地下水的现状范文
时间:2023-12-26 18:07:58
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篇1
在我国环境保护工作的不断深入下,我国水里系统已经建成了地下水监测站24417处,初步形成了覆盖全国的地下水检测站网。利用地下水监测工作,避免地下水过量开采、地下水污染等问题的发生,进步科学管理我国地下水资源。在目前的地下水监测工作中,还需要加强水资源管理制度的完善与落实,为科学开采地下水、加快地下水超采整理工作的开展奠定基础。受我国地下水监测工作起步晚、借鉴经验少等因素影响,我国地下水监测工作中仍存在诸多的不足与问题,严重制约了我国地下水资源的合理利用。因此,本文对我国地下水监测工作现状及对策进行了分析与论述,以此明确我国新时期地下水监测工作重点与方式,促进我国环保工作脚步的加快。
1 我国地下水监测现状分析
地下水是生态环境的重要构成、是我国城乡地区及农业用水的重要水源。为了满足我国现代环保工作需求、加强对地下水的监测,我国在2010年开始筹建国家地下水监测站网。经过近三年的建设,我国地下水检测站网已经取得初步成就。在我国现代经济社会快速发展的今天,地下水的重要性日益凸显。但是由于我国地下水监测起步较晚,站网建设中仍存在漏洞。而且,相关法律法规也不健全、管理与执行也存在不足,造成了我国地下水监测管理工作的现状及问题。为了加快我国地下水监测体系的建立与执行、加快我国环保工作的开展,我国必须加快地下水监测体系的建立。以完善的地下水监测体系,促进我国环境保护工作的有效开展。
2 我国地下水监测的对策分析
2.1 加快地下水监测站网的完善,提高地下水监测能力
针对我国地下水监测站网建设现状,我国环境监测部门及水利部门应加强沟通与联系。以地下水监测站网的完善,提高我国对地下水监测的能力,强化对各区域地下水的监测,避免突发或缓慢污染问题的发生。通过对我国地下水系统的勘探、科学确定监测站点,以此满足现代环保工作需求、满足对地下水监测工作需求。
2.2 强化生活污水、工业污水排放监测,减少对地下水的污染
在现代地下水水质监测中,生活污水及工业污水是影响地下水水质的主要因素。为了保护地下水资源、保护地下水水质,在我国地下水监测工作中应针对地表水对地下水的影响,强化生活污水及工业污水的排放监测。通过对工业园区、城市污水排放点的监测,规范并指导污水处理及排放工作,为降低地下水污染奠定基础。
2.3 加快农业污染治理,保护地下水资源
在我国现代地下水水质监测中,来自农业、畜牧业生产的污染是地下水污染的重要来源。针对我国现代地下水水质监测站点设置现状及站网完善情况,我国在强化地下水监测工作强化的基础上,还需要加强农业及畜牧业污染源的控制。通过农业、化肥、饲料使用规范的完善,牲畜粪便排放的规范,减少地表化学污染物质等对地下水资源水质的影响,为我国地下水资源保护奠定基础、为我国地下水监测工作的开展奠定基础。
2.4 加快地下水监测自动化技术应用,提高我国地下水监测能力
在现代信息化技术及科技自动化技术的发展中,我国地下水监测站网的建设中应加快相关技术的应用。利用信息化技术及自动化技术,将各站点监测信息汇总至地下水监测信息中心。通过专职人员对信息的辨别、监测软件中超警戒线数据的设置,及时提醒监测人员水质变化情况,利用地下水在线监测系统及自动化技术,提高我国地下水监测能力,为预防地下水重大污染事故的发生奠定基础。
2.5 建立地下水、地表水污染防治监测统一监测体系
针对地表水对地下水污染的情况,我国必须加快地表水及地下水同一规划监测体系的建立。通过完善地表水、地下水监测站网及在线信息化系统,加快我国水环境资源监测能力的强化、加快我国地下水监测站网的完善,为促进我国环境保护工作的开展奠定基础。针对地表水污染对地下水直接、间接污染问题,我国应加快综合水资源现状监测系统的优化。针对地表水流向、流域水资源现状,建立统一的地下水、地表水监测体系,以科学的监测站点设置,强化监测能力及监测水平,促进我国环保工作的有效开展。
2.6 加快我国地下水监测技术攻关,提高地下水监测能力
在我国地下水监测站网的建设中,一部分监测站点引进了国外先进技术,另外一部分采用国产设备与技术。在对监测站点数据及使用维护情况的总结中,国产设备与技术较国外先进技术仍存在加大的差距。这一差距的存在,严重制约了我国地下水监测工作的开展。因此,我国科研院所、高校应加快地下水监测技术的攻关,加快相关人才培养。通过人才培养及技术攻关活动的有效开展,为我国地下水监测能力的提高奠定基础,为我国高新技术国产化、技术先进性奠定基础。
2.7 强化地下水监测设备检修,保障监测数据准确性
在地下水监测系统中,监测设备的检修与保养是保障监测数据准确性的关键,是现代地下水监测体系运行过程中的重要环节。因此,我国地下水监测工作中必须加强监测设备的检修与管理。根据设备的实际情况、常见零配件故障,采用预防性养护理念进行地下水监测设备的检修与养护。通过建立维修记录,了解地下水监测设备常见故障及易损部件。根据故障发生周期及易损部件的使用寿命,提前进行养护与维修,避免设备故障对监测工作的影响,保障地下水监测数据的准确性。
3 加快地下水监测人才引进与培养,促进我国地下水监测工作的健康发展
受地下水监测设备检修、监控管理等工作地点特殊性影响,许多相关人才不愿意从事该项工作。因此,我国地下水监测工作中需要加强相关薪资福利体系的建立。同时,通过地下水监测人才引进及人才培养体系的完善,提高地下水监测人员的技术水平及职业道德,为新时期社会主义国家环保工作的开展奠定基础。在人才引进中,需要明确相关人才的技术要求及基础要求,以此保障地下水监测工作的有效开展。同时,针对一年四季地下水污染情况的变化,科学设计人才培养培训计划。在地下水变化较小时期开展培训工作,为我国现代地下水监测工作的有效开展奠定基础。
4 结论
综上所述,在我国现代社会主义国家建设中,环保工作是经济发展及国家建设中的重要组成部分。由于我国地下水监测工作起步较晚,我国地下水监测体系及站点建设仍需完善。针对现代社会主义市场经济建设发展中地下水资源利用、保护需求,我国必须加强地下水资源的监测。以站点建设、人才培养等工作的开展,提高我国地下水监测能力。同时加强监测体系、设备的维护与管理,加强相关法律法规的健全与执行,以此实现我国新时期环保工作建设需求。
【参考文献】
篇2
【关键词】地下水;水质;污染;承德市
1引言
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
作者简介:
篇3
(吐鲁番市高昌区水管总站新疆吐鲁番838000)
摘要本文分析新疆地下水资源及开发利用现状,新疆水资源的现状和造成目前水资源危机的主要原因,为新疆地下水资源的治理研究和开发利用提供了一定的参考。针对现状新疆地下水资源开发利用存在的主要问题,提出新疆地下水利用与保护的对策。
关键词 地下水资源 开发利用 保护 对策
地下水具有水量稳定、水质一般较好、调蓄能力强、不易受到污染等特点,是工业、生活、城镇供水的重要水源。开发、利用、有效保护地下水资源对新疆干旱缺水地区具有战略意义。
一、新疆地下水资源量及开发利用现状
1.地下水资源量。据新疆水资源综合规划成果,新疆地下水年平均总补给量336.6 亿m3,其中:降水入渗补给量13.2 亿m3;山前侧向补给量31.9 亿m3;河道渗漏补给量123.6 亿m3;灌区转化补给量168 亿m3。
