地下水污染特征范文
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篇1
地下水污染防治區(qū)劃是地下水污染地質(zhì)調(diào)查評價工作的一項重要內(nèi)容,其目的是保護地下水資源,為制定和實施地下水污染防治規(guī)劃提供依據(jù)[1].文獻[2]明確提出“要抓緊開展地下水污染狀況調(diào)查和評估,劃定地下水污染治理區(qū)、防控區(qū)和一般保護區(qū)”的要求.實施有針對性的預防及監(jiān)管措施有利于降低地下水污染概率.作為先導,構(gòu)建有效的地下水污染防治區(qū)劃,對實際措施的制定與實施具有十分重要的意義[3~5].
目前,地下水污染防治區(qū)劃并未形成明確概念.王焰新等[6]認為地下水污染防治區(qū)劃是基于一定的調(diào)查與原則,在評價地下水現(xiàn)實和潛在利用價值、含水層遭受污染的脆弱性、土地利用和污染源類型、分布來確定污染荷載的風險性、以及根據(jù)地下水的不同使用功能來確定污染危害性的基礎(chǔ)上開展的區(qū)劃.其中地下水功能評價和地下水脆弱性評價是地下水污染防治區(qū)劃的基礎(chǔ).文獻[1]指出,地下水污染防治區(qū)劃應在綜合分析調(diào)查區(qū)地下水系統(tǒng)防污染性能,地下水質(zhì)量與污染現(xiàn)狀、地下水資源可開采量及開發(fā)利用的基礎(chǔ)上,參考土地利用分區(qū)、污染源分布及社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,完成地下水污染防治分區(qū).本研究認為地下水污染防治區(qū)劃是針對地下水污染問題,從污染事件發(fā)生的本質(zhì)角度、地下水開采利用的社會經(jīng)濟角度及現(xiàn)階段實施地下水保護措施的政策角度綜合開展的地下水評價.
現(xiàn)階段針對地下水污染相關(guān)問題開展的單項研究工作較多,綜合研究工作較少.單項研究工作包括地下水脆弱性評價研究[7,8]、地下水污染源評價研究[9~11]、地下水價值研究[9,11~13]、地下水源保護區(qū)劃分研究[14~16]等.上述單項研究工作僅針對地下水污染問題的單一方面,存在各自的研究側(cè)重點.如地下水脆弱性研究(包括固有脆弱性及特殊脆弱性)側(cè)重對研究區(qū)域自身水文地質(zhì)條件抵御外來污染物能力的定性或定量描述,地下水污染源研究側(cè)重地表污染源及人為活動造成地下水污染的危害性的定性或定量描述.上述2種研究基于含水層及污染源的本質(zhì)特征,均是針對地下水潛在污染發(fā)生過程的評價.地下水價值的相關(guān)研究是從地下水開采利用的社會經(jīng)濟角度進行地下水評估.作為現(xiàn)階段必不可少的政策性研究,地下水源保護區(qū)劃分受限于水源地尺度范圍[17]及其保護區(qū)劃分的目的,這對于開展城市尺度或者更大范圍區(qū)域尺度的相關(guān)研究是不夠的.綜合研究工作包括地下水脆弱性與地下水污染源相結(jié)合的地下水污染風險分析[11,18,19]、結(jié)合地下水脆弱性及地下水源保護區(qū)劃分的綜合研究[15,16]或?qū)⑸鲜鰡雾椦芯肯嘟Y(jié)合開展的區(qū)劃研究[9,20]等.大多數(shù)綜合研究的出發(fā)角度不夠全面,容易忽略地下水污染問題基于社會經(jīng)濟角度、政策角度的考慮.
地下水污染防治區(qū)劃體系致力于上述問題的綜合研究.從本質(zhì)角度(地下水固有脆弱性與地表污染風險源危害性)、社會經(jīng)濟角度(地下水價值)、政策角度(地下水源保護區(qū)劃分)這3個不同角度構(gòu)建地下水污染防治區(qū)劃體系,匯集單項研究取得的成果,并作為地下水污染相關(guān)的預防、監(jiān)管措施制定與實施的依據(jù).
1體系構(gòu)建
本研究提出的地下水污染防治區(qū)劃要素構(gòu)成如圖1所示,由基礎(chǔ)層(地表污染源危害性、地下水固有脆弱性、含水層富水性、地下水水質(zhì))、中間層(地下水污染風險、地下水源保護區(qū)、地下水價值)、目標層(地下水污染防治區(qū)劃)這3個評價層次組成.
1.1體系構(gòu)成要素解析
1.1.1地下水污染風險
地下水污染事件的發(fā)生是地表污染源與含水層二者相互作用的結(jié)果[18,21,22].地下水污染風險評價應從研究區(qū)域所包括的地表污染源及自身的水文地質(zhì)條件著手.地下水污染源危害性分級是較為常見的污染源評價方式.早在20世紀60年代便有研究者開展了針對特定種類地下水污染源的分級評價工作[20].然而地表污染源種類極多,僅僅開展針對特定種類污染源的分級評價工作對于城市尺度或者范圍更大的區(qū)域尺度是遠遠不夠的,需要建立針對不同種類污染源的分級評價體系.基于同一評價體系對不同種類污染源進行分級評價的研究源于20世紀70年代末.受限于不同類型地下水污染風險源的規(guī)模、所屬特征污染物及其排放方式等問題,以及實際開展評價工作所需巨大的信息量、不同污染源的信息豐富程度是否一致等問題,均增加了不同類型地下水污染源評價的難度[23].以往的地下水污染風險源評價以定性或者半定量方法為主,存在較大人為主觀性,通用性較差[24].本研究使用基于地下水污染源解析的定量評價方法[24].該方法對地下水污染源所屬的特征污染物及其對應排放量進行解析,計算出地下水污染源的危害性,在此基礎(chǔ)上進行地下水污染源的分級.地下水脆弱性是刻畫特定水文地質(zhì)條件自身抵抗外來污染能力的通用方法.評價方法分為地下水固有脆弱性評價與特殊脆弱性評價兩種.具體評價方法分類包括迭置指數(shù)法、過程數(shù)學模擬法,統(tǒng)計方法、模糊數(shù)學方法等[7,25,26].DRASTIC評價方法[27]屬于迭置指數(shù)法的一種,盡管存在一定的主觀性問題及參數(shù)設(shè)置問題,但仍是目前應用最為廣泛的地下水固有脆弱性評價方法.相較于其他評價方法,其優(yōu)點在于較低的數(shù)據(jù)依賴性及方法的不確定性[11,17,28].DRASTIC評價方法表征為:(略).本研究使用DRASTIC方法進行研究區(qū)域的地下水固有脆弱性評價.需要注意的是,地表污染源危害性與地下水固有脆弱性存在動態(tài)性特征.地表污染源一直處在人類活動的影響下,特征污染物及其對應排放量隨時會發(fā)生變化.而地下水固有脆弱性則會受到水位埋深、凈補給量、包氣帶厚度等變化的影響.相較而言,地表污染源的動態(tài)特征更為明顯.由于受控于污染源及一些水文地質(zhì)參數(shù)的動態(tài)變化,地下水污染風險的評估需要在獲取變化因素的基礎(chǔ)上及時進行更新.而更新之前應確定參數(shù)的變化是否能夠?qū)Φ叵滤廴撅L險評價結(jié)果及整個區(qū)劃的結(jié)果造成顯著影響.因此,需要對體系構(gòu)成要素進行敏感性分析并結(jié)合實際動態(tài)資料進行計算.然后在此基礎(chǔ)上提出針對某區(qū)域區(qū)劃評估的合理更新頻率.
1.1.2地下水價值
地下水價值是從社會經(jīng)濟層面對地下水的開采使用情況進行衡量.有研究指出認清地下水的價值極其重要[12,20].雖然沒有形成具體的定量表征方法,但即使一個部分的或者不精確的衡量地下水價值的方法同樣有利于決策者理解改變相應的政策及管理措施會對地下水價值造成的影響.地下水價值由開采價值及原位價值組成.其中開采價值源于市政、工商業(yè)、農(nóng)業(yè)等對地下水的需求;原位價值是指含水層對周期性開采地下水引起一系列影響的緩沖能力,如因開采地下水引起的地質(zhì)災害,污染物擴散、棲息地及生物多樣性破壞等.地下水價值體現(xiàn)為含水層的富水性及地下水的水質(zhì)兩方面[9,11,29].因此,本研究從含水層富水性及地下水水質(zhì)兩方面展開地下水價值的評價.利用單井出水量來衡量含水層的富水性,通過地下水水質(zhì)類別劃分來區(qū)別地下水水質(zhì)差異.
1.1.3地下水源保護區(qū)
地下水源保護區(qū)劃分是決策者實施地下水管理及保護措施的重要環(huán)節(jié)[30].將其納入本區(qū)劃體系,用于表征當前的政策實施與管理.地下水源保護區(qū)的劃分,對防止地下水源地污染,保護水源地環(huán)境質(zhì)量起到了重要作用[14~16].納入地下水源保護區(qū)的區(qū)域,在地下水污染防治區(qū)劃構(gòu)建過程中賦予的級別值高于其他區(qū)域.
1.2構(gòu)成要素疊加方法解析
1.2.1疊加原則
體系構(gòu)建過程中需要進行3處構(gòu)成要素的疊加耦合,包括中間層的地下水污染風險評價、地下水價值及目標層的地下水污染防治區(qū)劃.地表污染源危害性評價及地下水固有脆弱性評價的疊加構(gòu)成地下水污染風險評價.疊加過程遵循“擇優(yōu)原則”,即:假設(shè)地表污染源危害性與地下水固有脆弱性均分為1~5五個等級(表1),數(shù)值越小代表地表污染源危害性越低或者地下水固有防污性能越好.二者疊加,地下水污染風險由數(shù)值小(級別低)的一方?jīng)Q定.地下水價值由含水層富水性及地下水水質(zhì)疊加而成,疊加過程遵循如下公式:(略).地下水污染風險評價、地下水價值、地下水源保護區(qū)劃分三者疊加構(gòu)成地下水污染防治區(qū)劃,疊加過程遵循如下公式:(略).
1.2.2可視化表達
體系構(gòu)建過程中借助GIS技術(shù)實現(xiàn)構(gòu)建體系的可視化表達[29,34~36].借助Arcgis9.3軟件的SpatialAnalysis模塊,將研究區(qū)域剖分成1km×1km的單位公里網(wǎng)格,并以此為單位,利用上述疊加原則對體系構(gòu)建要素進行空間運算,并最終實現(xiàn)防治區(qū)劃體系的可視化表達.
2案例分析
將本體系應用于北京市平原區(qū)(不含延慶)的地下水污染防治區(qū)劃建設(shè).首先利用北京市平原區(qū)地表污染源危害性分級(圖2)[24]與地下水固有脆弱性分級(圖3)進行北京市平原區(qū)地下水污染風險評估.地表污染源危害性與地下水固有脆弱性均分為5級,遵循上述擇優(yōu)原則,二者依據(jù)表1進行疊加運算,得到地下水污染風險分級圖(圖4).其中,圖2進行量化表征的地表污染源種類包括北京市平原區(qū)的加油站及油庫、垃圾場、工業(yè)區(qū)、居民區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)、地表排污河6類,相關(guān)研究見文獻[23].圖3是利用DRASTIC方法評價得到的北京市平原區(qū)潛水含水層固有脆弱性評價結(jié)果,本文不做詳述.圖4顯示北京市平原區(qū)污染風險最高的區(qū)域(圖中方形圈中區(qū)域)位于北京市城區(qū)西南近郊.該區(qū)域位于永定河出山口沖洪積扇頂部,防污性能很差.此外,該區(qū)域是北京市的重要工業(yè)基地,且非正規(guī)垃圾填埋場眾多.這些因素的共同作用致使該區(qū)域地下水污染風險最高.污染風險較高的大部分區(qū)域位于平原區(qū)溫榆河、涼水河所流經(jīng)區(qū)域,這兩條河是北京市主要排污河流.其余污染風險較高的區(qū)域所處位置為工業(yè)區(qū)、垃圾場等.污染風險中等的大部分區(qū)域位于北京城八區(qū).南部平原區(qū)是主要的農(nóng)業(yè)區(qū),污染風險級別高于北部大部分區(qū)域.
