚴禁新上排放污水的項目，對已有的工業(yè)，能搬遷的要搬遷，不能搬遷的要嚴格限制其排放，加強治理，做到達標排放。

（３）嚴禁采用滲井、滲坑排放污水。在水源保護地不得興建永久性的固體廢物堆放場，臨時堆放場也要采取必要的防滲措施，防止污染物滲入地下水。

（４）合理適當使用氮肥，使所使用的氮肥既滿足作物生長的需要又不要過量，提高作物對氮的利用率，實施節(jié)水灌溉，減少氮的流失。

（５）嚴禁垃圾亂堆亂放，建設(shè)城市垃圾衛(wèi)生填埋場。有毒有害的工業(yè)廢物，要在人煙稀少、地層不漏水的地區(qū)進行封閉堆存。處理廢水廢渣的場所放在城市和水源地下游的不易滲透區(qū)域，并要遠離地表水體。

（６）加強水資源保護，嚴格執(zhí)法和管理，增強環(huán)保意識，自覺保護水資源。

3　結(jié)語

目前全國地下水已普遍受到污染，部分地區(qū)水質(zhì)超標嚴重，且污染還在繼續(xù)加重，然而地下水的治理花費巨大，對于我國來說，應(yīng)該實施以防為主，以治為輔的方針。

參考文獻

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