2.开发利用现状。近期地下水可开采量151.9 亿m3,中期地下水可开采量111.2 亿m3。2005 年全疆机电井总数达到51 439眼,其中配套机电井数49 633 眼(地方39 096 眼、兵团10 537眼),年开采量68.45 亿m3(地方51.45 亿m3、兵团17.00 亿m3),继河北、河南、黑龙江、山东、内蒙古之后,在全国排名第六。
二、存在的主要问题
1.基础工作薄弱。近几十年来,全疆各地州陆续做了一些水文地质勘察和地下水资源评价工作,但是由于前期工作经费投入少,勘探试验工作薄弱,取得的成果往往不全面、不系统,难以为地下水资源的开发利用提供科学准确的依据。原地矿系统仅完成了绿洲区1/20 万水文地质普查和山区1/50 万水文地质普查。水利厅从1997年开始部署开展了地下水资源开发利用规划工作,到目前为止,已审查通过7 个地州、42 个县市的地下水资源开发利用规划报告。
2.缺乏地表水与地下水的统一规划。以往水资源评价、规划工作中,对地下水资源不够重视,缺乏地表水与地下水的统一规划。一些地区地下水开发利用布局不合理,地下水开采对生态环境产生了负面影响。一些地区地下水开采存在一定程度的盲目性,使得机电井利用效率不高。地下水开发利用没有同农业节水、盐碱地改良很好地结合,地下水开发利用的综合效益难以发挥。
3.地下水开发利用不均衡。地下水超采区主要分布在经济较发达或水资源紧缺的哈密盆地、吐鲁番盆地、天北经济带、塔城盆地,年超采量17.2 亿m3。而塔里木盆地地下水开发利用程度较低,灌区地下水埋深小于3m 的面积占44%,土壤盐渍化较为严重。全疆灌区盐碱地面积1 919 万亩,其中塔里木盆地1 175万亩,占全疆盐碱地面积的61%,占南疆耕地面积的45%。现状地下水开采量16 亿m3占可开采量的21%,增加地下水开采量即可缓解供需水矛盾又有利于治理土壤盐碱化。
4.地下水管理工作薄弱。在实际工作当中,很难执行“两水”统管、统调、统价,尤其是统调、统价方面,很难做到,未能充分发挥地下水的调节作用。重建设轻管理的现象比较普遍。有很多机电井和水源地建成以后,由于疏于管理,配套不全,再加上电力供应不足、运行费用较高、维护费用难以落实等原因,难以达到设计水平。地下水资源管理力度不够。由于机电井的所有权、使用权比较复杂,管理难度较大。没有施行一井一表计量,地下水实际开采量的统计不准确,难以做到对地下水资源的有效管理。
5.监测网不健全,缺乏动态监测资料。由于历史原因,地下水监测工作一直没有固定经费来源,使得新疆至今没有建立起较为完善的地下水监测站网,个别地区开展的一些零星监测工作也难以维持。新疆现有的监测井多是生产井、报废井或者简易民井,专用监测井很少,符合《地下水监测站建设规范》(SL360-2006)要求的监测井更少。目前,能收集到监测数据的地下水监测312眼。现行地下水监测手段落后,主要是人工监测,监测设备就电线、万用表、卷尺、记录本,不仅耗费大量人力物力,监测质量也难以提高。
6.用水结构不合理。农业开采量比重过大,全疆农业、工业、农村生活和城镇生活地下水开采量分别占总量的85.8%、5.7%、2.9%和5.6%,有些地区甚至盲目开采深层地下水用于农业灌溉,不但造成巨大的浪费,而且难以持续。地下水占总供水量的比例不合理,南疆地下水供水量占总供水量的比例过低,吐鲁番地区、哈密地区、昌吉回族自治州等地下水超采区又过高。
三、地下水资源保护对策
针对以上新疆地下水资源现状开发利用存在的问题,提出新疆地下水资源利用与保护的对策与措施如下:
1.定期的地下水资源调查与评价。新疆地下水补给量中有86%是地表水转化形成的,地下水补给量与地表水的用水量、用水结构、用水效率等关系十分密切,地下水补给量、可开采量以及开发利用中存在的问题等都是动态变化的。随着经济社会高速发展、水利工程建设的快速发展和地表水利用效率的提高,这种变化更加剧烈。因此,应定期开展地下水资源调查与评价工作,及时调整地下水资源补给量及可开采量,发现利用中存在的问题,为合理利用、有效保护,为政府部门科学决策提供科学依据。地下水资源调查与评价工作要统一部署、规范技术要求、严把质量关,使评价工作真正落到实处、达到预期目的。
2.严格控制地下水超采的措施。超采区地下水位持续下降已造成严重危害。塔城盆地地下水超采,造成库鲁斯台草原生态环境不断恶化。天北经济带地下水超采引起地下水位持续下降,造成机井出水量减少,报废率大大提高,地下水质有恶化趋势。吐哈盆地地下水超采使得坎儿井大量干涸、报废。鄯善县南盆地地下水位以每年2m 的速度下降,地下水源有面临枯竭的危险。哈密盆地南部含水层厚度较薄,地下水位持续下降,有可能造成含水层疏干。地下水超采问题如不及时解决,不仅对当前经济社会发展和生态环境造成很大危害,而且将对今后水资源可持续利用和经济社会可持续发展构成严重威胁。地下水超采是国民经济发展对水资源的需求,远远超出了水资源承载能力的表现形式之一,要站在流域水资源可持续利用的高度,采取综合措施进行治理。(1)是加强水资源的统一管理,特别是超采区范围内的地下水资源管理,严格施行取水许可制度,严格控制地下水的开采;(2)是建设节水型社会,大力推行节水措施,提高水资源的利用效率和效益。对地下水的开采施行一井一表计量制,严格控制地下水的开采量;(3)是进一步加强对地下水资源的动态监测工作,提高监测资料的精度,为今后对地下水超采区的治理提供依据;(4)是积极寻找替代水源。如污水处理回用、中水利用、咸水利用、雨洪水利用以及跨流域调水等。
3.建立地下水监测站网。地下水监测是地下水资源评价、规划、开发利用和管理的基础,没有地下水监测,就难以实现对地下水资源的科学评价和有效管理,就难以实现地下水资源的可持续利用。当前主要做好:(1)建立和完善地下水监测机构,总结30 年来地下水监测工作的经验,地下水监测工作只有纳入水文部门,按照地表水监测的管理体系进行管理,才能从根本上解决当前地下水监测工作中存在的问题。新疆水利系统的地下水监测工作由新疆水文水资源局承担,具体业务由新疆水文水资源局水文地质处负责。各地州市基层水文水资源勘测局设立相应机构,落实人员编制,负责当地的地下水监测工作。(2)积极稳妥地推进地下水监测站网建设,地下水监测站网的规划、建设是地下水监测工作的基础,投入多,内容复杂、技术难度大,前期工作要求高,应该按照相应建设程序,分轻重缓急,逐步实施。
根据《新疆地下水资源利用与保护规划》,新疆拟建地下水监测站1 051 个,其中国家级监测站430 个、省级重点监测站220 个、普通基本监测站401 个,国家级监测站、省级重点监测站宜以新建专用监测井为主。(3)落实地下水监测经费,积极争取国家和自治区的资金投入,开展新疆地下水监测站网规划设计和建设工作。把地下水监测工作列入新疆水文水资源局的正常业务工作范围,地下水监测站网的运行管理和维护经费纳入部门预算。
篇4
【关键词】地下水资源;开发利用;保护;对策
【abstract】the analysis and the development and utilization of groundwater resources in xinjiang the status quo, xinjiang average total groundwater recharge capacity of 33.66 billion m3, the status quo for the development and utilization of groundwater resources in xinjiang, there is a major issue, utilization and protection of groundwater in xinjiang response.