其次將北京市平原區(qū)含水層富水性分級(圖5)與地下水水質(zhì)分級(圖6)[37]利用公式(2)進行疊加運算,并依據(jù)表2進行分級,得到北京市平原區(qū)地下水價值分級圖(圖7).圖7表明北京市平原區(qū)西部較于東部,北部較于南邊,地下水價值相對較高.這是由含水層富水性及地下水水質(zhì)共同決定的.其中,對含水層富水性進行分級時,將富水性>5000m3•d-1的區(qū)域賦值為4,3000~5000m3•d-1的賦值為3,并依次降低到1;根據(jù)水質(zhì)類別,水質(zhì)分級從優(yōu)良到極差賦值依次為由4~1.
在對北京市平原區(qū)地下水污染風險及地下水價值完成分級評價之后,結(jié)合北京市平原區(qū)地下水源保護區(qū)劃分(圖8,北京市環(huán)境保護局于2000年完成),依據(jù)表3進行3種疊加要素分級的賦值,然后依據(jù)公式(3)進行疊加運算,在得到北京市平原區(qū)地下水污染防治區(qū)劃評分值的基礎(chǔ)上,依據(jù)表4進行分級,最終得到北京市平原區(qū)地下水污染防治區(qū)劃圖(圖9).圖9表明北京市平原區(qū)防治級別最高(三級)的大部分區(qū)域位于城八區(qū)西部、平原區(qū)北部及東北部,這些區(qū)域地下水污染風險等級(圖4)、地下水價值等級(圖7)及地下水源保護區(qū)等級(圖8)均處于較高級別;防治級別次之(二級)的大部分區(qū)域位于平原區(qū)的中部、西南部、東北部,在圖4、7、8中均能有所體現(xiàn).總體上看,北京市平原區(qū)地下水污染防治區(qū)劃圖能夠從本質(zhì)角度、社會經(jīng)濟角度和政策角度綜合反映出該區(qū)域目前的地下水狀況,符合實際情況,能夠為下一步實際相關(guān)工作的開展提供依據(jù).
篇2
[關(guān)鍵詞]地下水污染;脆弱性;評價方法
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.165
[中圖分類號]X824 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2015)12-0-01
1 地下水污染脆弱性的概念及影響因素
1.1 地下水污染脆弱性的概念
地下水污染脆弱性主要是指污染物自頂部含水層以上某一位置到達地下水系統(tǒng)中某一特定位置的趨勢及可能性。一般情況下,脆弱性主要包括特殊脆弱性及固有脆弱性,前者是指與某類特殊污染物相關(guān)的脆弱性;后者則是指與污染物物理和化學性質(zhì)無關(guān),僅與含水層性質(zhì)相關(guān)的脆弱性。
1.2 地下水污染脆弱性的影響因素
1.2.1 地下水流系統(tǒng)方面
雖然地下水常年處于地下,但仍受到來自人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活活動的影響。地下水流系統(tǒng)主要是控制地下水固有脆弱性的本質(zhì)過程,一般包括三維結(jié)構(gòu)、地下水補給時空特點等,通過該系統(tǒng)能讓人們清晰地了解和認識到地下水在什么位置、由什么原因受到的污染,從而準確判斷固有脆弱性,并對控制系統(tǒng)中的降雨條件、入滲過程等進行合理控制,最大程度上避免地下水污染。
1.2.2 地球化學作用
通常情況下,在地球化學作用下,改變地下水污染物濃度主要包括吸附―解吸、溶解―沉淀等,在認識與污染物相關(guān)信息的過程中,應加強對潛在污染源分布、類型等要素的分析和研究,并在地下水流系統(tǒng)中控制污染物遷移、轉(zhuǎn)化過程,實現(xiàn)對地下水資源的保護。
2 地下水污染脆弱性評價方法綜述
目前地下水污染脆弱性評價方法主要包括以下3種。
2.1 迭置指數(shù)方法
迭置指數(shù)方法主要是指通過對定義的各類因素進行分級評分賦值,進而評定地下水脆弱性的高低,一般分為水文地質(zhì)背景值法、參數(shù)系統(tǒng)法,其模型包括DRASTIC、GOD等。
2.1.1 DRASTIC模型
該模型最早出現(xiàn)在20世紀80年代美國環(huán)保局。但是,在實際評價過程中,存在一定的局限性,在范琦等研究工作者研究下,創(chuàng)新出一種將AHP作為基礎(chǔ)的DRUA評價方法,很大程度上避免了參數(shù)劃分和權(quán)重不變性的不足,在我國山前平原地下水污染評價工作中取得了一定成效。隨著地下水污染脆弱性評價工作日益發(fā)展,工作人員在原有模型基礎(chǔ)上進行適當創(chuàng)新,例如:Lima等研究者在考慮土地利用變化對水質(zhì)影響基礎(chǔ)上,將Dyna-CLUE模型與原模型相結(jié)合,對阿根廷彭巴斯草原地下水進行評價,為評價工作進一步發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
2.1.2 GOD法
主要是結(jié)合地下水承壓性、上層巖性及地下水埋深3個指標,進行GOD指數(shù)計算,最終得出地下水脆弱性。通過GOD法能獲取準確的數(shù)據(jù)信息,為保護地下水資源提供支持。但是,由于受到評價指標較少等因素的影響,難以全面、系統(tǒng)地反映影響地下水脆弱性的因素,例如:補給源等,因此,在原有方法基礎(chǔ)之上增加土壤的淋溶敏感性指數(shù),可以提高該方法準確性。在實際應用中,對迭置指數(shù)法中各項模型進行對比發(fā)現(xiàn),第一種方法評價效果更好。
2.2 模擬方法
過程模擬方法主要是指利用物理、化學及生物過程等模型,對污染物進行模擬實現(xiàn)脆弱性分析。該方法與其他方法不同,主要是預測污染物在空間及時間方面的遷移狀況。一般包括流-彌散方程、化學反應模型等。
Nobre等人利用MODFLOW模型針對巴西某個城市沿海含水層進行評價,并描述出水井捕獲區(qū),全面系統(tǒng)地分析和研究地下水污染風險,幫助城市制定科學、合理的地下水保護方案。不僅如此,Henriksen、Vissers等人在地下水脆弱性評價及資源可持續(xù)開采過程中也采用該方法中的數(shù)值模型進行分析和研究,不僅提高了評價效率和質(zhì)量,而且為研究地區(qū)地下水資源保護提供了一定幫助。
2.3 統(tǒng)計方法
統(tǒng)計方法主要是指通過對已有地下水污染信息進行數(shù)理統(tǒng)計并研究,來確定脆弱性量值及不同參數(shù)的聯(lián)系,結(jié)合分析結(jié)果構(gòu)建相關(guān)模型,并將各個評價要素植入模型當中,實現(xiàn)評價目標。
20世紀90年代初期,Evans和Maidment針對美國某地地下水中的硝酸鹽與降雨量等因素進行相關(guān)性分析,最終得出地下水脆弱性僅與埋藏深度有關(guān)系,與其他因素不存在聯(lián)系。而Troiano同樣在美國加利福尼亞對地下水農(nóng)藥殘留與土壤特征之間的關(guān)系進行分析,并首次采用CALVUL方法來研究判斷地下水脆弱性與土壤特征之間的關(guān)系。在具體評價工作中,要結(jié)合實際情況選擇合理的評價方法,確保評價準確性。
3 結(jié) 語
地下水資源作為我國社會可持續(xù)發(fā)展的重要資源,加強對其污染的脆弱性分析,并結(jié)合實際情況得出最終結(jié)果,能讓人們清晰地了解和掌握影響水資源污染的關(guān)鍵因素,有利于人們采取針對性措施加以調(diào)整和優(yōu)化,最大程度上避免各類因素對地下水資源的污染,實現(xiàn)對水資源的保護,進而促進我國社會可持續(xù)健康發(fā)展。
主要參考文獻
[1]張金炳,湯鳴皋,鐘佐.污水滲濾土地處理系統(tǒng)中水力停留時間與出水效果的討論[J].地球科學:中國地質(zhì)大學學報,2010,18(3):259-261.
