浅谈我国地下水资源污染现状和应对措施

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浅谈我国地下水资源污染现状和应对措施　　摘要：本文运用模糊综合评价法对水质进行评价，根据评价对象和评价目标的要求建立起模糊矩阵，通过一系列的判断、推理、论证，由最佳隶属度得出可靠结论的一种评价方法，应用此方法以呼和浩特为例对其水质进行综合的分析与预测，从而达到对水资源的合理配置与保护。关键词：地下水;水资源现状;综合评价Abstract:inthispaper,theevaluationofthewaterqualityfuzzycomprehensiveevaluationmethod,basedontheevaluationandassessmentofthefuzzymatrix,throughaseriesofjudgments,reasoning,demonstration,amethodofevaluationfromthebestmembershiptodrawreliableconclusions,theapplicationofthismethodinHohhotasanexampleforanalysisandpredictionofthecomprehensivethewaterquality,soastoachievetherationalallocationandprotectionofwaterresources.Keywords:groundwater;waterresources;comprehensiveevaluation中图分类号：TU94+3.1文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）11 在全国地下水资源中，按面积统计，有63%的地下水资源可供直接饮用，12%为不宜饮用但可作为工农业供水水源，约8%的地下水资源不能直接利用，需经专门处理后才能利用。南方大部分地区地下水可供直接饮用，但部分平原地区的浅层地下水污染比较严重。北方地区的丘陵山区及山前平原水质较好，中部平原较差，滨海地区水质最差。北方丘陵山区分布着与地方病有关的高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。约有7000多万人仍在饮用不符合饮用水标准的地下水。正是由于水资源具有战略性、有限性和脆弱性，当今全世界范围都出现了水资源的危机，我国水资源总量为28124亿立方米，而多年平均地下水资源量为8186.43亿立方米，其中平原区地下水资源量为1934.15立方米，而且分布极不均匀，与降水量和地表水的分布趋势大致相似，南方多，北方少，并且平原区地下水资源量主要分布在北方，山丘区地下水资源量主要分布在南方。地下水对人类生产生活的意义11 我国地下水水资源分布及人均占有量呈现明显的地区性差异。其中南方地下水资源较为丰富，约占全国地下水资源总量的71%，而占全国国土面积60%的北方地区仅占到29%，尤其是约占全国三分之一面积的西北地区，地下水天然资源和开采资源分别为1100108m3/a和300108m3/a,只占全国地下水天然资源量和开采资源量的13%，但地下水天然资源和开采资源却分别为2600108m3/a和800108m3/a,约占全国地下水天然资源和开采资源的30%。从目前的供水情况看，全国地下水的利用量占全国水资源利用总量的16%，其中地下水开发利用程度最高的是华北地区，其地下水供水量占全区总用水量的52%。预计在21世纪，我国淡水资源供水需求矛盾突出的地区仍是华北、西北、辽中南地区及部分沿海城市。目前城市地下水的使用主要包括为工业、农业及生活用水三个方面。