【key words】groundwater resources; development and utilization; protection; countermeasures
地下水具有水量稳定、水质一般较好、调蓄能力强、不易受到污染等特点,是 工业 、生活、城镇供水的重要水源。开发、利用、有效保护地下水资源对新疆干旱缺水地区具有战略意义。
1. 新疆地下水资源量及开发利用现状
1.1 地下水资源量。
据新疆水资源综合规划成果,新疆地下水年平均总补给量336.6亿m3,其中:降水入渗补给量13.2亿m3;山前侧向补给量31.9亿m3;河道渗漏补给量123.6亿m3;灌区转化补给量168亿m3。
1.2 开发利用现状。
近期地下水可开采量151.9亿m3,中期地下水可开采量111.2亿m3。2005年全疆机电井总数达到51439眼,其中配套机电井数49633眼(地方39096眼、兵团10537眼),年开采量68.45亿m3(地方51.45亿m3、兵团17.00亿m3),继河北、河南、黑龙江、山东、内蒙之后,在全国排名第六。
2. 存在的主要问题
2.1 基础工作薄弱。近几十年来,全疆各地州陆续做了一些水文地质勘察和地下水资源评价工作,但是由于前期工作经费投入少,勘探试验工作薄弱,取得的成果往往不全面、不系统,难以为地下水资源的开发利用提供 科学 准确的依据。原地矿系统仅完成了绿洲区1/20万水文地质普查和山区1/50万水文地质普查。水利厅从1997年开始部署开展了地下水资源开发利用规划工作,到目前为止,已审查通过7个地州、42个县市的地下水资源开发利用规划报告。
2.2 缺乏地表水与地下水的统一规划。以往水资源评价、规划工作中,对地下水资源不够重视,缺乏地表水与地下水的统一规划。一些地区地下水开发利用布局不合理,地下水开采对生态环境产生了负面影响。一些地区地下水开采存在一定程度的盲目性,使得机电井利用效率不高。地下水开发利用没有同农业节水、盐碱地改良很好地结合,地下水开发利用的综合效益难以发挥。
2.3 地下水开发利用不均衡。地下水超采区主要分布在 经济 较发达或水资源紧缺的哈密盆地、吐鲁番盆地、天北经济带、塔城盆地,年超采量17.2亿m3。而塔里木盆地地下水开发利用程度较低,灌区地下水埋深小于3m的面积占44%,土壤盐渍化较为严重。全疆灌区盐碱地面积1919万亩,其中塔里木盆地1175万亩,占全疆盐碱地面积的61%,占南疆耕地面积的45%。现状地下水开采量16亿m3占可开采量的21%,增加地下水开采量即可缓解供需水矛盾又有利于治理土壤盐碱化。
2.4 地下水管理工作薄弱。在实际工作当中,很难执行“两水”统管、统调、统价,尤其是统调、统价方面,很难做到,未能充分发挥地下水的调节作用。重建设轻管理的现象比较普遍。有很多机电井和水源地建成以后,由于疏于管理,配套不全,再加上电力供应不足、运行费用较高、维护费用难以落实等原因,难以达到设计水平。地下水资源管理力度不够。由于机电井的所有权、使用权比较复杂,管理难度较大。没有施行一井一表计量,地下水实际开采量的统计不准确,难以做到对地下水资源的有效管理。
2.5 监测网不健全,缺乏动态监测资料。由于 历史 原因,地下水监测工作一直没有固定经费来源,使得新疆至今没有建立起较为完善的地下水监测站网,个别地区开展的一些零星监测工作也难以维持。新疆现有的监测井多是生产井、报废井或者简易民井,专用监测井很少,符合《地下水监测站建设规范》(sl360-2006)要求的监测井更少。目前,能收集到监测数据的地下水监测312眼。现行地下水监测手段落后,主要是人工监测,监测设备就电线、万用表、卷尺、记录本,不仅耗费大量人力物力,监测质量也难以提高。
2.6 用水结构不合理。农业开采量比重过大,全疆农业、工业、 农村 生活和城镇生活地下水开采量分别占总量的85.8%、5.7%、2.9%和5.6%,有些地区甚至盲目开采深层地下水用于农业灌溉,不但造成巨大的浪费,而且难以持续。地下水占总供水量的比例不合理,南疆地下水供水量占总供水量的比例过低,吐鲁番地区、哈密地区、昌吉州等地下水超采区又过高。
3. 地下水资源保护对策
针对以上新疆地下水资源现状开发利用存在的问题,提出新疆地下水资源利用与保护的对策与措施如下:
3.1 定期的地下水资源调查与评价。
新疆地下水补给量中有86%是地表水转化形成的,地下水补给量与地表水的用水量、用水结构、用水效率等关系十分密切,地下水补给量、可开采量以及开发利用中存在的问题等都是动态变化的。随着经济社会高速 发展 、水利工程建设的快速发展和地表水利用效率的提高,这种变化更加剧烈。因此,应定期开展地下水资源调查与评价工作,及时调整地下水资源补给量及可开采量,发现利用中存在的问题,为合理利用、有效保护,为政府部门科学决策提供科学依据。地下水资源调查与评价工作要统一部署、规范技术要求、严把质量关,使评价工作真正落到实处、达到预期目的。
3.2 严格控制地下水超采的措施。
超采区地下水位持续下降已造成严重危害。塔城盆地地下水超采,造成库鲁斯台草原生态环境不断恶化。天北 经济 带地下水超采引起地下水位持续下降,造成机井出水量减少,报废率大大提高,地下水质有恶化趋势。吐哈盆地地下水超采使得坎儿井大量干涸、报废。鄯善县南盆地地下水位以每年2m的速度下降,地下水源有面临枯竭的危险。哈密盆地南部含水层厚度较薄,地下水位持续下降,有可能造成含水层疏干。地下水超采问题如不及时解决,不仅对当前经济社会 发展 和生态环境造成很大危害,而且将对今后水资源可持续利用和经济社会可持续发展构成严重威胁。地下水超采是国民经济发展对水资源的需求,远远超出了水资源承载能力的表现形式之一,要站在流域水资源可持续利用的高度,采取综合措施进行治理。(1)是加强水资源的统一管理,特别是超采区范围内的地下水资源管理,严格施行取水许可制度,严格控制地下水的开采;(2)(是建设节水型社会,大力推行节水措施,提高水资源的利用效率和效益。对地下水的开采施行一井一表计量制,严格控制地下水的开采量;(3)是进一步加强对地下水资源的动态监测工作,提高监测资料的精度,为今后对地下水超采区的治理提供依据;(4)是积极寻找替代水源。如污水处理回用、中水利用、咸水利用、雨洪水利用以及跨流域调水等。
篇5
关键词:地下水;开发利用现状;环境地质问题;对策措施
一、天津市自然地理概况及水文地质概况
1、自然地理概况
天津市位于华北平原东北部,西接北京市和河北省,东临渤海湾。在地貌上处于燕山山地向滨海平原的过度地带,北部山区属燕山山地,约占总面积的6.1%;南部平原属华北平原的一部分,占总面积的93.9%。
天津市属暖温带半温湿大陆性季风气候,多年平均降水量590.1mm,多年平均蒸发量1800mm。天津市地处海河流域下游,素有九河下梢之称,主要有两大水系:海河水系和蓟运河水系组成。两大水系均在天津东部入海。
2、水文地质概况
天津市地下水的赋存特征受地质构造、地貌、水文和古地理条件的控制。按地下水类型和含水介质特征,可划分为:松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水、碎屑岩类裂隙水、火成岩和变质岩类裂隙水。以孔隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水分布广,水资源较丰富,利用价值较高。后者分布面积较小,含水性差,实际供水意义不大。
二、地下水资源及其开发利用现状
1、地下水资源及其分布
天津地下水资源可划分为冲积平原水文地质区和基岩山地水文地质区。平原区又分为全淡水区和有咸水区,平原区地下水资源量大于山区,且南部有咸水分布区, 山前浅埋基岩岩溶水区,供水条件好。基岩山地水文地质区分布在蓟县北部山区,有裂隙水、孔隙水。该区年地下水可开采量0.86亿m3/a,分配不均, 且埋藏较深,现多年开采量已达0.266亿m3/a,尚有开采潜力。山前全淡水区是水量最丰富、开发最充分的地区, 地下水补给充沛,地下水资源量3.46亿m3/a。