篇3
關(guān)鍵詞:地下水 安全監(jiān)測 地下水污染 監(jiān)測網(wǎng)點
一、地下水的定義
地下水顧名思義,就是地面以下的水,然而隨著應用領(lǐng)域的不同,對地下水的定義也有所差異,一般情況下地下水指的是地表以下,土壤或巖石孔隙中的含水層,不過也有人認為地層水達到飽和的水分,始稱地下水。從環(huán)境保護角度講,采用前者更有意義,地下水是大自然賦予人類社會的寶貴資源,是地球水循環(huán)中不可或缺的重要部分,據(jù)估計,地球上的總水量約為一億四千萬方,其中海水約占97.3%,淡水僅占2.7%,而地下水則更少,僅為淡水資源的1/5,我國是一個缺水國家,巨大的人口壓力加劇了水資源短缺的嚴峻形勢。在干旱——半干旱地區(qū)和西南巖溶石山地區(qū),地下水是主要的甚至是唯一的供水水源,在地表水資源相對豐富的東部、南部和沿海地區(qū),隨著經(jīng)濟的發(fā)展,地下水也越來越成為重要的供水水源,地下水的保護也顯得非常重要。地下水是城市生活用水、工業(yè)用水和農(nóng)田灌溉的重要供水水源。據(jù)不完全統(tǒng)計,在我國 181個大中城市中,有61個城市以地下水作為供水水源,有40個城市以地表水和地下水聯(lián)合作為供水水源,全國有1/3的人口飲用地下水。就水質(zhì)而言,地下水是自然界提供給人類的最好的飲用水水源。但令人擔憂的是,地下水亦難以幸免于污染,并且一旦被污染,極難治理。
二、地下水安全監(jiān)測的必要性和緊迫性
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境保護工作就越來越顯得重要,許多地區(qū)以犧牲當?shù)氐沫h(huán)境資源為代價來發(fā)展經(jīng)濟,因而與環(huán)境密不可分的地下水環(huán)境也難逃被污染的命運,同時就滋生了許多與地下水相關(guān)的地方病,由于地下水資源不可自凈的特性,許多地區(qū)仍然在飲用污染的地下水,對于純凈地下水的概念全球尚無確切的概念和標準,地下水質(zhì)惡化的現(xiàn)象大部分是由于人為因素造成的。地下水污染的原因主要有:工業(yè)廢水向地下直接排放,受污染的地表水侵入到地下含水層中,人畜糞便或因過量使用農(nóng)藥而受污染的水滲入地下等。由于城市和工業(yè)的過度需要,淡水被不斷抽出作為生活和工業(yè)用水,然后作為地表水被排放,因而還會引起潛水層的進一步下降,污染的結(jié)果是使地下水中的有害成分如酚、鉻、汞、砷、放射性物質(zhì)、細菌、有機物等的含量增高。污染的地下水對人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有危害。必須采取措施,加強環(huán)境保護,做好“三廢”的處理工作,保護地下水資源。
由于自然因素造成的地下水污染無法進行防治,而人為污染則可以預防。在人類活動的影響下,地下水某些組分濃度的變化總是由小到大的量變過程,在其濃度尚未超標之前,實際污染已經(jīng)產(chǎn)生。因此,把濃度變化超標以后才視為污染,實際上是不科學的,而且失去了預防的意義。在判定地下水是否污染時,應該參考水質(zhì)標準,但其目的并不是把它作為地下水污染的標準,這只是一個模糊的概念,無法確切認定。僅能根據(jù)它判別地下水水質(zhì)是否朝著惡化的方向發(fā)展。如朝著惡化方向發(fā)展,則視為“地下水污染”。
飲用水安全是關(guān)系民生的重要問題。有關(guān)資料顯示,在去年發(fā)生的74起水污染事件中有46起涉及群眾飲用水源地安全問題,這其中有相當一部分與一些企業(yè)長期超標排污、人為傾倒危險化學品等違法行為屢禁不止而造成地表水下滲等有關(guān)。根據(jù)以上的情況環(huán)境保護部近日印發(fā)《關(guān)于進一步加強飲用水水源安全保障工作的通知》,要求各級環(huán)保部門把飲用水水源環(huán)境保護工作擺上重要議事日程,進一步加強組織領(lǐng)導,切實落實有關(guān)措施,確保群眾飲水安全?!锻ㄖ分赋觯杭訌婏嬘盟|(zhì)監(jiān)測工作,及時了解水質(zhì)變化狀況,加強環(huán)境應急監(jiān)測能力建設(shè),要進一步完善飲用水水源保護基礎(chǔ)工作,全面開展飲用水水源保護區(qū)劃分與調(diào)整工作,編制突發(fā)飲用水水源污染事故應急預案,加強應急演練,為處理重大突發(fā)污染事件提供管理及技術(shù)儲備。
如果環(huán)保部門對轄區(qū)內(nèi)的所有地下飲用水進行監(jiān)測,進行人工采樣[1],分析測試,那樣不但費時費力,而且也比較滯后,顯然是不可能的,早在上世紀90年代,我國就明確提出水污染防治的著眼點已不是先污染了以后再研究去如何治理的問題,而是應該放在了對人類的社會經(jīng)濟發(fā)展活動進行調(diào)節(jié)與控制,使之與水環(huán)境相協(xié)調(diào),不是自然去適應人類,而是人類應該適應自然,保護生態(tài)環(huán)境。應當看到,當前水環(huán)境惡化已成為制約我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素,而我們又不能走先污染后治理的老路,尤其針對地下水資源更不適用,地下水的污染治理費用又難以估算。那樣的話,人類能夠飲用的地下水會越來越少,不但制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展,而且也會影響人類本身的進步。因而必須對地下水進行實時的監(jiān)督監(jiān)測。
有資料證明我國水文地質(zhì)工作者引進先進技術(shù)、設(shè)備,在北京等地進行的地下水實時監(jiān)測,正在一步步打消人們的憂慮。因而要保護好地下水資源,有效地防止、控制水體污染,就必須全面了解且避免地下飲用水源地周邊所排污水及污染物的數(shù)量、性質(zhì),以及受納水體的水質(zhì)、水量、特征和凈化規(guī)律。而地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)通過合理布局的監(jiān)測網(wǎng)點,從區(qū)域或水體整體出發(fā)進行的水污染實時監(jiān)測,能夠從根本上控制水污染,推動水污染綜合防治技術(shù)的發(fā)展[2]。
三、地下水污染的類型及危害
我國地下水污染劃分為以下四個類型;一是地下淡水的過量開采導致沿海地區(qū)的海(咸)水入侵;二是地表污(廢)水排放和農(nóng)耕污染造成的硝酸鹽污染;三是石油和石油化工產(chǎn)品的污染;四是垃圾填埋場滲漏污染。其中農(nóng)耕污染具有量大面廣的特征,未經(jīng)利用的氮肥在經(jīng)過地層時通過生物或化學轉(zhuǎn)化成硝酸鹽和亞硝酸鹽,長期飲用這種污染的地下水將可能導致氰紫癥、食道癌等疾病的發(fā)生。
為此,必須進行必要的監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染,就應及時采取措施,防微杜漸。最好是盡量減少污染物進入地下含水層的機會和數(shù)量,諸如污水聚積地段的防滲,選擇具有最優(yōu)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的地點排放廢物等[3]。
水質(zhì)污染的危害:(1)對環(huán)境的危害,導致生物的減少或滅絕,造成各類環(huán)境資源的價值降低,破壞生態(tài)平衡。(2)對生產(chǎn)的危害,被污染的水由于達不到工業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)業(yè)灌溉的要求,而導致減產(chǎn)。(3)對人的危害,人如果飲用了污染水,會引起急性和慢性中毒、癌變、傳染病及其他一些奇異病癥,污染的水引起的感官惡化,會給人的生活造成不便,情緒受到不良影響。(4)抑制周邊地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。
四、地下水監(jiān)測網(wǎng)點的建設(shè)必要性
令人擔憂的是,由于開采量過大、防污染意識不足等一系列問題,地下水保護情況不容樂觀。近幾十年來,人類活動造成了大面積的地下水污染,已經(jīng)在我國地下水中檢測出多種污染物,使得我國“水質(zhì)型”缺水形勢日益嚴峻。開展地下水污染監(jiān)測研究,已成當務(wù)之急[4]。
地下水監(jiān)測系統(tǒng)是直接獲得地下水水質(zhì)、水量動態(tài)的唯一方法,而被廣泛采用。過去幾十年人類活動加劇了地下水污染、含水層枯竭以及地下水生態(tài)環(huán)境的惡化,因而地下水監(jiān)督監(jiān)測工作顯得尤為重要。地下水監(jiān)測網(wǎng)的建立,可以在動態(tài)上對地下水資源進行保護監(jiān)測,建立一個地下水監(jiān)測網(wǎng)是獲取地下水水質(zhì)與水量信息的最有效的途徑。利用水文地質(zhì)監(jiān)測的成熟網(wǎng)絡(luò),同時發(fā)展地下飲用水的監(jiān)測網(wǎng)點,及時監(jiān)督監(jiān)測地下飲用水的環(huán)境狀況,作出有效的污染控制,保護老百姓的生命之源。
地下水系統(tǒng)是一種動態(tài)轉(zhuǎn)化系統(tǒng),地下水系統(tǒng)的特征是指含水層結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)參數(shù)的特征。
地下水環(huán)境包括生態(tài)系統(tǒng)、地表水系統(tǒng)和人類社會活動。地下水系統(tǒng)與環(huán)境相互作用,因此環(huán)境變化會影響地下水系統(tǒng)。例如:修建水庫、增加灌溉用水和抽取地下水會造成地下水位的改變;農(nóng)業(yè)中化肥、農(nóng)藥、動物肥料的使用,廢物處置,酸雨,已污染的地表水會造成地下水的污染;咸水入侵也會使地下水水質(zhì)下降。所有這些由于環(huán)境改變導致的地下水水質(zhì)和水量變化都會反作用于環(huán)境。例如,地下水水位下降會導致地面沉降或沙漠化,地下水污染會影響公眾健康和生態(tài)環(huán)境等等。
地下水資源開發(fā)利用的經(jīng)驗表明,為防止地下水水質(zhì)惡化而造成環(huán)境負面效應,必須對地下水進行合理的管理,而合理的管理決策主要取決于能否有效地獲取信息。監(jiān)測網(wǎng)的目標是以最低費用來提供滿足管理目標的最有效的信息。監(jiān)測地下水水位和化學組份在時間上和空間上的變化,為地下水資源規(guī)劃和管理提供信息;監(jiān)測由于人類活動導致的地下水水質(zhì)和水量變化,為地下水資源開發(fā)利用提供依據(jù). 地下水監(jiān)測網(wǎng)點指的是為一個收集地下水(水質(zhì)和水量)數(shù)據(jù)的有組織的系統(tǒng)。在監(jiān)測網(wǎng)點的確定和設(shè)計中,應該考慮到不同的觀測點的水位和化學組份之間存在相關(guān)性。換句話說,在同一個監(jiān)測網(wǎng)中觀測井應當處于同一個地下水流系統(tǒng)。因而地下水水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)點的建設(shè)應該與地質(zhì)水文部門同時勘測、建設(shè)。實現(xiàn)資源共享的最大化。
通過建立定期的地下水資源監(jiān)測網(wǎng)來評價地下水系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用過程。地下水的監(jiān)測網(wǎng)可以在時間和空間上監(jiān)測到由于環(huán)境的改變所導致的地下水水量和水質(zhì)的變化。從監(jiān)測網(wǎng)所獲得的信息,對于評價地下水反作用于環(huán)境的變化結(jié)果,也是十分重要的,地下水的動態(tài)變化可以通過監(jiān)測網(wǎng)的監(jiān)督監(jiān)測完全呈現(xiàn)在人們面前,實現(xiàn)了環(huán)境的人性化管理[5]。
五、作好監(jiān)測的同時應防止地下水污染
1.禁止利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物。
2.在無良好隔滲地層,禁止使用無防止?jié)B漏措施的溝渠、坑塘等輸送或者存貯含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物。
3.在開采多層地下水的時候,如果各含水層的水質(zhì)差異大,應當分層開采,對已受污染的潛水和承壓水,不得混合開采。
4.興建地下工程設(shè)施或者地下勘探、采礦等活動,應當采取保護性措施,防止地下水污染。
5.人工回灌補給地下水,不得惡化地下水質(zhì)。
地下水環(huán)境監(jiān)督監(jiān)測應該及早在環(huán)境保護工作中作為一項重要的工作提上議事日程,讓人們有一個滿意的生存生活環(huán)境。而地下水監(jiān)測網(wǎng)點的建設(shè)又是這項工作的基礎(chǔ)。
參考文獻
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篇4
Abstract:With population growth, the development of production, increasing the total sewage discharge, water pollution intensified, leading to the shortage of water quality. Binding leads to the main factors of water quality type water shortage status quo, from industry, agriculture, and groundwater on the water pollution situation in the classification described by summed and combined with water pollution characteristics, reform and development strategies of the water quality of the water crisis.