以往工农业用水往往占据主要部分，但随着经济的发展，由于许多地表水饮用水源容易遭受外界不同程度的污染，城镇居民对饮用优质地下水的需求正在不断增长，使得城镇用水中生活用水的比例正逐步增大的趋势。因此，水资源已成为影响当地经济发展的一个主要制约因素。二、我国地下水的污染状况11 我国的淡水资源严重不足，人均占有量只及世界人均量的四分之一，并且随着人口密度加大和工农业生产的发展，水资源供需矛盾日益突出，地下水降落漏斗逐步扩大，地表水体的严重污染也使地下水逐步遭到污染，而浅层地下水的无法使用迫使许多地区大量开发深层地下水，又带来了地面沉降，海水入侵等缓变地质灾害。据环保部门统计，1996年全国废水排放总量约1356亿吨，江、河、湖污染严重，并呈加重趋势，50%的浅层地下水遭到不同程度的污染，其中40%已不适宜饮用。并且，我国的淡水资源严重不足，人均占有量只及世界人均量的四分之一，目前，国内七大地表水系均遭到不同程度的污染，地下水污染也面临十分严峻的局面，这对我国本不充裕的水资源来说无疑更让人忧虑。据环保部门统计，1996年全国废水排放总量约1356亿吨，江、河、湖污染严重，并呈加重趋势，50%的浅层地下水遭到不同程度的污染，其中40%已不适宜饮用。三、我国地下水的污染途径来源城市地下水受污染的途径很多，分别列举如下：3.1工业废水、污水严重污染地下水11 我国地下水主要的污染源就是工业废水和生活污水的排放，其中工业废水的污染占首要地位，任意排放的工业废水和污水能够通过污染地表水而严重污染地下水体。据统计，在我国污废水排放量200万吨/日以上的城市有6座；100－200万吨/日的城市3座；50－100万吨/日的城市26座。这些污废水只在个别城市有少量是经过处理后排放的，而绝大部分是未经处理以各种方式排放，直接或间接地污染着城市及其下游地区的地下水。城市地下水中“三氮”和硬度指标呈加重趋势，致使综合超标状况逐渐加重。到1992年我国废水和污水排放量高达366.5亿吨，其中63.8%为工业废水，导致全国82%的河湖水体和90%的城市附近水域遭受不同程度的污染，河水的污染进而影响了沿岸地区地下水水质。著名泉城济南市，曾经就是因为严重污染的护城河水通过干涸泉口进入含水层，使岩溶水质恶化，导致细菌数超标和铬含量剧增。3.2大气污染物通过降水污染地下水各种大气污染物质通过降水，尤其是广泛出现的酸雨更加重了地下水体的污染，它往往能引起地下水的酸度增加；由于技术力量和资金设备的不足，以及对污染放任的心理状态，导致对工业废水、城市污水和固体废弃物的处置不当，特别是防渗措施的不当，会形成淋滤渗入，使地下水中有毒有害组分超标，如酚、砷、氰化物等超标。同时，城市近郊的污水灌溉及长期使用农药和化肥，也会引起地下水的污染。尤其是农田使用氮肥，会有相当于氮肥施用量的12.5%--45%的氮从土壤中流失，下渗并污染地下水体。3.3石油和石油化工产品的污染随着石油的大规模勘探、开采，石油化工业的发展及其产品的广泛应用，石油及石油化工产品对于地下水的污染已成为不可忽视的问题。石油和石油化工产品，经常以非水相液体(NAPL)的形式污染土壤、含水层和地下水。当NAPL的密度大于水的密度时，污染物将穿过地表土壤及含水层到达隔水底板，即潜没在地下水中，并沿隔水底板横向扩展；当NAPL密度小于水的密度时，污染物的垂向运移在地下水面受阻，而沿地下水面(主要在水的非饱和带)横向广泛扩展。11 NAPL可被孔隙介质长期束缚，其可溶性成份还会逐渐扩散至地下水中，从而成为一种持久性的污染源。　　四、地下水资源利用面临的主要问题结合笔者实际工作经验，以呼和浩特市地下水问题为例进行简要分析概述。4.1农业用水情况农业用水量较大,水的利用率低,是造成呼和浩特市地下水水位下降的主要症结。1988年呼和浩特市农业取水量1.74亿立方米,约占全市总取水量3.20亿立方米的55%,据预测2000年呼和浩特市农业用水量将达到2.19亿立方米,约占2000年总取水量的50%左右,可见农业用水量已超过全市各类用水量的一半,节约农业用水有举足轻重的作用,应引起有关部门的足够重视。