2、地下水资源的开发利用现状
1983年引滦入津后,开始控制地下水开采,特别是城市工业、生活用水。市区多年平均地下水开采量从1- 1.2亿m3/a下降到1988 年的0.666亿m3/a,各区对地下水的开采已减少了13%- 35% ,并逐年得到控制。近郊和各县的农业用水开采量也从1975- 1984年平均6.625 亿m3/a,下降到1988年的4.62亿m3/a。2009年全市水资源总量15.24亿立方米,地下水资源量5.60亿立方米,比上年偏少5.2%。根据多年工业用水水源组成发现,天津地下水的利用主要集中在市区和滨海地区的工业用水, 近郊和各县生活用水和乡镇工业用水主要水源也为地下水。
三、地下水开发利用过程中的环境水文地质问题
1、地下水长期超采、地下水位持续下降
自20世纪70年代大规模开发深层地下水以来,开采量不断增加。长期超量开采地下水,造成地下水持续大幅下降,并形成了市区及近郊区、塘沽、汉沽、大港、静海、武清等几个下降漏斗,尤其是市区和近郊及滨海地区的地下水位漏斗已连成一片。地下水水位多年大幅度持续下降,恶化了地质环境和生态环境,加剧了地面沉降,使水质变差、污染加重,从而导致并诱发一系列环境地质问题。
2、地面沉降
长期过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因,由于长期开采,是地下水位大幅度下降,造成弱透水层和含水层孔隙水位压力降低;粘性土层孔隙水被挤出,是粘性土产生严密变形,而引起地面沉降。天津市宝坻断裂以南的广大平原区均有不同程度的下沉,面积达7300km2,其中累计沉降量超过1000mm的面积达4080km2,并形成了市区、塘沽、汉沽、大港及海河下游地区等几个沉降中心。
3、地下水质污染及咸水入侵
天津市地下水污染在浅层水中比较突出,随着开采时间的延续及开采量的加大,深层地下水也遭到了咸水入侵。
深层地下水污染,主要表现在两个方面:由于地下水长期超采,导致区域性水位下降,造成含水层水动力条件改变,从而使上部咸水越流补给开采层;不同成分水混合,从而造成地下水盐平衡变化,水质咸化,致使地下水主要常量组分Cl-、SO4-2、矿化度(TDS)、总硬度(TH)等含量升高,水化学类型变异。
4、高矿水及土壤盐渍化
高矿化水(咸水)是矿化度大于2g/L的地下水。咸水不宜或不能直接作为生活用水和工农业用水,并引发一系列环境问题。天津市平原区大面积分布着咸水,埋藏浅,厚度大(最深达200m),是影响地下水环境质量的重要因素。咸水的存在导致淡水资源更加紧缺。咸水占据地下库容,不能调蓄降水、地表水及外来水源;每年大量天然补给资源蒸发浓缩,或与咸水混合而转化为咸水,损耗大量淡水资源。咸水地下水径流滞缓,水位浅,含水层不发育,循环交替作用差,地下水污染后自净能力差,污染程度高。
四、保护地下水环境的主要对策
第一,由于自然环境的限制,天津市属于水资源严重短缺的城市,地下水环境比较脆弱。随着国民经济的发展和城市规模的扩大,预测2020年天津市需水总量为53.73亿m3,水资源供需矛盾将越来越突出。因此,必须贯彻开源与节流并重的方针,大力发展节水型工业和节水型农业,建设节水型城市。
第二,综合防治过量开采地下水诱发的环境地质问题,应坚持以防为主、防治结合、全面规划、综合治理的方针。其根本对策为:保持地下水资源的采补平衡,把地下水开采量控制在不致于加剧地质环境恶化的允许范围以内。
第三,防治地下水污染,应执行预防为主、治理为辅的方针对策,应优化资源配置,把提高工业用水重复利用率、海水利用率、污水资源化作为重点。在市区、滨海地区及各县城所在地增加建设以大型污水处理厂为核心的污水处理与回用系统;应对废井、坏井及不合格井孔进行处理,开展多井回灌,改善水质,增加资源。
第四,应加强地下水环境保护管理,坚持以地矿、环保、卫生防疫、城建等有关部门协调、配合,以保护地下水环境质量;并加强地下水动态监测工作,建立动态监测信息系统,动态监测应实行数据采集自动化、数据处理模型化、成果网络化,以地下水环境保护的科学管理提供决策依据。
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篇6
关键词 深层地下水;开采总量;控制指标;控制水位;河北沧州
中图分类号 P641.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)15-0233-03
沧州市是我国水资源严重匮乏的地区之一,全市多年平均水资源总量为12.02亿m3,人均水资源占有量仅为172 m3,远远低于全国人均水平。自20世纪70年代以来,区域深层地下水开采量呈直线上升态势。地下水的持续大量开采,造成了区域地下水的严重超采,导致深层地下水位连年下降、地下水漏斗面积不断扩展、地面沉降加剧等一系列生态环境和地质灾害问题[1-4]。合理确定区域深层地下水总量控制指标与控制水位,加强全市深层地下水指标控制与管理,对保护沧州市深层地下水水资源,实现可持续利用,有效扼制因深层地下水超采引发的生态和环境地质问题具有重要意义[5-6]。
1 沧州市深层地下水开采总量控制的总体目标
为维持经济和社会的快速发展,在一定时间范围内,在没有充分替代水源的情况下,沧州市对深层地下水的开采是不可避免的,超采引发的环境问题也将是持续的。沧州市深层地下水开采的阶段性目标如下:一是近期目标。2011—2015年,以抑制超采量的过快增长为目标,依据区域内地下水水资源开发利用情况制定合理的开采量,使地面沉降速率得到有效下降,深层地下水位得到一定程度的恢复。二是中期目标。2015—2020年,以需水总量的整体下降为目标,在保证GDP按计划增长的同时,需水总量实现一定速率的下降并低于第1阶段的目标值,地面沉降速率进一步下降,深层地下水位得到有效恢复。三是远期目标。2020—2030年,实现零超采目标。使深层地下水的开采总量等于补给量或略有盈余,使历年超采造成的深层地下水亏空逐年得以偿还,结束超采历史,使地面沉降得到有效遏制,进一步恢复深层地下水位。
2 深层地下水总量指标确定
深层地下水用水总量指标的确定,应在严格执行水利部制定的“三条红线”水资源管理制度,实现用水总量控制的前提下,结合沧州市实际,根据近年来深层地下水开采情况、不同规划水平年供需情况、深层地下水压采目标等来确定沧州市不同规划水平年深层地下水开采总量指标,使其既符合管理要求,又能满足本地区生活、生产、生态的需求,同时还能抑制地下水开采对地面沉降造成的影响。
2.1 现状年递减
现状年2010年的深层地下水开采量为7.121 6亿m3,本着不断提高灌溉水利用系数、发展节水灌溉、节约水资源的目标,通过对水资源的合理配置,至2015年,沧州市深层地下水的开采按下降10%进行计算,即至2015年深层地下水开采量估算为6.409 4亿m3,至2020年深层地下水开采量估算为5.697 2亿m3。
2.2 水资源供需平衡
通过对沧州市不同规划水平年的水资源供需分析:2015年、2020年水平年缺水量分别为4.95亿、3.41亿m3。要维持区域水资源需求,不得不依靠开采深层地下水来弥补水资源缺口,即至2015年、2020年,沧州市仍需要开采深层地下水4.95亿、3.41亿m3。
2.3 不同水平年的压采量
根据《南水北调受水区地下水压采实施方案编制及管理政策研究》及沧州市人民政府关于印发《沧州市地下水压采工作指导意见》,以2005年为现状年,在实现地下水压采目标的前提下,P=50%时,到2015年,深层地下水开采量为5.831 5亿m3。2020年深层地下水开采量为4.573 5亿m3。