關(guān)鍵詞:水質(zhì)型缺水水污染水污染特征策略
Key words: water quality, lack of; water pollution; water pollution characteristics; strategy
中圖分類號:TV213文獻標識碼: A 文章編號:
1引言
我國區(qū)域遼闊,水資源現(xiàn)狀在各個區(qū)域不同,但是受地理、氣候、海洋、上游徑流及人類活動的影響,水資源時、空分布不均勻,導致每年有一定程度的洪澇災害和局部地區(qū)缺水。但是,受水污染的影響和本地污染源的危害,居民的用水質(zhì)量下降,導致水質(zhì)型缺水現(xiàn)象愈加明顯。
2水污染現(xiàn)狀
隨著人口的增長,生產(chǎn)的發(fā)展,污水排放總量在不斷增加,然而,污水處理的滯后,導致大量污水直接排入江河湖泊,造成水源污染加劇。2004 年,在我國七大水系的412個水質(zhì)監(jiān)測斷面中,Ⅰ~Ⅲ類(可以使用的水質(zhì)標準)的比例為41.8%,Ⅳ~Ⅴ類(人體不能直接接觸、僅可用于工農(nóng)業(yè)的嚴重污染水質(zhì))的比例為30.3%,完全喪失水環(huán)境功能的劣Ⅴ類水質(zhì)的比例為27.9%。
2.1我國工業(yè)園區(qū)水污染現(xiàn)狀
老工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)建污水處理設(shè)施的少,而新工業(yè)園區(qū)雖建有污水處理設(shè)施,但大部分是為了應付環(huán)保系統(tǒng)檢查,真正運行的少,且廢水情況復雜,處理難度大。少數(shù)企業(yè)環(huán)保設(shè)施不完善。由于缺乏監(jiān)管措施,園區(qū)各企業(yè)排放超標廢水時有發(fā)生,而園區(qū)污水處理廠又缺乏調(diào)配、控制進水的能力,導致不少污水處理廠運行不正常,多項特征污染物指數(shù)超標。園區(qū)規(guī)劃了污水集中處理設(shè)施,但實際建設(shè)情況落后于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(如道路、供水、供電、供氣等)。因耗水量大,工業(yè)園區(qū)大多位于江河附近,水污染對臨近的江河造成了極大的威脅。
2.2我國農(nóng)村水污染現(xiàn)狀
近20年來,雖然我國污水處理廠不斷興建,污水的處理率在不斷提高,但主要集中在城市,全國大部分農(nóng)村的污水得不到處理,農(nóng)村污水排放量在污水總排放量中的比例越來越大。由于大量生產(chǎn)和生活廢水未經(jīng)處理排入各種水體,加上公共設(shè)施跟不上發(fā)展的需要,農(nóng)村大量人口飲用不衛(wèi)生水。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明,我國7億人口飲用水源不合格,其中大腸桿菌超標率達86%。農(nóng)村的污水亂排放不僅給自身環(huán)境造成破壞,對流經(jīng)的河流也是很大的污染。鄉(xiāng)村的溝塘 、水庫已呈相當嚴重的富營養(yǎng)化,全國各地水污染事故不斷發(fā)生。
2.3我國地下水污染現(xiàn)狀
我國地下水體的25%遭到污染,35%的地下水源不合格。平原地區(qū)約有54%的地下水不符合生活用水水質(zhì)標準,一半以上的城市市區(qū)地下水嚴重污染。2000 年前后,對我國118個大中城市地下水的監(jiān)測資料分析,重污染的城市占64%,輕污染的城市占33%。地下水污染范圍日益擴大,污染程度和深度也在不斷增加,有些地區(qū)深層地下水中已有污染物檢出。據(jù)國家地質(zhì)調(diào)查局調(diào)查,全國185個城市的253個主要地下水開采地段中,污染趨勢加重的占25%。其中,京津唐地區(qū)地下水中檢測出的有機污染物種類已達百余種,北京市地下水污染問題更加突出。
3我國水污染特征
污染不僅在惡化,呈現(xiàn)出五大特征:一是水污染從支流向干流延伸,地處偏遠農(nóng)村山區(qū)的支流由于沒有政府大力監(jiān)管,導致小型企業(yè)污水不達標排放嚴重,進而蔓延至干流現(xiàn)象日益嚴重。 二是從區(qū)域向流域擴展,造紙廠、制藥廠等由城市遷移到農(nóng)村,對當?shù)貐^(qū)域的水污染非常嚴重,導致當?shù)厮廴緡乐?,逐漸向附近河流流域擴展。三是從地表向地下滲透,有些制藥廠將污水用蓄水池暫存,但處理效果不顯著,而且蓄水池溢流或滲流現(xiàn)象極為嚴重,導致地下水污染。四是從城市向農(nóng)村蔓延,隨著工業(yè)化向農(nóng)村擴展,農(nóng)村地區(qū)由于政府環(huán)保投資相對較少,水源受污染的情況日趨嚴重。五是從東部向西部轉(zhuǎn)移,企業(yè)借西部大開發(fā),將污染源轉(zhuǎn)向西部。
4水質(zhì)型缺水危機的改革發(fā)展策略
4.1政府加大宣傳力度,市民自覺提高素質(zhì)
淡水是一種極其有限的資源需要給予足夠的重視和保護,政府需要加強宣傳力度,讓市民們自覺認識到水資源的缺乏與污染嚴重性。政府對污染源采取一定的措施的同時,市民應給予積極配合,有利于完善法制管理體系。
4.2提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)
積極改革生產(chǎn)工藝,減少工業(yè)廢水排放量; 提高農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù),減少農(nóng)藥投加,提高農(nóng)藥可降解性,減少農(nóng)藥對水環(huán)境的副作用,提高農(nóng)田水質(zhì)。
4.3加強排水水質(zhì)監(jiān)管
政府必須加強對排水企業(yè)的水質(zhì)監(jiān)管。有關(guān)部門有責任定期和不定期地對排水企業(yè)的排水水質(zhì)進行監(jiān)督抽查檢測是否達標,對不達標排污企業(yè)政府應采取強硬措施停產(chǎn)整頓或拆遷處理,排污企業(yè)要切實有效地加強水質(zhì)監(jiān)管,確保水質(zhì)達標排放。
5結(jié)語
水資源開發(fā)已經(jīng)過度,水量型缺水已經(jīng)很明顯,而當前最大的危機是水質(zhì)污染和不少地方水環(huán)境的退化。減緩水質(zhì)惡化速度,加大治理與控制力度,努力建成節(jié)水防污型社會是重中之重。
參考文獻
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篇5
關(guān)鍵詞:水質(zhì)評價;超標評價;洗車河流域;猛洞河流域;地下水
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,地下水開發(fā)利用規(guī)模日益增大,與地下水有關(guān)的環(huán)境問題日益突出。地下水環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到城市的經(jīng)濟建設(shè)、人民的生產(chǎn)生活和環(huán)境保護等一系列問題[1]。以往對地表水的研究較多,而對地下水質(zhì)量關(guān)注相對較少。因此,開展湘西地區(qū)地下水質(zhì)量綜合評價, 對促進湘西地區(qū)社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境持續(xù)健康發(fā)展,具有重要意義。
湘西地下水污染調(diào)查評價是屬于中國地質(zhì)調(diào)查局布置的國土資源大項目―《西南地區(qū)巖溶地下水污染調(diào)查評價》的一小部分,受中國地質(zhì)科學院巖溶地質(zhì)研究所委托,由湖南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站承擔湘西片區(qū)工作,2011年主要開展了酉水河下游猛洞河流域地下水污染調(diào)查評價,2012年主要開展了酉水河上游洗車河流域地下水污染調(diào)查評價工作。
1 研究區(qū)水文地質(zhì)條件
1.1 區(qū)域地質(zhì)
區(qū)內(nèi)出露的地層主要包括寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系、三疊系、白堊系等。其中巖溶地層主要為寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系等。
1.2 區(qū)域構(gòu)造
區(qū)內(nèi)主要褶皺有龍山向斜、洗洛背斜、洛塔向斜、八面山向斜等9個。主要斷裂有龍山性質(zhì)不明斷裂、張家坡壓性斷裂、唐家灣壓性斷裂等19條。
1.3 地下水類型
區(qū)內(nèi)依據(jù)地層巖性組合特征、含水空隙介質(zhì)組合特征及地下水的水理性等,地下水類型大致可劃分為四大類:松散巖類孔隙水、紅層碎屑巖裂隙孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水。
松散巖類孔隙水主要分布于酉水河左岸龍山縣城第四系沖積相砂礫層中。
紅層碎屑巖裂隙孔隙水分布于龍山縣(城)白堊系東湖群紫紅色砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖等裂隙、孔隙中。
基巖裂隙水主要賦存于砂巖、頁巖等碎屑巖類風化裂隙和構(gòu)造裂隙中。
碳酸鹽巖巖溶水含水豐富的主要分布于洗洛、洛塔、八面山和馬蹄寨~靛芳等向斜近翼部及南部邊陲;洗洛背斜、紅巖溪~洗車河背斜等5個褶皺的核部及近核部也有分布。含水中等的主要分布在洗洛、洛塔和馬蹄寨~靛芳等向斜近核部。含水貧乏的主要分布在龍山(縣城)向斜核部或近核部。
2 評價指標,方法及標準
2.1 評價指標
本次地下水質(zhì)量評價選定評價指標50項。從單指標及分類指標類別對這50項指標進行歸類說明。可分為一般化學指標、無機毒理指標、毒性重金屬指標、揮發(fā)性有機指標、半揮發(fā)性有機物五類。
2.2 評價方法
采用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2007)(報批稿)評價方法。按單指標評價結(jié)果的最高類別確定,并指出最高類別的指標。
2.3 評價標準
地下水質(zhì)量評價,以《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2007)(報批稿)為評價標準。根據(jù)地下水各指標含量待征,將地下水質(zhì)量分為五類:
Ⅰ類地下水化學組分含量低,可適用于各種用途。
Ⅱ類地下水化學組分含量較低,可適用于各種用途。
Ⅲ類以人體健康基準值為依據(jù),適用于生活飲用水、農(nóng)業(yè)用水和大多數(shù)工業(yè)用水。
Ⅳ類以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水質(zhì)量要求以及一定水平的人體健康風險為依據(jù),適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水,適當處理后可作生活飲用水。
Ⅴ類不宜作生活飲用水,其他用水可根據(jù)使用目的選用。
3 地下水質(zhì)量綜合評價結(jié)果
3.1 洗車河流域地下水質(zhì)量
2012年的地下水樣品(樣品數(shù)為44組)分析結(jié)果表明,湘西酉水河上游洗車河流域(龍山縣)巖溶地下水質(zhì)量現(xiàn)狀整體良好。Ⅰ類、Ⅱ類樣品分別占總樣品數(shù)的68.2%、29.5%,為適用于各種用途的水;Ⅲ類樣品占總樣品數(shù)的2.3%,為適用于集中式生活飲用水源及工農(nóng)業(yè)用水。Ⅰ類~Ⅲ類樣品比例數(shù)達100 %,廣泛分布于工作區(qū)各個地下水系統(tǒng)。
Ⅰ類水質(zhì)分區(qū)面積703.26Km2,占整個工作區(qū)面積的27.54%,主要分布在三元、石牌、烏鴉、白羊、茅坪、召市、老興、八面山、賈壩、洛塔、水田壩等鄉(xiāng)鎮(zhèn);Ⅱ類水質(zhì)分區(qū)面積1792.45Km2,占整個工作區(qū)面積的70.2%,主要分布在龍山縣城、石羔、桶車、大安、水田壩、灣塘、桂塘、咱果、賈市、隆頭、里耶、洗車河、苗兒灘、紅巖溪等鄉(xiāng)鎮(zhèn);Ⅲ類水質(zhì)分區(qū)面積57.71 Km2,占整個工作區(qū)面積的2.26%,主要集中在興隆街鄉(xiāng)鎮(zhèn)一帶,呈小塊面狀分布。見圖1