2.4 沧州市深层地下水开采总量指标确定
在现状节水条件下、供需预测、压采条件下3个不同角度对地下水的开采量中,以供需平衡方法确定的开采量较为合理,即2015年深层地下水开采量为4.95亿m3,而2020年深层地下水开采量在规划水平年供需分析的基础上进行推测,较2015年减少1.54亿m3,开采量为3.41亿m3。这2个不同规划水平年的深层地下水开采量指标不但充分考虑了节水、非常规水的利用、水资源的合理配置,而且充分考虑了深层地下水的压采情况,可以基本实现沧州市深层地下水的采补平衡。沧州市深层地下水开采总量控制指标见表1。
3 深层地下水控制水位确定
深层地下水水位控制阈值是限定深层地下水开采量、控制地面沉降的关键指标。可以通过开采量与中心水位埋深的相关关系及地面沉降与中心水位埋深的相关关系来分析确定。
3.1 开采量与地下水位埋深的关系
深层地下水位埋深的动态变化与深层地下水开采程度直接相关,是地下水资源盈亏的直接反映,因此确定深层地下水开采量与地下水埋深的相关关系,是确定沧州市深层地下水水位控制阈值的必要条件。
沧州市年开采量与中心水位埋深相关关系见图1,累积开采量与中心水位埋深相关关系见图2。
从图1、图2可以看出,年开采量与地下水埋深、累积开采量与深层地下水埋深之间具有较好的相关性,说明地下水开采是地下水位埋深变化的主要影响因素。
3.2 地下水位埋深与地面沉降的关系
依据沧州市地面沉降及地下水位埋深监测数据,进行相关关系分析。沧州市累积沉降与中心水位埋深关系见图3。
根据图3和沧州市已有的地面沉降研究成果可知[5-7],沧州市中心水位埋深40~70 m是沉降变化的一个关键区间,当水位埋深≤40 m时,曲线处于缓慢上升阶段,沉降发展不明显;当40 m
3.3 沧州市深层地下水控制水位
根据预测的沧州市不同规划水平年深层地下水累积开采量及沧州市累积开采量与累积水位埋深的相关关系,确定不同规划水平年沧州市控制水位,详见表2。
3.4 周边各县控制水位
依据各县市区累积开采量与平均水位埋深的相关关系确定周边各县不同规划水平年控制水位,结果见表3。
根据以上数据可知,沧州市各县市深层地下水水位控制阈值2015年、2020年基本在40~70 m范围内(个别县除外),水位阈值有变小的趋势,2020年水位埋深比2015年变小0.88~10.29 m,平均为5.72 m,根据沧州市地面沉降与水位埋深关系图可知,各县控制水位指标基本在限制水位埋深和警戒水位埋深之间,地面沉降虽然仍将持续,但不会过快发展,降低了产生严重地质灾害的可能性。根据沧州市及各县规划水平年控制水位埋深数据情况,可以预测沧州市范围内深层地下水漏斗分布的形势在2015年和2020年不会发生大的改变,漏斗中心仍出现在沧州市区附近。
综合以上分析可知,2015年沧州各县市水位控制阈值在37.88~78.04 m,平均值为57.57 m;2020年沧州市各县市水位控制阈值在37.0~70.4 m,平均值为51.86 m。
4 建议
4.1 加强开采总量控制
沧州市深层地下水总量控制指标的确定是综合分析了几种情况下深层地下水的开采量情况,符合实际情况及保护深层地下水资源的战略需求,利于沧州市深层地下水保护远景目标的实现,市政府及水行政主管部门要在前期工作的基础上,采取各项措施严格控制地下水的开采,加强计量和监测管理工作,力保总量控制指标的实现和完成,使沧州市深层地下水资源得到持续有效利用。
4.2 控制地下水开采水位
沧州市深层地下控制水位是深层地下水开采总量指标完成与否的直接反映,通过控制水位的监测可以实现总量开采的有效管理,市政府及水行政主管部门要加大投入,建立和完善深层地下水位监测网络,加强监测力度,并按年度对开采情况进行预测和评估,保证开采程度在可控制范围之内。
4.3 指标控制应适时调整
沧州市深层地下水开采总量控制指标及控制水位都是动态指标,要依据水资源配置、水资源保护管理、供需平衡等情况进行适时的调整和修正,确保指标的确定符合实际需求和水资源保护的宗旨。
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关键词:张掖市 城区 地下水 环境质量 监测 水质 水体 水污染
张掖盆地地下水丰富、水质良好。主要靠祁连山、龙首山区的沟谷潜流及河道出山后的河道渗漏、渠系渗漏、雨洪渗漏补给。盆地内地下水位东南高,西北低,地下水由东南向西北流动。根据埋藏条件,地下水可分为潜水和承压水两层。潜水矿化度<1g/L,承压水矿化度<0.5g/L。黑河切穿隔水层(壤土、粘土),承压水溢出形成泉沟。从山前到盆地中心,由补给区、径流区到排泄区,构成完整的山前自流斜坡。
张掖市城区地下水随着地质构造等条件的不同,其分布呈现出其独特的规律性:即从南向北其地下水的含水层由粗变细,由深变浅,由南部的潜水分布区逐步过渡到北部多层次的承压水分布区,共分为五个分布区,即平原南部厚层潜水分布区,平原中部厚层潜水分布区,平原北部浅层承压水分布区,北山山前坡积、洪积扇潜水分布区,北山山间平原、潜水及基岩裂隙水分布区。1 地下水监测概况
1.1监测点位的设置
根据张掖市城区地下水的走向,设第二自来水厂、甘州区人民医院、农友化工公司、三强化工公司4个点作为城区地下水水质动态观察点,另设市农业科学院为对照点。
1.2监测时间、监测频率、监测项目
张掖市城区地下水每年单月监测,每次一天。根据《甘肃省地表水和污水监测技术规范实施细则》要求,张掖市城区地下水主要监测项目有PH、总硬度、高锰酸盐指数、氨氮、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝氮、亚硝氮、砷、汞、硒、铜、铅、锌、镉、铁、锰、六价铬、氰化物、挥发酚、阴离子合成洗涤剂、总大肠菌群共23项,其中,1、7月份监测23项,其他单月监测PH、总硬度、高锰酸盐指数、氨氮、氟化物、硫酸盐、氯化物、总大肠菌群共8项。
2地下水环境现状与评价
2.1评价标准、评价方法、评价因子
2.1.1评价标准
张掖市城区地下水水质评价标准执行《地下水质量标准》(GB14848-93)中Ⅲ类标准。
2.1.2评价方法、评价因子
张掖市城区地下水质量综合评价,采用加附注的评分法。根据《甘肃省地表水和污水监测技术规范实施细则》要求,选全部监测项目为评价因子(细菌学指标除外)22项作为评价指标。
2.2地下水水质现状综合评价结果
2006-2010年城区地下水监测结果与评价见表6-2-3。
表6-2-3 2006-2010年张掖市城区地下水监测数据汇总表
根据五年监测结果综合分析,张掖市城区地下水感官性状良好,无色、无味、清澈透明,没有肉眼可见物;一般化学指标PH、高锰酸盐指数、铁、锰、铜、锌、阴离子表面活性剂年均浓度值均在地下水Ⅰ类标准范围内,硫酸盐、亚硝酸盐氮、氰化物年均浓度值均在地下水Ⅱ类标准范围内,总硬度、氨氮、挥发酚年均浓度值均在地下水Ⅲ类标准范围内,毒理学指标铅、镉、砷、氟化物、铬(六价)、氯化物、硒、汞、硝酸盐氮均未检出。细菌学指标总大肠菌群未检出。F值为2.19,城区地下水质良好。
3地下水水质年际变化
五年内张掖市城区地下水F值波动不大,地下水水质稳定,未受外界因素影响。见图6-3-1。
图6-3-1张掖市城区地下水年际变化表
4地下水环境质量结论
张掖市城区地下水感官性状良好,无色、无味、清澈透明,没有肉眼可见物,城区地下水质良好。
5地下水环境质量保护对策与建议
根据五年监测结果综合分析,虽然城区地下水质良好,但随着工业经济的快速发展和人口不断增长,地下水潜在的污染风险依然存在。一是由于历史原因,张掖市城区地下水不能完全集中使用,城区一些工业企业和行政事业单位仍以自备水源自建设施供水,地下水无序开采,造成地下水资源浪费;近年兴起的地源热泵的采暖系统未严格按照技术规范要求建设,无法实现完全回灌,也造成了地下水资源的极大浪费。二是污染防治措施相对滞后,部分污水未经处理直接外排,城市基础设施建设相对滞后,对地下水水质存在潜在污染风险。还需切实加强对地下水管理保护。