3.2 猛洞河流域地下水質(zhì)量
根據(jù)2011年取樣測試數(shù)據(jù)(樣品數(shù)為44組)結(jié)果得出,猛洞河流域地下水質(zhì)量整體較好,不經(jīng)任何處理可以直接飲用的地下水(Ⅰ~Ⅲ類水)2166.65Km2,占評價區(qū)總面積的85%,經(jīng)適當處理可以飲用的地下水(Ⅳ類水)382.35Km2,占評價區(qū)總面積的15%,因調(diào)查點都屬于淺層水,故不考慮深層與淺層區(qū)別。但由于各地區(qū)水文地質(zhì)條件與經(jīng)濟發(fā)展有所不同,永順地下水質(zhì)量總體優(yōu)良,主要為可直接飲用水;保靖僅城區(qū)附近地下水質(zhì)量一般,為Ⅳ類水,其余區(qū)域都為可直接飲用水;古丈調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水質(zhì)量總體質(zhì)量一般,主要為Ⅳ類水,通過調(diào)查得出主要是由于周圍工礦企業(yè)的污染。
Ⅰ~Ⅲ類水(可直接飲用)在全區(qū)大面積分布,主要為永順縣。Ⅳ類水主要分布在保靖縣遷陵鎮(zhèn)、陽朝鄉(xiāng),古丈縣斷龍山鄉(xiāng),永順縣芙蓉鎮(zhèn)、石堤鎮(zhèn)、松柏鎮(zhèn)西北部,呈小塊面狀分布。
從地下水影響因子來看,Ⅳ類水的影響因子主要是NO2-、Mn、NH4+等,NO2-是影響地下水質(zhì)量的最主要因子。見圖2
4 超標評價
超標率可以反映地下水污染的程度,參照《1∶250000區(qū)域地下水污染調(diào)查評價技術(shù)要求》提出的超標限進行評價,評價指標為本次測試的所有無機和有機指標。
4.1 洗車河流域超標評價
經(jīng)過測試結(jié)果得出,所有無機指標中無超標項目,有機指標中只有一項超標,超標項目為六氯苯,超標率為2.27%。易產(chǎn)生六氯苯污染的來源主要有污水污泥處理、造紙過程、木材處理等[2],所以該點六氯苯超標很大程度上來源于附近的造紙廠的污水排放。
4.2 猛洞河流域超標評價
根據(jù)測試結(jié)果表明,超標率最高的為NO2-,44個采樣點中有5個超標,超標率為11.36%;錳、SO42-、總硬度、耗氧量、NH4+等均有超標,但是超標率普遍不高,有機指標中經(jīng)檢測不含超標項。
NO2-超標原因與農(nóng)田灌溉水(氮肥施用量過高)直接流入地下河系統(tǒng)有一定聯(lián)系,其次工業(yè)廢水中的主要污染物是化學需氧量和氨氮,未經(jīng)處理的污水通過河道、滲井、滲坑或農(nóng)田灌溉滲入地下,其有機氮化合物在土壤微生物的作用下,最終形成硝酸鹽,污染地下水。再次,生活垃圾中大量的含氮物質(zhì)在土壤微生物的作用下發(fā)酵分解,經(jīng)過土壤和包氣帶入滲到地下水中,垃圾滲瀝液中的NH4+在雨水的作用下,遷移到表土層中。在下滲水流和彌散作用下,大量NH4+和經(jīng)亞硝化、硝化作用形成的NO2-和NO3-穿越土壤和包氣帶入滲到地下水體中,也會造成局部NO2-超標。
5 結(jié)論
湘西酉水河流域地下水資源豐富,地下水質(zhì)量狀況較好,大多為可直接飲用水源。人類活動對地下水的影響相對其他市縣較小,地下水污染多發(fā)生在主要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)周邊,主要呈點狀和小塊面狀分布,主要超標項目有NO2-、六氯苯、錳、NH4+等。地下水開發(fā)利用潛力大,為此需要根據(jù)評價結(jié)果對已有水源地加大保護力度,開發(fā)并尋找新的水源地,使地下水成為主要的供水水源。
參考文獻:
篇6
【關(guān)鍵詞】 地下水 取水井 水源
取水井是一種常見的取水工程,廢棄取水井如不妥善處理,將會危害地下水質(zhì)和造成地下污染的污染。本文在剖析廢棄取水井的產(chǎn)生來源,分析廢棄取水井可能產(chǎn)生的危害和當前廢棄取水井的管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了加強取水井管理保護地下水資源的對策和建議。
1 地下水取水井工程現(xiàn)狀
(1)地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀。地下水是水資源的組成部分,是保障國民經(jīng)濟社會長期可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。地下水在分布比較廣泛,水源比較穩(wěn)定,我國許多省把地下水作為工業(yè)和生活用水的主要水源。特別是在地表水源不足的北方地區(qū),開發(fā)利用地下水源,發(fā)展農(nóng)田灌溉,改善和開辟了牧區(qū)缺水草場,解決了廣大地區(qū)人畜飲水。根據(jù)2013年公布的第一次全國水利普查成果,全國地下水取水井有9749萬眼,其中機電井5383萬眼,人力井4366萬眼;地下水取水量每年達到1084億立方米。全國共有地下水源地1847處。
(2)地下水開發(fā)利用技術(shù)。地下水的開發(fā)形式大致可分為:垂直取水系統(tǒng)、水平取水系統(tǒng)。水平取水建筑物的類型按不同地貌和水文地質(zhì)條件,常采用的有集水管道、坎兒井和載潛流工程等。水平取水建筑物受地形條件的影響較大,北方地區(qū)采取垂直取水系統(tǒng)的比較普遍,這種系統(tǒng)的主要特征是取水建筑物的方向與地面垂直,包括各種類型的水井,如筒井、管井、筒管井、自流井、井群等。按照井型結(jié)構(gòu)主要有:磚井、石井、混凝土井、大骨料井、輻射井、機井、真空井等。按井筒位置與含水層的關(guān)系可以分為完整井和非完整井兩種。完整井井筒穿過所用含水層(一個或數(shù)個)的整個厚度,井底座落在隔水層上。水是由井壁進入井內(nèi)。非完整井井筒沒穿過所用含水層(一個或數(shù)個)的整個厚度,水由井壁、井底同時進入或僅從井壁進水,或僅從井底進水。
一般情況,為了盡可能的多開采地下水,采用完整井的情況較多。由于完整井穿過多個含水層,易造成多個含水層之間的水源串層,造成地下水水質(zhì)變化,必須要做到隔水層的封堵,避免不同含水層之間水源串層。
(3)地下水取水構(gòu)筑物類型。按開采和取集地下水的方法及構(gòu)筑物型式分為管井、大口井、滲渠、輻射井。管井主要適用于開采深層地下水(一般多為承壓水),因井管直徑較小,成井深,井壁需用各種材料制成的管子加固,故稱管井。打管井要用專門的鑿井機械鉆孔,一般要用深井水泵提水。這是現(xiàn)在北方地區(qū)開采深層地下水常用的一種井型。管井的深度隨所取用含水層的埋深深度和開采條件而定。農(nóng)用機井,一般為80-200米,部分井在300米左右。地下水分為潛水(無壓)、承壓水和泉水,潛水一般指地表面以下至第一層隔水層以上的含水層,其補給來源較近,有的是地表水的滲透,有的是江河水的滲透,其水質(zhì)和水量的變化較明顯,與周圍環(huán)境的關(guān)系甚為密切。
2 廢棄取水井產(chǎn)生和來源
(1)建設(shè)取水工程過程中產(chǎn)生的廢井。鑿井施工過程中,一方面由于施工工藝原因或施工人員對水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不熟悉,導致鑿井不成功而異地重建,產(chǎn)生一部分未及下管而形成的鉆孔。另一方面少數(shù)取水井成井后出水量小,達不到使用要求,因沒有實用價值而成為廢井。
(2)取水井達到使用壽命而報廢。取水井像所有的取水工程一樣是有使用壽命的,在使用后期即便是經(jīng)過維修也只能暫時延長使用壽命,最終取水井會因達到使用年限不具維修價值而報廢,這種方式產(chǎn)生的廢棄井占大部分。
(3)地下水位持續(xù)下降產(chǎn)生的報廢取水井。地下水的大量長期開采會導致地下水位的持續(xù)下降,形成地下水降落漏斗,一部分取水井因水泵懸于地下水位之上失去取水功能,導致取水井廢棄。在部分城市地下水源地、少數(shù)工業(yè)取水集中的地區(qū),因長期超采導致地下水位不斷下降,加之沒有替代水源,取水井越打越深,較早開鑿的取水井水泵無法下到靜水位一下,不得不報廢棄用。
(4)因用途轉(zhuǎn)變而廢棄的取水井。隨著城市的擴展和工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展,一部分耕地變?yōu)楣I(yè)用地和城市用地,當公共管網(wǎng)到達后人們采用公共供水管網(wǎng)水源供水,導致原耕地上遺留灌溉取水井失去功能而廢棄。由于農(nóng)田灌溉對水質(zhì)要求較低,當耕地轉(zhuǎn)為其他用途,原來灌溉用取水井水量和水質(zhì)無法滿足工業(yè)生產(chǎn)或居民生活使用要求,導致原農(nóng)業(yè)灌溉井棄置不用,造成耕地灌溉井成為廢棄。
(5)由于政策調(diào)控而停用的取水井。一部分地區(qū)用水規(guī)劃和政策改變、用水結(jié)構(gòu)調(diào)整也會帶來一些正常使用的取水井被廢棄停用。比如有的地區(qū)借助引黃便利,建設(shè)引黃工程,使用黃河水作為公共供水水源,出于保護地下水資源的目的,將正在使用的自備井做封閉處理。隨著生活水平提高,人們利用優(yōu)質(zhì)水源替代劣質(zhì)水源,也會導致原水質(zhì)較差的取水井被廢棄。
以上是廢棄水源井的主要來源,絕大多數(shù)的水源井是因達到使用壽命而正常報廢。對于廢棄水源井的管理,不能因停止取水而結(jié)束,在取水井報廢或放棄使用后,必須要采取技術(shù)封填措施。如不進行技術(shù)封填,一方面會對地下水產(chǎn)生不利影響,隨著廢棄井的停用,井管暴露在地下潮濕的環(huán)境中慢慢腐蝕,洞穿多個含水層的完整井的將會造成地下水串層,地下咸水層越流補給到淡水層,造成水質(zhì)惡化。另一方面,還可能導致地表雨水雜物等經(jīng)井口流入地下,對地下水造成污染,更可怕的是如果被作為排污井向地下排污,將對地下水造成無法挽回的損失。
3 廢棄井的危害及現(xiàn)狀
(1)廢棄取水井的危害。地表以下地層復雜,地下水流動極其緩慢,地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點。地下水污染的原因主要有:工業(yè)廢水向地下直接排放,受污染的地表水侵入到地下含水層中,人畜糞便或因過量使用農(nóng)藥而受污染的水滲入地下等。污染的結(jié)果是使地下水中的有害成分如酚、鉻、汞、砷、放射性物質(zhì)、細菌、有機物等的含量增高。污染的地下水對人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有危害。?地下水污染與地表水污染有一些明顯的不同:由于污染物進入含水層,以及在含水層中運動都比較緩慢,污染往往是逐漸發(fā)生的,若不進行專門監(jiān)測,很難及時發(fā)覺;發(fā)現(xiàn)地下水污染后,確定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。排除污染源之后,地表水可以在較短時期內(nèi)達到凈化;而地下水,即便排除了污染源,已經(jīng)進入含水層的污染物仍將長期存在。
(2)廢棄取水井管理的法律依據(jù)。對于廢棄取水井的管理,《中華人民共和國水污染防治法》有如下規(guī)定:“禁止利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物?!薄渡綎|省實施辦法》規(guī)定“禁止向滲井、滲坑、裂縫、溶洞以及棄用和報廢水井排放有害物質(zhì)。報廢水井應當由原使用者及時封閉;拒不封閉的,由有管轄權(quán)的水行政主管部門組織封閉,所需費用由原使用者承擔。”根據(jù)上述規(guī)定,報廢水井的封閉主體為原水井使用者,監(jiān)督管理則是具有管轄權(quán)的水行政主管部門。倘若封閉不徹底,僅僅是貼封條或是把井口焊死,仍然是沒有解決根本問題,深層取水井洞穿的多個含水層仍然通過井管連通,井管腐蝕后可能造成地下水的混層,不同含水層越流補給會導致地下水水質(zhì)變化。
(3)廢棄水源井的管理現(xiàn)狀。法律對于廢棄取水井的封閉沒有規(guī)定詳細的操作規(guī)程和技術(shù)規(guī)范,未對拒不封閉措施取水單位制定規(guī)定相應處罰措施,缺乏實際的可操作性。當前城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的城市和工業(yè)取水井的封閉有水行政主管部門的監(jiān)管,監(jiān)督部門能夠監(jiān)督封閉,但農(nóng)村灌溉井暫時不需辦理取水許可證和繳納水資源費,行政主管部門也就沒有管理權(quán),無法監(jiān)督灌溉井的封閉,造成廣大農(nóng)村的灌溉井則成為廢棄取水井管理的空白。
4 加強廢棄水源井管理的對策和建議
(1)規(guī)范取水井的報廢管理程序。盡快制定并報廢井管理實施細則,明確不同廢棄取水井必須要采取的技術(shù)封閉措施,明確封閉的責任主體,對不履行封閉義務(wù)的制定相應的處罰措施。
(2)健全廢棄取水井管理制度。加強在用取水井的建檔管理,對城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的取水井建立檔案,實施全過程的制度化管理,加強取水井報廢管理,對于各種報廢取水井必須在水行政主管部門的監(jiān)督下進行技術(shù)封閉和驗收建檔,最大程度保護地下水資源。
(3)加強鑿井行業(yè)的引導與管理。對鑿井行業(yè)的從業(yè)行為進行引導和規(guī)范,加強鑿井施工企業(yè)的技術(shù)培訓和業(yè)務(wù)指導,提高成井率和成井質(zhì)量,減少鑿井過程中的廢棄井的產(chǎn)生,延長取水井使用年限,將全部取水井納入管理,對取水井實行開鑿、使用、報廢全生命周期的管理。
篇7
關(guān)鍵詞 地下水;水質(zhì);變化趨勢;成因;遼寧阜新
中圖分類號 X832 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)05-0233-02
地下水是水資源的重要組成部分,對支撐經(jīng)濟社會和可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用。同時,地下水資源又是重要的環(huán)境要素,直接影響和改變生態(tài)環(huán)境狀況[1-5]。隨著采礦業(yè)的崛起,工業(yè)“三廢”的排放,垃圾填埋場處理的不完善,地下水資源的過度開采,使阜新市的地下水水質(zhì)受到了嚴重的污染?,F(xiàn)根據(jù)阜新市地下水水質(zhì)實測數(shù)據(jù)進行污染趨勢分析,并分析污染成因,為促進當?shù)厮Y源的保護、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境的改善提供科學依據(jù)。
1 地下水水質(zhì)現(xiàn)狀
依據(jù)《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848-93),分別按照單項組分評價和綜合評價對阜新市的10處地下水井進行了地下水質(zhì)量評價,并以Ⅲ類水標準值的上限值確定為地下水控制標準。2010年共對阜新市的10眼地下水井進行了水質(zhì)監(jiān)測與評價,水質(zhì)類別在Ⅳ~Ⅴ類之間。其中,7眼地下水井水質(zhì)類別為Ⅳ類,3眼地下水井水質(zhì)類別為Ⅴ類。10眼監(jiān)測井均存在不同程度的超標現(xiàn)象,主要污染物為鐵、氨氮和亞硝酸鹽氮。綜合評價結(jié)果表明,在10眼地下水井中,9眼地下水井質(zhì)量級別為較差,1眼地下水井質(zhì)量級別為極差??傮w上來說地下水水質(zhì)狀況較差。
2 地下水水質(zhì)變化趨勢分析
2.1 分析方法及參數(shù)
地下水水質(zhì)變化趨勢分析,選用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法進行檢驗。該方法要求具備足夠的數(shù)據(jù),一般至少采用4個期間的數(shù)據(jù)。秩相關(guān)系數(shù)的計算公式如下:
γs=1-
di=Xi-Yi
式中:di是變量Xi與變量Yi的差值;Xi是周期1至周期n按濃度值從小到大排列的序號;Yi是按時間順序排列的序號。將秩相關(guān)系數(shù)γs的絕對值同Spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計表中的臨界值Wp進行比較,當|γs|>Wp,則表明變化趨勢有顯著意義。對各監(jiān)測井的氯化物、總硬度、高錳酸鹽指數(shù)、鐵、氨氮(NH4)、亞硝酸鹽(以N計)和硝酸鹽(以N計)等7項參數(shù)進行趨勢分析。
2.2 地下水水質(zhì)變化趨勢分析
根據(jù)2001—2010年阜新市10眼地下水井的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),計算各監(jiān)測地下水井的秩相關(guān)系數(shù)γs。取置信水平α=0.05,查得之相關(guān)系數(shù)檢驗臨界值Wp=0.564,通過對兩者的比較,判別各監(jiān)測井評價項目的變化趨勢。
地下水水質(zhì)變化趨勢分析結(jié)果表明,2001—2010年間,章古臺高錳酸鹽指數(shù)和硝酸鹽氮呈上升趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;葦子溝總硬度和氨氮呈上升趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;新屯子亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮呈上升趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;亂山子鐵和亞硝酸鹽氮呈下降趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;周家街氨氮呈下降趨勢,硝酸鹽氮呈上升趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;蒼土氯化物和硝酸鹽氮呈上升趨勢、氨氮和鐵呈下降趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;大五家子氨氮呈上升趨勢,其他指標變化趨勢不顯著;大固本、大廟、雙廟7項指標變化趨勢均不顯著。
3 地下水污染成因分析
地表水是地下水的主要補給來源,因此地表水體受到污染極易導致闊邊地下水的污染。未經(jīng)處理的工業(yè)、城市生活污水直接排入河道,對地表水造成嚴重污染,且嚴重影響沿岸地下水水質(zhì)。農(nóng)業(yè)耕種使用的農(nóng)藥和化肥,也是造成地下水污染的原因之一。通過2010年監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出,阜新地區(qū)地下水“三氮”(即氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮)超標現(xiàn)象顯著,這與化肥的使用有著密切的聯(lián)系。
另外,煤礦生產(chǎn)過程中形成的礦井水排到地面后會對地表水造成污染,受礦坑水污染的地表水,直接補給淺層地下水,致使淺層地下水受到不同程度的污染。煤炭生產(chǎn)過程中排放的固體廢物經(jīng)過雨水淋濾,溶解滲入地下,也會對地下水造成嚴重污染。
通過Spearman秩相關(guān)系數(shù)法對阜新市10眼地下水井近10年的高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總硬度、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氯化物和總硬度等7項指標進行了水質(zhì)趨勢分析。結(jié)果表明,有4眼井的硝酸鹽氮呈上升趨勢,4眼井氨氮呈下降趨勢,2眼井鐵呈下降趨勢。雖然有的指標變化趨勢呈下降趨勢,但當?shù)氐叵滤|(zhì)狀況仍不容樂觀,水質(zhì)污染現(xiàn)象嚴重。導致水質(zhì)污染嚴重的原因包括地下水過度開采,“三廢”的排放、污水灌溉、農(nóng)藥化肥施用不當、煤礦開采過程的污染等。
4 參考文獻
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篇8
[關(guān)鍵詞]:地鐵站場建設(shè) 地下水環(huán)境影響與評價
中圖分類號:U231文獻標識碼: A
前言:
隨著1863年倫敦地鐵率先建成,城市地鐵建設(shè)進入新的拐點,如今,全球100多個城市擁有地鐵,總長超過5500km。地鐵帶給城市走行費用節(jié)省、輸送時間縮短、交通舒適度增加、交通事故減少、地面空間增加等直接的經(jīng)濟效益,同時帶來周邊區(qū)域資源開發(fā)、城市人口分散、交通運輸?shù)暮侠砘钩鞘协h(huán)境美化、市場范圍擴大等間接效益。地鐵加速著城市經(jīng)濟的發(fā)展,提高著人民的生活水平,體現(xiàn)了地區(qū)的歷史文化特點,反映了現(xiàn)代科學技術(shù)水平。
一、地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查層次及范圍
對于一級評價對象,當區(qū)域范圍廣、條件復雜的情況下,可根據(jù)工作目標、擬建項目特點和需要補充調(diào)查的內(nèi)容,分區(qū)域調(diào)查區(qū)、預測評價區(qū)、重點勘查區(qū)三個層次開展地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查工作。
首先,開展小比例尺區(qū)域范圍內(nèi)的環(huán)境水文地質(zhì)補充調(diào)查,調(diào)查范圍可基于收集的區(qū)域地形、地質(zhì)圖件圖幅范圍適當縮放,任務(wù)是宏觀把握區(qū)域水文地質(zhì)條件,全面反映區(qū)域地下水環(huán)境現(xiàn)狀和污染情況,地下水背景值和污染源調(diào)查也在該層級展開;然后,根據(jù)區(qū)域調(diào)查結(jié)果劃分區(qū)域地下水系統(tǒng),確定建設(shè)項目直接污染對象所屬水文地質(zhì)單元,詳細分析該單元地下水補給、徑流、排泄條件,并以已有資料覆蓋區(qū)域作為預測評價區(qū),開展較大比例尺地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和監(jiān)測;最后,對缺乏勘探(查)控制點且水文地質(zhì)工作精度不能完全滿足地下水環(huán)境影響評價等級要求的重點水源地或敏感區(qū)域,則需要開展更具針對性的大比例尺環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查、勘察和試驗工作,設(shè)計和部署必要的鉆探、水文地質(zhì)試驗、測試等多方法綜合的勘查工作。
1、施工期對地下水環(huán)境的影響
①地鐵站場工程施工中為保證開挖面的穩(wěn)定,往往需要人工降水。例如,在地下水較淺的的地區(qū)進行深基坑開挖、用盾構(gòu)法在飽和土體中施工隧道,都需要進行大面積的人工降水。大面積的人工降水將導致地下水的“漏斗式”下降,使地下水的動力場、化學場發(fā)生變化和土層的應力場發(fā)生變化,容易引發(fā)地面沉降和變形,在巖溶地區(qū)甚至誘發(fā)巖溶塌陷。
②基坑工程土方開挖和基礎(chǔ)施工中常會引起地表和地下水大量侵入,造成地基浸泡、或出現(xiàn)管涌、流砂、坑底隆起、坑外地層過度變形等現(xiàn)象。
③施工期間為了提高土體的防滲性能和增強土體的強度所使用的化學物質(zhì)、各種廢漿、施工機械漏油、化學注漿等污染物經(jīng)雨水淋濾進入地下水以及施工人員的生活污水都會對地下水造成污染。另外,工程建設(shè)中適用的水泥、砂石等,通過降水淋濾,滲人到地下含水層,也會使地下水水質(zhì)惡化。
2、運營期對地下水環(huán)境的影響
①在運營期,地鐵站場工程尤其是地下隧道工程對地下水徑流的“攔截”不僅使迎水面地下水位抬升和背水面地下水位下降,而且還阻礙地下水的補給、徑流、排泄,影響地下水的循環(huán),降低潛水污染的稀釋,隨之還將導致各種環(huán)境問題的發(fā)生。
②地鐵站場工程建成使用后,每天會生成大量的污染物,生活污水、車站沖洗廢水、污染空氣、固體垃圾等,部分通過專用管道排出地表,還有部分則滲入地下造成地下水污染。
二、站場施工對地下水水質(zhì)的影響評價
地鐵對區(qū)域內(nèi)地下水水質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在施工期和運營期兩個階段,而各階段給地下水所造成的影響以及影響的因素都各不相同。就施工階段來說,對地下水的影響主要是由于施工階段的各種廢水滲入地下后污染地下水,影響地下水水質(zhì);在運營期,地鐵給地下水水質(zhì)帶來的影響主要是由于地下水和地下鐵路的結(jié)構(gòu)之間發(fā)生化學反應,也就是地下水腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)從而影響地下水水質(zhì)。