(1)加大地下水保护力度,从加强宣传、提高认识,整章建制、规范管理,分析论证、严格审批,严肃执法、强化保护入手,使地下水管理保护工作逐步走向规范化轨道。积极保护地下水资源,政府对地下水资源实行统一规划,统一管理,合理开发,城区统一供水。
(2)加强水污染治理力度,强化污水处理设施的管理,提高水的循环利用率,最大限度减少用水量和排污量,尽量降低地下水污染风险。
(3)在经济建设中,合理调整工业布局和产业结构,尽量限制耗水量大、排污量大且难以治理的建设项目,对污染严重的企业实行关、停、并、转、迁等措施,确保水体不受污染。
(4)加快基础设施建设,完善城市污水收集管网,推进县、乡、村三级污水处理设施建设,力争做到全收集、全处理。
(5)实行严格的取水许可制度和水资源论证制度,控制地下水开采规模,合理调整地下水开采井布局,完善地下水计量设施。
参考文献
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篇8
关键词;地下水资源 水源质量 水资源保护
中图分类号:X52
一 淮北市地下水饮用水源水环境质量现状
1淮北市地下水饮用水源概况
淮北市地下水资源较为丰富,主要为第四系潜水层和岩溶水层,两部分共同构成了淮北市稳定供水资源。由于第四系潜水分布较为分散,淮北市饮用水源主要为岩溶裂隙水。
1.1淮北市地下水源污染状况及发展趋势
我国城市地下水污染现状按污染程度分为三种类型,即:污染较重的城市,污染较轻的城市和基本清洁的城市。淮北市环境保护监测站在1996-2000年间对市区23眼井及2001-2005年间对市区自来水集中供水管网的六个汇水区设点,对饮用水源地的水质进行枯水期和丰水期各一次的例行监测,并采用《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准进行评价,评价项目为硬度、细菌总数、总大肠菌群等共计20个项目。监测结果表明:淮北市地下水总体质量良好,各测点所有指标均符合《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准。因此,按照三种类型城市的分类标准,淮北市属于基本清洁城市。
1.2 淮北市地下水源污染状况详细情况胺污染物分述如下:
十年中淮北市地下水饮用水源总硬度每年均有超标点。亚硝酸盐氮十年中均无超标点;氨氮、硝酸盐蛋1996-2000年间虽有超标井但均符合标准,2001-2006年间吴超标点。三氮在水中互相依存、互相转化,饮用水含亚硝酸盐氮的水,可以使消化系统器官致癌。酚、砷、汞、氰化合物均无超标点。六价铬在1996-2000年间每年均有超标,超标率为4.7%,2001-2005年间无超标点。1996-2000年间,橡胶厂、纺织厂井硫酸盐超标。2001-2006年间无超标点。1996-2000年间,有少量井细菌、大肠菌群超标,且超标井数有增加趋势。2001-2006年间无超标点。
三氮的超标主要是由于城市生活污水渗入地下,对地下水的污染所致。硬度升高是由于地下贺岁开采逐年增加,使岩溶塌陷较为严重所致,另外地表水和土壤中污染有机物增多,pH值改变等都能使地下水中硬度升高。铬、硫酸盐的污染是因为污染源造成细菌、大肠菌群的增加,土壤中有机物易分解,适于菌类繁殖。
2淮北市饮用水源环境安全方面存在的问题
2.1地下水大量开采产生
淮北市是我国着名的五大煤炭生产基地之一,随着煤炭大规模开采,电力、纺织、化工、酿酒等迅速发展,地下水开采量逐渐增加,造成水位大幅度下降。据统计,自1996年以来,全市地下水累计下降32米,年平均下降速率为1.5至2.0米.同时,因水位下降,造成已污染的地表水补给地下水,加重了地下水的污染。由于超量开采,形成了以淮北市发电厂、市区、高岳、三堤口四个大面积降落漏斗区,地下水坡度加大,加强了对含水量的物理、化学作用,富集在地层中的各种离子迅速进入地下水,使硬度,矿化度升高。同时,由于漏斗区的形成,淮北市严重存在岩溶塌陷现象,一旦水体在含水层中被抽空,含水层失去了水体的支撑力将会造成地下下沉或塌陷。
2.2 排放污染物对地下水的污染
有些厂矿废水排放到河道中,废水沿河道渗入地下,污染了地下水,如1996-2000年间橡胶厂、纺织厂的地下水中硫酸盐均超标。另外,垃圾、废渣的乱堆乱放,经雨水淋湿,其中有害成分渗入地下,污染了地下水。
2.3 采煤引起的破坏
由于淮北市是煤炭基地,每年大量开采煤破坏了地下含水层,导致地面塌陷,地下水上升为地表水而形成湖泊。
二保障淮北市地下水饮用水源环境安全对策
淮北市是以地下水为饮用水源,地下水的卫生与安全直接关系到人体健康,目前已发现因饮用不符合卫生要求的水而导致的疾病有50多种。同时,地下水若污染严重,还会使淮北市的供水水源停用,人们将无水可饮。由此可见,保障淮北市地下水饮用水源环境安全意义重大。
保障淮北市地下水饮用水源环境安全对策可以概括为:综合考虑、突出重点;调节水量、改善水质;以防为主、防治结合;全面规划、分期实施;做到合理规划和开采地下水,加强饮用水源的污染防治工作和监测工作。
根据十年来全市各监测点的监测数据,用“均值型综合污染指数”进行质量评价,淮北市目前地下水质污染等级为“尚清洁”,除1996-2000年间个别井少数项目超标外,其余指标均符合《地下水质量标准》(GB/T14848-93)ш类水质要求。但是不容忽视的是地下水一旦受污染,它的恢复需要相当长的时间,因此,保障地下水饮用水源环境安全是当前要迫切进行的任务。
1加强地下水饮用水源监测工作
长期开展淮北市地下贺岁饮用水源的监测工作,增加监测频次,及时掌握地下水源的污染状况和趋势。
2全面规划地下贺岁饮用水源,划定地下水保护区,制定地下水饮用水源保护办法,合理开采地下水。
3加强地下水饮用水源的污染防治工作
4对地表水进行清污分流。确定主要排污系统,完善排污管道,防止地下水污染加剧。
5根据地下水污染现状、特点、发展趋势,调查污染源,查清污染物,研究污染的机理和途径,制定防治纲要。
6加强治理重点污染源,因有害物质对地下贺岁的污染均属于污染源排放造成,因此对这些污染源要限期治理。
结束语
按照科学发展观的要求,加强水资源合理开发,高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理工作。要从社会经济发展、生态环境保护、水资源开发 利用三个方面统筹规划,进行水资源的合理配置,相当幅度地提高区域的资源环境承载能力。
保护水资源的质量和水量供应,防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失,满足社会经济可持续发展对水资源的需求。建设节水型社会,以水资源可持续利用支撑经济社会的全面协调可持续发展,为全面建设小康社会的目标提供水资源保障。
参考文献
[1]《地下水质量标准》GB/T14848-93中Ⅲ类标准
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根据环保部印发的《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》显示,相关机构经对北京、辽宁等8 个省(区、市)641 眼井的水质分析,这些地区水质四类、五类(较差—极差)的占到了73.8%,全国近20%的城市集中式地下水水源水质劣于三类(可以作为饮用水水源)。
面对现状,我们该如何认识地下水,地下水的污
染对人类有哪些危害?