1、地下水水量評價方法的選擇
地下水水量預測方法主要包括數(shù)值法、解析法、水均衡法、水文分析法、開采試驗法、數(shù)理統(tǒng)計法、水文地質(zhì)類比法等。在實際工作中,應根據(jù)評價目的、評價方法的適用范圍和已有資料情況選擇合適的評價方法,以避免評價方法與實際水文地質(zhì)條件不相符。本文簡要討論幾種常用評價方法的適用條件和數(shù)值法建模的要點。數(shù)值法適應性廣,但應用的前提是水文地質(zhì)條件清楚和足夠的水文地質(zhì)參數(shù),模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)與實際情況越接近,其預測結(jié)果越可靠。因此,利用已有資料合理選擇模擬范圍,準確刻畫研究區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和含水層性質(zhì)是數(shù)值法的難點。地下水水量評價模型主要是預測開采或利用地下水所引起的流場變化及伴生的水文地質(zhì)災害,模擬區(qū)一般應覆蓋地下水補給、徑流、排泄區(qū),但對于水文地質(zhì)鉆孔缺乏、水文地質(zhì)參數(shù)控制面積有限的區(qū)域,則應根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造合理概化邊界條件,適當縮小模擬區(qū)范圍,確保數(shù)值模型地質(zhì)結(jié)構(gòu)的可靠性。水均衡法是根據(jù)水量平衡原理,利用均衡方程計算待求水量的一種方法,其原理清晰、使用方便、適用范圍廣,在降雨入滲系數(shù)、蒸發(fā)系數(shù)、滲透系數(shù)等參數(shù)可靠的前提下,計算的評價結(jié)果較真實可靠,建議作為其他評價方法的補充或參考。
2、地鐵運營期對地下水水質(zhì)的影響評價
地鐵建成后進入運營階段,由于地鐵隧道和車站本身的防水性能都較好,因此外部的污染源不會通過地鐵隧道和車站進入到地下水中去,污染地下水。但是,由于地鐵隧道和車站都是由混凝土建筑而成,而且整個地下鐵路一部分路段都處于地下水位以下,這樣地下水就有可能腐蝕混凝土構(gòu)成的隧道和車站,從而污染地下水。
三、地鐵站場建設(shè)對地下水環(huán)境的影響與評價過程
1 、地下水環(huán)境影響評價準備工作
1) 收集項目所在地水文地質(zhì)資料
收集項目所在地水文地質(zhì)資料的目的就是利用水文地質(zhì)資料,從水文地質(zhì)條件方面必須闡述明確下列問題,以使參閱者能建立起工程建設(shè)地區(qū)的水文地質(zhì)概念模型及對地下水應用功能重要性的認識。
(1)地表巖性情況; (2)地下水類型; (3)含水層的基本情況; (4)地下水的補給、逕流、排泄條件; (5)水質(zhì)概況; (6)地下水的開發(fā)利用。
2) 調(diào)查地下水環(huán)境敏感目標
敏感目標如集中式供水水源抽水井、溫泉旅游區(qū)等,管理部門都有相關(guān)水質(zhì)監(jiān)測、水量統(tǒng)計、水井或泉的基本情況等資料。若涉及大規(guī)模的地下水取用工程,開發(fā)單位還應具有專門性的水文地質(zhì)勘查報告。此類報告應包括水位調(diào)查、水文地質(zhì)勘察、非飽和帶滲水試驗、含水率和水份特征曲線測定等工作,對區(qū)域巖性特征、含水層分布情況和地下水動態(tài)等均有較為詳實的分析,基本揭示了評價區(qū)水文地質(zhì)條件,為不同情景下的地下水動態(tài)評價和預測提供了數(shù)據(jù)資料和水文地質(zhì)參數(shù)條件,基本可滿足一級或二級地下水環(huán)境影響評價模型建模與識別的要求。
3)了解調(diào)查項目所在區(qū)域存在的地下水污染源
地下水污染源主要包括工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源。調(diào)點主要包括廢水排放口、滲坑、滲井、污水池、排污渠、污灌區(qū)、已被污染的河流、湖泊、水庫和固體廢物堆放(填埋)場等。
2、 污染源分析
對于建設(shè)項目而言,可能存在的地下水污染源包括儲存裝置和運輸管道的滲漏、固體廢物堆放(填埋)場滲濾液下滲等。
對儲存裝置和運輸管道應調(diào)查其結(jié)構(gòu)和功能,測定其蓄水面積與容積,了解其儲存物質(zhì)的組成和地層巖性以及與地下水的補排關(guān)系,進水來源、出水去向和用途、進出水量和水質(zhì)及其動態(tài)變化情況,池(庫)內(nèi)水位標高與其周圍地下水的水位差,池(庫)底的防滲設(shè)施和滲漏情況,以及滲漏水對周邊地下水質(zhì)的污染影響。
對工業(yè)固體廢物堆放(填埋)場,應測定其位置、堆積面積、堆積高度、堆積量等,并了解其底部、側(cè)部滲透性能及防滲情況,同時采取有代表性的樣品進行浸溶試驗、土柱淋濾試驗,了解廢物的有害成份、可浸出量、雨后淋濾水中污染物種類、濃度和入滲情況
3 、地下水環(huán)境影響分析或預測評價
此項工作應首先分析建設(shè)工程所在地段是否處于敏感地區(qū)和地下水環(huán)境條件的敏感地段,分析地下水的環(huán)境質(zhì)量和用途,宏觀確定建設(shè)項目選址的可行性。
然后分析建設(shè)工程所在地的包氣帶類型、巖性結(jié)構(gòu)、滲透性能等,分析污染物可能的污染途徑及形成污染的難易程度。在根據(jù)建設(shè)工程所在區(qū)域的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)單元,建立區(qū)域地下水補、逕、排概念,借此預測地下水可能的污染方式、途徑、影響范圍和污染發(fā)展方向。建設(shè)項目地下水環(huán)境影響預測應遵循導則中確定的原則進行。最后綜合分析工程所在地的環(huán)境水文地質(zhì)條件,地下水的環(huán)境功能,就其敏感性、重要性做出結(jié)論。
四、地下水環(huán)境影響減緩措施
工程施工對地下水活動的擾動,會影響地面建筑物的不均勻沉降,因此施工期對基坑周圍3倍基坑范圍內(nèi)的重要建筑物需進行沉降監(jiān)測,依據(jù)監(jiān)測結(jié)果,確定是否需要回灌,以及回灌的時機和回灌水量?;毓嘤盟梢圆捎贸槿〉叵滤虺鞘泄┧芫W(wǎng)水。
為減輕施工中的地下水污染情況,應盡量采用污染小的建筑材料、化學漿液,施工污水、廢漿和生活污水不能直接隨意排放,建筑垃圾應及時處理,防止污染地下水,并可以通過修建防滲層、防滲墻或防滲帷幕等方法,以防止污染物外泄。
為了較準確地掌握工程區(qū)營運階段地下水動態(tài)變化,保證地鐵工程和附近重要建筑物的安全,建議設(shè)立地下水動態(tài)觀測網(wǎng),以便及時采取防護措施。同時,對于地鐵運營期間產(chǎn)生的生活污水經(jīng)化糞池處理后排入城市污水管網(wǎng),以免污染地下水。
結(jié)語:
隨著城市地下軌道交通的快速發(fā)展,研究地下軌道交通建設(shè)對地下水環(huán)境的影響是一個迫在眉睫的新問題。由于這種影響具有很長的“時滯性”,目前還未引起人們的普遍重視,但其所導致的結(jié)果不可忽視。城市地下空間是一種寶貴資源。這種資源和土地資源一樣,具有不可再生性和不可轉(zhuǎn)移性。地下水亦是有限而不可代替的自然資源,是城市生態(tài)環(huán)境的基本要素,在水資源匱乏的今天,應重視對地下水環(huán)境的保護。城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃應當是城市立體化發(fā)展規(guī)劃的一個組成部分,必須科學地、謹慎地開發(fā)地下空間資源,若開發(fā)不當,不但無助于城市空間的拓展,還將影響到整個城市的生態(tài)環(huán)境。
參考文獻:
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[關(guān)鍵詞]原平市;地下水資源;存在問題;措施
中圖分類號:D922.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)36-0370-01
一、原平市城市重點水源地簡介
原平市城市重點水源地地處陽武河洪積扇東南部,北起西鎮(zhèn)、文殊莊,南至小原平,東起桃園,西至解村、尚家莊,面積約33平方公里,范圍基本覆蓋原平市城市規(guī)劃區(qū),水源地南半部邊界基本與陽武河洪積扇東南邊緣重疊,北端則向陽武河洪積扇深入。區(qū)域內(nèi)有季節(jié)性河流沙河、牛臥河。本區(qū)域現(xiàn)有水井140眼,單井出水量20-320m3/h。多年平均開采量1924萬m3。本區(qū)域地下水是原平市城市生活及工業(yè)生產(chǎn)的重要水源地。
本區(qū)域原地下水補給量1757萬m3,包括側(cè)向補給、降雨入滲補給、地表水滲補及井灌回歸。側(cè)向補給與降雨入滲補給為主要補給量,其中,降雨入滲補給為141萬m3。隨著原平城市化進程加快,一方面水源地區(qū)域內(nèi)耕地綠地面積逐漸減少,降雨入滲補給也越來越少,另一方面,隨著區(qū)域外自來水廠水源地及晉北鋁廠水源地的運行,本區(qū)域地下水主要補給源側(cè)向補給量也大幅減少.但本區(qū)域地下水開采依然主要依靠側(cè)向補給,區(qū)域內(nèi)以開采潛水為主的水井將面臨水源越來越少,動靜水位差越來越大,直至“無水”的命運;區(qū)域內(nèi)以開采深層承壓水為主的水井也將面臨承壓水位下降,補給源水量減少,供水能力逐漸衰減的命運。
二、城市化發(fā)展對原平市城市重點水源地的影響
1.對補給的影響
降雨入滲補給:本區(qū)域面積約33平方公里,多年平均降雨量428.6mm,隨著原平城市化進程加快,城區(qū)邊緣耕地逐漸被開發(fā)征用,代之以各種建筑與道路,這種趨勢還將繼續(xù),城市化使得地面道路水泥硬化,降雨入滲僅在邊緣耕地和很少的綠地產(chǎn)生,若以有效面積計算,降雨入滲補給不及原來的三分之一,僅為40萬m3。
側(cè)向補給:隨著原平市自來水廠水源地及晉北鋁廠水源地的運行,本區(qū)域上游補給區(qū)地下水大量開采,且區(qū)域內(nèi)自備井的無限制開采,造成原水位差縮減,小漏斗擴散已變成坡度展延、范圍更大的大漏斗。水力坡度的減小使得側(cè)向補給量銳減,參照2005年原平市地下水等水位線圖及原平市第二次水資源評價報告,本區(qū)域側(cè)向補給約為456萬m3。
2.對城市重點水源地的影響
由于補給的減少,城市重點水源地可開采量大幅減少,原平城區(qū)重點水源地正步入危機。原平化肥廠水源地是原平城區(qū)重點水源地的組成部分,且是重要組成部分,其動態(tài)特征基本反映城區(qū)重點水源地地下水動態(tài)。一方面是城市需水逐年增長,地下水連年超量開采,導致地下水水位持續(xù)下降。另一方面是城市化進程加快,水源地區(qū)域內(nèi)綠地和耕地面積減小,降雨入滲補給越來越弱,使得側(cè)向補給成為本區(qū)域地下水的主要補給源泉并且也正大幅減小。因此以開采潛水為主的水井水源逐漸枯竭,具體表現(xiàn)就是由水井動靜水位差逐漸加大,過渡到不能持續(xù)抽水只能間斷抽水,再到間斷時間逐步加長最后直至“無水”。靜水位的逐漸下降,是區(qū)域地下水補給能力減小的信號,導致區(qū)域供水能力總體減弱。同時隨著晉北廠南陽北賈水源地2006年5月的正式進行,將很快改變區(qū)域地下水流場及動態(tài),城區(qū)重點水源地側(cè)向補給量將被部分分擔,使得城區(qū)重點水源地補給總量進一步縮減,區(qū)域供水能力將再次下降。
3.水質(zhì)影響
由于原平市城區(qū)早期對污染的忽視及牛臥河污水庫的長期存在,導致局部區(qū)域水質(zhì)污染嚴重.受水質(zhì)影響,自來水公司紅旗院供水井、鐵路水電段南給水所舊井及新井先后停運,南灘、下原平村吃水井現(xiàn)也停運改取自來水,原已緊張的地下水資源再次告急,區(qū)域供水能力也將再一次下降。原平化工二廠,化肥廠2013年都以停產(chǎn),但原平鋁廠、農(nóng)業(yè)開發(fā)用井、城市自備井的無節(jié)制開發(fā)也是造成水資源緊缺的主要因素。
三、地下水資源面臨的主要問題
1.地下水污染問題