地下水是指在不同形式,存在于地表以下岩层、土层空隙中的水,主要来源于大气降水和地表水的渗入。而和人类最为密切的地表下就是泉水和井水。目前,全世界至少还有1/4的人口饮用地下水,在发展中国家,农业生产对地下水依赖程度更大。
北京师范大学水科学研究院副院长丁爱中教授告诉记者,由于地质原因,天然的水体中也存在地下水污染。根据世界卫生组织的资料,很多国家,地下水中天然含有高浓度砷,无机砷为剧毒,这种地下水对公共卫生造成了极大威胁;在我国的山西、内蒙古、新疆等地,都存在着砒霜、砷含量较高的地下水,这是很多所谓“地方病”的源头。
而目前,最主要的问题是人类活动导致地下水污染。丁爱中介绍说,造成地下水污染的来源非常多样,一类是农业生产,过量施用农药化肥造成的污染,另一类工业排污造成的污染,此外,城市建筑、管网渗漏、垃圾填埋场、加油站、采矿都可能造成地下水污染。这些污染有些是通过管网直接进入地下,有些是通过土壤渗透,还有就是与河流水体的水量交换造成。
近年来欧盟一份报告指出,未来50年内,欧洲地区将有至少六万平方千米的含水层受到农药的污染。而中国的工业化进程无疑也重复了这条路。根据部分地区的调查数据,中国地下水污染的现状不容乐观。
2011年10月,国土部地质环境司副司长陶庆法在“地下水污染防治规划”新闻会上说,在对华北平原、长江三角洲、珠江三角洲和淮河流域的地下水污染初步调查中,主要城市及城镇周边地区地下水普遍检测出有毒微量有机污染指标,但超标率较低。
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1地下水资源的概念和地下水含水层的特点
1.1地下水资源的概念
地下水资源包括地下水的储存量和补给量两部分。不参与现代水循环、不可再生和恢复的储存量称为储存资源;参与现代水循环、可再生和恢复的补给量称为补给资源。
储存资源是地质历史时期累积形成的地下水资源量,是含水系统中不可再生和恢复、因而不能持续利用的水量。取用含水系统的储存资源,将导致这部分资源的永久耗失。有些地区具有大厚度的含水层,地下水位变动带以下的地下水静储量非常巨大。因此,20世纪60年代有人提出黄淮海平原地下存在着一个地下海,90年代初在塔里木盆地和河西走廊也有人提出发现了地下海,认为可以利用的地下水资源非常丰富。然而,地下水储存量虽然是一种宝贵的地下水资源,但它和矿产资源一样,一旦消耗,难以恢复,因而是不可持续利用的。只有在利用过程中可以不断恢复和补偿的地下水补给量才是可持续利用的地下水资源。
补给资源是指一个含水系统在单位时间里、可以持续获得补充的水质、水温合乎一定标准的水量。原则上在一个含水系统中提取的地下水量不超过其补给资源时,水源便有持续供应的保证。地下水的补给量包括天然补给(山前侧向补给和垂向补给)和转化补给(地表水体补给、地表水灌溉渠系和田间灌溉水补给,含水层之间的越流补给,以及地下水灌溉回归补给等,但地下水灌溉回归转化补给只作为地下水的补给量,一般不能算作地下水资源)。由于地下水补给的一部分将消耗于不可避免的潜水蒸发、天然生态耗水、地下水的排泄,而不能全部被开发利用,地下水的可开采利用量仅是补给量的一部分。这部分可以开采利用又不致引起难以承受的环境损害(如城区和滨海地区的地面沉降,干旱地区的土地沙化等)的水量称为可持续开采量或可采资源。有些地区将地下水的全部补给量作为地下水的可采量而进行开发利用,将造成地下水的超采。
不同的地下水含水层可开采利用的地下水资源不同,必须根据含水层的特点合理开发地下水资源。
1.2地下水含水层水资源的特点
平原地区松散岩层中的主要含水层为浅层水和深层承压水。浅层地下水指地表以下的潜水和潜水-微承压水,可以直接接受大气降水和地表水的补给。深层承压水指埋藏在深部弱透水层间含水层中的承压水。
20世纪70年代初期,人们根据传统的地下水资源的概念和地下水含水层的部分特点,认为深层承压水具有以下优点:1)地下水承压水位高,开采初期有的地区水位高出地面,水井可以自流;2)含水砂层厚、导水性强、水井出水量大;3)水质好、不易受到污染;4)承压水位不易受到气候条件的影响等。而对浅层水则认为:1)缺乏良好含水砂层或砂层厚度小、水井出水量小;2)含水层导水性差,侧向补给相对较小;3)浅层水水质差、易受地表水体污染等。在这种认识下,20世纪60~70年代许多农村和城市大量开采深层承压地下水,特别是某些地方的政策导向也是鼓励开采深层水,打深井国家给予补助,而打浅井则不予补助。由于深层水的大量开采,造成承压水位大幅度下降,形成大面积的承压水位降落漏斗。近30多年来的实践表明,上述对地下水含水层的认识是不够全面的。实践使人们对浅层潜水和深层承压水含水层和资源的特点有了更为全面的认识。
1.2.1浅层地下水(包括潜水和浅层潜水-承压水)开采量的组成浅层地下水的补给和消耗:(1)地区内部的垂向补给和消耗:降雨补给、河流和渠道渗漏补给、田间灌溉水补给、越层补给;潜水蒸发、越层消耗。(2)来自地下水侧向补给和排出区外的地下水排泄。(3)开发利用过程中由于水位下降,含水层疏干而动用的地下水储存量(这部分不能作为可持续利用的地下水资源量)。在含水层的给水度为μ,单位面积上(m2)由于水位下降S(m)而释放的水量W(m3)为W=μS
浅层地下水的优点是:1)可以直接接受大气降水和地表水体和地下径流的垂直和侧向补给,开采利用后可以不断得到恢复和补偿,因而是可以持续利用的。2)含水层埋藏浅,可用浅井开采,工程造价低。3)浅层地下水的给水度远大于深层承压水含水层,相同开采水量条件下水位下降小,运行费用低于深层承压水。
在补给量和水质有保证的条件下,浅层地下水可作为农业用水的主要水源和城市工业和生活用水的后备或辅助水源。
1.2.2深层地下水开采量的组成深层承压水的补给和消耗:1)来自山前的天然地下水侧向补给和排出区外的地下水排泄。在开采区远离补给边界的情况下,侧向补给量是十分有限的。2)地区内部的垂向补给和消耗:承压含水层上下均有弱透水层或隔水层阻隔,不能直接承受降雨、河渠渗漏和灌溉水补给,在开采过程中只有来自或进入相邻含水层的越层补给。3)开发利用中由于承压水头的下降,含水层和弱透水层的弹性(或弹塑性)压密而释放的水量(对粘性土主要是塑性压密,即使回灌也难以恢复)。这部分水量是不可补偿的,主要是动用的含水层中原有的地下水储存量,不能作为可持续利用的地下水资源量。在承压含水层的弹性给水度为μe,单位面积上(m2)由于承压水位下降Sc(m),承压含水层和弱透水层释放的水量Wc(m3)为
Wc=μeSc(1)
承压含水层的弹性给水度为
μe=γmβs+nγmβ=γm(βs+nβ)
μe=μ1m
μ1=γ(βs+nβ)
式中γ为水的容重,βs为含水层的压缩系数,n为含水层的空隙度,βw为水的压缩系数,μ1为单位厚度的含水层,单位承压水头下降所释放出来的弹性释水量(1/m)。在深层承压水开发利用中,由于单位水头的下降,自含水层上下的弱透水层释放的水量计算方法与含水层相同,只是其厚度m、压缩系数ßs和空隙度n不同。