工業(yè)、生活廢污水的不合理排放以及農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥的施用等,造成了地下水污染,日益影響著城鄉(xiāng)供水安全。地下水環(huán)境污染呈現(xiàn)出由點向面、由城市向農(nóng)村擴展的趨勢。全國城市地下水監(jiān)測資料顯示,絕大多數(shù)城市市區(qū)地下水均受到不同程度的污染。在北方城市,地下水污染更加嚴重,不僅污染元素多,且超標率高。
2.地下水超采
地下水超采最主要的表現(xiàn)就是地下水位持續(xù)下降,進一步會帶來如地下水降落漏斗、地面沉降與地裂縫、地面塌陷、土地荒漠化及沙化、海水倒灌入侵等各種問題。
(1)地下水位下降,出現(xiàn)地下水降落漏斗。由于城市化進程加速,城市規(guī)模不斷擴大,人口急劇上升,用水需求也日益增加,對地下水的依賴也越來越強。
(2)引發(fā)地面沉降和塌陷。長期大量超采地下水,造成了可壓縮層側(cè)壓水頭大幅下降,導致地面沉降發(fā)生。地面沉降作為一種城市地質(zhì)災害,具有緩變性和累進性特點,已對平原城市產(chǎn)生威脅。因為不合理開采地下水,全國有50多個城市發(fā)生了地面沉降,其中沉降中心累計最大沉降量超過了2m的有上海、天津和太原。
四、地下水資源保護的具體措施
1. 制定水資源保護規(guī)劃,落實水資源保護措施
確定水源地和主要河道的功能區(qū),完善水土保持和生態(tài)修復規(guī)劃,加快水環(huán)境保護和污染監(jiān)測體系建設(shè),禁止和限制污染物的排放,加大水資源保護和水污染防止力度,嚴格水源地水源保護區(qū)制度。水資源的治理和保護是一個長期和復雜的任務(wù),要建立長效機制,讓有限的水資源為經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
2.建立城市污水處理系統(tǒng)
為了控制水污染的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)還必須積極治理水污染,尤其是有毒污染物的拜謝必須單獨處理或預處理。隨著工業(yè)布局、城市布局的調(diào)整和城市下水道管網(wǎng)的建設(shè)與完善,可逐步實現(xiàn)城市污水的集中處理,使城市污水處理與工業(yè)永治理結(jié)合起來。
2008年3月,原平市政府與中荷水務(wù)投資集團正式簽訂特許經(jīng)營合同,引進技術(shù)升級改造污水處理廠,建設(shè)深度處理回用項目。2008年9月原平市政府、中荷水務(wù)投資集團、山西魯能晉北鋁業(yè)有限責任公司三方簽訂了供水合同,2009年11月原平市污水處理廠由中荷水務(wù)投資集團正式接管。按照特許經(jīng)營合同,中荷水務(wù)投資集團在接管后6個月內(nèi)完成原污水處理廠的升級改造,8個月內(nèi)完成深度處理及回用管線建設(shè),10個月內(nèi)實現(xiàn)中水回用,升級改造完成后水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》。
3.加強地下水管理立法工作,完善管理體制
在《水法》等綜合性法律法規(guī)中,雖然有地下水的相關(guān)規(guī)定,但是我國專門針對地下水管理的法律法規(guī)還處于空白階段。因此,在地下水方面的立法工作還需要進一步加強,使其能在實際管理工作中解決具體問題。地下水的管理體制尚需完善。要實現(xiàn)水資源的合理開發(fā)和高效利用,就必須加強水資源的統(tǒng)一管理,逐步實現(xiàn)水質(zhì)與水量、地表水與地下水的綜合管理,促進水資源的可持續(xù)利用。
4、關(guān)停市區(qū)自備井,減輕水資源浪費
自備井主要是一些廠礦、機關(guān)和院校、大型賓館、洗浴中心等自行開鑿,供自身生產(chǎn)、生活用水的水源井。城市建設(shè)初期,自備井供水成為集中公共供水的有益補充。隨著公共供水管網(wǎng)不斷延伸,自備井完成了歷史使命,弊端和危害日益顯現(xiàn)。2000年11月,國務(wù)院出臺了《關(guān)于加強城市供水節(jié)水和水污染防治工作的通知》,規(guī)定“嚴格限制城市自來水可供區(qū)域內(nèi)的各種自備水源”。
關(guān)停市區(qū)自備井有利于遏止地下水位下降的勢頭,可有效緩解和遏止這些現(xiàn)象和問題;有利于水資源的節(jié)約和保護,減輕水資源浪費;有利于保障飲水安全及實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置,便于統(tǒng)籌外調(diào)水源和各類非傳統(tǒng)水源。這也是節(jié)水型社會建設(shè)和保護生態(tài)環(huán)境的重要舉措。
篇10
關(guān)鍵詞:地下水;開發(fā)利用現(xiàn)狀;環(huán)境地質(zhì)問題;對策措施
一、天津市自然地理概況及水文地質(zhì)概況
1、自然地理概況
天津市位于華北平原東北部,西接北京市和河北省,東臨渤海灣。在地貌上處于燕山山地向濱海平原的過度地帶,北部山區(qū)屬燕山山地,約占總面積的6.1%;南部平原屬華北平原的一部分,占總面積的93.9%。
天津市屬暖溫帶半溫濕大陸性季風氣候,多年平均降水量590.1mm,多年平均蒸發(fā)量1800mm。天津市地處海河流域下游,素有九河下梢之稱,主要有兩大水系:海河水系和薊運河水系組成。兩大水系均在天津東部入海。
2、水文地質(zhì)概況
天津市地下水的賦存特征受地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水文和古地理條件的控制。按地下水類型和含水介質(zhì)特征,可劃分為:松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水、碎屑巖類裂隙水、火成巖和變質(zhì)巖類裂隙水。以孔隙水和碳酸鹽巖巖溶裂隙水分布廣,水資源較豐富,利用價值較高。后者分布面積較小,含水性差,實際供水意義不大。
二、地下水資源及其開發(fā)利用現(xiàn)狀
1、地下水資源及其分布
天津地下水資源可劃分為沖積平原水文地質(zhì)區(qū)和基巖山地水文地質(zhì)區(qū)。平原區(qū)又分為全淡水區(qū)和有咸水區(qū),平原區(qū)地下水資源量大于山區(qū),且南部有咸水分布區(qū), 山前淺埋基巖巖溶水區(qū),供水條件好?;鶐r山地水文地質(zhì)區(qū)分布在薊縣北部山區(qū),有裂隙水、孔隙水。該區(qū)年地下水可開采量0.86億m3/a,分配不均, 且埋藏較深,現(xiàn)多年開采量已達0.266億m3/a,尚有開采潛力。山前全淡水區(qū)是水量最豐富、開發(fā)最充分的地區(qū), 地下水補給充沛,地下水資源量3.46億m3/a。
2、地下水資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀
1983年引灤入津后,開始控制地下水開采,特別是城市工業(yè)、生活用水。市區(qū)多年平均地下水開采量從1- 1.2億m3/a下降到1988 年的0.666億m3/a,各區(qū)對地下水的開采已減少了13%- 35% ,并逐年得到控制。近郊和各縣的農(nóng)業(yè)用水開采量也從1975- 1984年平均6.625 億m3/a,下降到1988年的4.62億m3/a。2009年全市水資源總量15.24億立方米,地下水資源量5.60億立方米,比上年偏少5.2%。根據(jù)多年工業(yè)用水水源組成發(fā)現(xiàn),天津地下水的利用主要集中在市區(qū)和濱海地區(qū)的工業(yè)用水, 近郊和各縣生活用水和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水主要水源也為地下水。
三、地下水開發(fā)利用過程中的環(huán)境水文地質(zhì)問題
1、地下水長期超采、地下水位持續(xù)下降
自20世紀70年代大規(guī)模開發(fā)深層地下水以來,開采量不斷增加。長期超量開采地下水,造成地下水持續(xù)大幅下降,并形成了市區(qū)及近郊區(qū)、塘沽、漢沽、大港、靜海、武清等幾個下降漏斗,尤其是市區(qū)和近郊及濱海地區(qū)的地下水位漏斗已連成一片。地下水水位多年大幅度持續(xù)下降,惡化了地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,加劇了地面沉降,使水質(zhì)變差、污染加重,從而導致并誘發(fā)一系列環(huán)境地質(zhì)問題。
2、地面沉降
長期過量開采地下水是造成地面沉降的主要原因,由于長期開采,是地下水位大幅度下降,造成弱透水層和含水層孔隙水位壓力降低;粘性土層孔隙水被擠出,是粘性土產(chǎn)生嚴密變形,而引起地面沉降。天津市寶坻斷裂以南的廣大平原區(qū)均有不同程度的下沉,面積達7300km2,其中累計沉降量超過1000mm的面積達4080km2,并形成了市區(qū)、塘沽、漢沽、大港及海河下游地區(qū)等幾個沉降中心。
3、地下水質(zhì)污染及咸水入侵
天津市地下水污染在淺層水中比較突出,隨著開采時間的延續(xù)及開采量的加大,深層地下水也遭到了咸水入侵。
深層地下水污染,主要表現(xiàn)在兩個方面:由于地下水長期超采,導致區(qū)域性水位下降,造成含水層水動力條件改變,從而使上部咸水越流補給開采層;不同成分水混合,從而造成地下水鹽平衡變化,水質(zhì)咸化,致使地下水主要常量組分Cl-、SO4-2、礦化度(TDS)、總硬度(TH)等含量升高,水化學類型變異。
4、高礦水及土壤鹽漬化
高礦化水(咸水)是礦化度大于2g/L的地下水。咸水不宜或不能直接作為生活用水和工農(nóng)業(yè)用水,并引發(fā)一系列環(huán)境問題。天津市平原區(qū)大面積分布著咸水,埋藏淺,厚度大(最深達200m),是影響地下水環(huán)境質(zhì)量的重要因素。咸水的存在導致淡水資源更加緊缺。咸水占據(jù)地下庫容,不能調(diào)蓄降水、地表水及外來水源;每年大量天然補給資源蒸發(fā)濃縮,或與咸水混合而轉(zhuǎn)化為咸水,損耗大量淡水資源。咸水地下水徑流滯緩,水位淺,含水層不發(fā)育,循環(huán)交替作用差,地下水污染后自凈能力差,污染程度高。
四、保護地下水環(huán)境的主要對策
第一,由于自然環(huán)境的限制,天津市屬于水資源嚴重短缺的城市,地下水環(huán)境比較脆弱。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和城市規(guī)模的擴大,預測2020年天津市需水總量為53.73億m3,水資源供需矛盾將越來越突出。因此,必須貫徹開源與節(jié)流并重的方針,大力發(fā)展節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型農(nóng)業(yè),建設(shè)節(jié)水型城市。
第二,綜合防治過量開采地下水誘發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題,應堅持以防為主、防治結(jié)合、全面規(guī)劃、綜合治理的方針。其根本對策為:保持地下水資源的采補平衡,把地下水開采量控制在不致于加劇地質(zhì)環(huán)境惡化的允許范圍以內(nèi)。
第三,防治地下水污染,應執(zhí)行預防為主、治理為輔的方針對策,應優(yōu)化資源配置,把提高工業(yè)用水重復利用率、海水利用率、污水資源化作為重點。在市區(qū)、濱海地區(qū)及各縣城所在地增加建設(shè)以大型污水處理廠為核心的污水處理與回用系統(tǒng);應對廢井、壞井及不合格井孔進行處理,開展多井回灌,改善水質(zhì),增加資源。
第四,應加強地下水環(huán)境保護管理,堅持以地礦、環(huán)保、衛(wèi)生防疫、城建等有關(guān)部門協(xié)調(diào)、配合,以保護地下水環(huán)境質(zhì)量;并加強地下水動態(tài)監(jiān)測工作,建立動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng),動態(tài)監(jiān)測應實行數(shù)據(jù)采集自動化、數(shù)據(jù)處理模型化、成果網(wǎng)絡(luò)化,以地下水環(huán)境保護的科學管理提供決策依據(jù)。
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