如上所述,开采深层地下水得到的水量主要来自由于水位下降而引起的含水层和弱透水土层压密、水体膨胀引起的弹性释放、侧向补给和越层补给,来自土层压密和弹性释放的水量均是动用储存量。在承压含水层以上有咸水覆盖的地区开采的越层补给的淡水量也是动用储存量,只有在无咸水覆盖的地区部分越层补给的水量来自潜水或浅层地下。这部分水量虽然是可以持续利用的,但它来自浅层水的越层消耗量,并已计算在潜水(或浅层水)资源量中,属于浅层水和深层水资源的重复量。在远离山前的地区侧向补给十分微弱,由于地下水的开采水位下降而引起的侧向补给实际上也是动用邻区的地下水储存量。根据以上情况自深层承压水开采的水量,除山前地区有一定的侧向补给和在无咸水覆盖区有少量越层补给的水量外,几乎全部是动用储存量,而开采储存量是不可持续的。
1.3地下水可采量(地下水可采资源)
如前所述,地下水的储存量是不可持续利用的的资源,只有在开发利用过程中不断可以恢复、补偿的地下水量才是可以持续利用的地下水资源。地下水资源评价的任务主要是估算可持续开采利用的符合水质要求,且不会引起不可承受的生态环境损害的地下水量,即可采资源量。由于地下水补给的一部分将消耗于耕地农作物的腾发和不可避免的潜水蒸发、天然生态耗水、地下水的排泄,而不能全部被开发利用,地下水的可开采量仅是补给量的一部分。一个地区的地下水可采量需要通过地下水的采补平衡分析和地下水的模拟才能确定,但为简便计,生产实践中一般常将地下水补给量乘以一个小于一的经验可开采系数求得地下水可开采量。半湿润地区一方面有河渠渗漏和田间灌溉水的补给,另一方面又有降水入渗,地下水的可开采系数较高(有时可达0.7~0.9)。干旱地区降水量稀少,地下水的补给大部来自地表水的转化,且有相当一部分消耗于农田和非耕地天然植被的腾发,地下水的可开采系数远小于半湿润地区。由于地下水的可开采系数是一个经验系数,一些干旱地区借用半湿润的华北地区的经验数值,估算的地下水可开采量将显著偏高。深层地下水在开采时获得的补给量中除有限的侧向补给和越层补给(且与潜水补给有重复计算)外,几乎全部来自地下水的储存量,而储存量是不能作为地下水可采量而持续开采利用的。
在地下水补给量的计算中需要有一系列的补给参数,在利用补给量计算可采量时又需要有一个经验的可采系数,计算的过程复杂,系数的选择又有很大的任意性。由于降水量和地表引水量是地区地下水的主要补给来源,生态需水也主要决定于降水蒸发等气象条件,地区内地下水的可开采量除决定于土地利用系数和水文地质条件外,主要决定于降水量和地表引水量。因此,可以近似地根据降水量不同的典型地区地下水可开采量与地表水引水量的经验比值,近似地估算地下水的可采量。
2南水北调受水区地下水开采现状
近期南水北调受水区主要为海河平原和淮河平原的部分地区。根据国土资源部水文地质环境地质研究所《海河流域地下水资源现状评价及典型区环境地质效应分析》资料,海河流域平原地下水可采量和现状条件下实际年开采量如表1所示。.年平均总超采量为44.6亿m3/a,其中浅层地下水超采量为23.6亿m3/a,深层地下水超采量为21.0亿m3/a.自1958年以来海河流域平原区累计超采量为895.8亿m3,其中浅层地下水超采471.2亿m3,深层地下水超采424.6亿m3,见表1。根据表1,现状年海滦河流域平原内有部分地区浅层地下水超采,总超采量为23.63亿m3。部分地区浅层地下水尚有盈余,总计盈余29.19亿m3。根据表1,深层地下水年可采量为13.07亿m3,是由侧向补给和越流补给两项组成的。海河东部平原约有50%的面积存在上覆浅层咸水,由于在这种地区不能接受降雨入渗补给的淡水,所开采的越层补给的水量动用的仍然是地下水的储存量,这种水量是不可持续的,因此不能作为可可持续开采资源。在越层补给的水量来自无咸水覆盖的地区,深层地下水的补给来自浅层水的越层排泄,这部分水量应自浅层水的可采量中扣除,才能作为可采资源,因此海河流域浅层水和深层水的可采量总和应为表1中的浅层水的可采量与深层水侧向补给量之和。对于河北平原深层水的补给量问题曾有多个文献进行探讨,例如,郭永海等认为沧州地区深层水的侧向补给仅有总开采量的3~4%左右[8];根据陈宁生等对黑龙港地区地下水开采状况的分析资料[2],深层地下水的开采量中有10.57%来自山区的侧向补给,各种文献给出的数字差别很大。若采用最大的10.57%来估算深层水的侧向补给量,在开采量为33.8亿m3的情况下最多不超过3.6亿m3。浅层和深层的总超采量可能在53.8亿m3以上,大于表1中给出的44.64亿m3。
地下水的超采对农业灌溉和生态环境造成了严重影响。主要表现在:1)地下水持续下降、形成大面积地下水漏斗,部分地区含水层被疏干;2)海水入侵与水质恶化;3)超采区发生地面沉降、裂缝和塌陷;4)提水费用增加、含水层枯竭、机井报废;5)天然植被衰退,生态环境恶化;6)由于超采区地下水位低于临近地区,不仅灌区地表水带来的盐分无法外排,邻区地下水中的盐分也向超采区聚集,造成地下水矿化度增加、土壤盐渍化加剧等一系列生产和环境问题。
3南水北调受水区城市用水应严格控制地下水超采
北方平原地区地下水的补给主要来自大气降水和地表水灌溉入渗,地区内的垂直补给占整个补给量的85%~90%以上[2],见表2。城市地区地表多为不透水的道路房屋所覆盖,少量绿地降雨入渗和输水管道渗漏补给的水量很少,除靠近山前的城市有一定的侧向补给可以利用外,城市本身地下水可采资源有限。由于地下水的补给量基本上是均匀分布于整个地区,地下水资源也应采取就地补给就地开采的方式用于农业,不宜在城市集中开采地下水,用来解决工业和生活用水问题。
目前在一些水资源规划中,将由于地表水灌溉和降水补给的地下水量的大部分分配给城市工业和生活用水,实际上是挤占农业用水。含水层中的地下水与地表水不同,是不能任意从一个地区向另外一个地区转移的,分散补给的地下水集中用于城市开采,势必造成超采,形成地下水位下降漏斗。根据国家发展计划委员会、水利部《南水北调工程总体规划》资料,南水北调中线沿线地下水位剖面图,见图1、图2,可以看到每个城市地面以下均有一个漏斗中心。降水和地表水对地下水的补给强度一般充其量不超过200mm/a,但集中开采的城市水源地开采强度常在4000mm/a以上,不仅远超过城市本身的补给量,而且也动用了农业地区的补给量和储存量。产生这种情况的原因,关键是对城区和深层地下水开采区地下水可采资源的认识问题,许多城市的地下水资源评价都是与市区附近地区地下水资源评价一起进行,而不是单独估算城市本身的地下水补给量和可采量。同时市区的可采量往往是根据地下水位满足在一定的开采方案(总开采量和开采布局)条件下,在一定的期间内不超过一定地下水位或承压水位埋深的要求确定的。如果不超过要求的深度,则把这个开采量作为地下水的可采资源。过去30年来城市地下水位在持续下降的事实,已经表明地下水严重超采,在南水北调地下水开采规划中,应采取坚决的措施减少和控制地下水的开采量。在水资源短缺的情况下短期超采是可以允许的,但在今后30年内仍然把目前的开采量作为可供水量,后果将不堪设想。在地区水资源规划中应吸取过去30年的教训,城镇工业生活用水应主要改用地表水供水,而将挤占的地下水还给农业。