目前呼和浩特市农业灌溉工程不配套,大部分灌溉渠道无防渗漏措施,损失水量严重、灌溉方法落后,现基本上还采用漫灌的原始方法,喷灌和滴灌等先进方法很少被采用;这样农业用水将浪旨40%—50%的水资源。4.2工业用水情况11 目前,呼和浩特市工业用水重复利用率较低,单位产品耗水量大。特别是小型企业,生产工艺落后、管理水平路不上,单位产品耗水量更大。国外先进企业水的重复利用率达可70%—80%,主要工业领域内已达到95%。呼和浩特市1988年工业用水重复利用率只有28%,现在工业用水重复利用率也只有40%—50%。提高工业用水重复利率,引进清洁生产新工艺,不但能节约新鲜用水而且可减少工业污水排放量,减少环境污染。提高工业用水重复利用率虽然需投入一定资金,但比修建新的引水工程要经济的多。同时工业用水价格较低,限额用水指标控制不严,也是不少企业忽视节水,不愿花钱建设循环设施的症结所在。4.3生活用水情况呼和浩特市城市人口近80万(包括外来人口),按国家建设标准计算,每年需用水量0.43亿立方米。近几年来由于超采地下水,水位下降严重,出现供水紧张情况,每天高峰供水时间,一些地方楼房发生水压不足或不能供水,给生活带来好多水便。但由于宣传不够,人们并没有认识到发生水资源危机的严重性,对节约用水的作用并没有充分认识,浪费水、不爱惜水的现象大量存在,加之生活用水不定限额,水费相对较低,成为人们不重视节水的主要原因。五、我国地下水污染的基本对策5.1地下水管理中应该注意的环节地下水管理中还有四个重要的环节。在地下水发展的低级阶段，这四个环节还不很明显，但是随着对地下水的利用和依赖性增强，这些环节显得越来越清晰，在实际的分析和管理过程中不能将其割裂开来。11 第一个环节是地下水和地表水之间的关系。在世界上大多数地区，早期的地下水开采都与地表水有重要联系，即地表水和地下水可以互相转换，例如，通过沼泽、泉、河流、湖泊等互相转变。因为地下水集中利用的主要影响经常以地表水和地下水联系的减少导致生态系统恶化为表征，这一环节才被发现。然而，在发展中国家，这一认知必须转化为管理政策。第二个环节是地下水水量和水质之间的关系。尽管造成地下水污染的主要原因是不良用地、集约耕作、工业及生活垃圾处理不当和随意排放，但人们也逐渐认识到，地下水流量和水位的改变在本质上会改变地下水的化学组成，当地下水用于某一特定用途时会产生有害影响。此外，地下水系统中的很多污染问题并不是直接造成的，而是来源于地下水的二次污染。其中的相关因素和过程很复杂，虽然普遍的机理和因果效应方面的知识已为人类所知，但是，了解特殊的现场情况和特殊的化学物质的性质仍然是必要的。第三个环节是农村和城市之间的关系。城市的人口增长速度比农村快，两者之间的相互影响和相互依赖也更加明显。在我国一些大城市的家庭用水和工业用水迫切需要优先满足，而这会影响到附近、上游农村地区及城市周围地区的农业用水。11 因为城市人口比较集中，城市用水的一个特点就是单位面积需水量较大，另一个特点是消耗性用水较少，大量的城市用水可以通过某些途径回归到地下水系统中，大多数城市中，这部分水都用于对水质要求不高的其它用途了。城市的扩大必然导致需水量增加，无论是地表水还是地下水，这就需要从附近的地下水源地或者远处的地表水库进行调水，而这些水量本来是用于农村地区的。结果，城市周围地区或下游的农村地区得到的水都是废水，其成本和收益情况很模糊，因为那时农村需要解决水质问题和供水问题。第四个环节是地下水资源的物理特性过程与社会经济因素之间的关系，后者可以支配人类的决策：如何充分利用地下水资源并最终克服过量开采和资源退化带来的负面影响。要认识到人为（制度）因素和物理因素之间的关系，其实际的和潜在的驱动力可以指导人们开发地下水资源。科学家和社会经济实体应该合作开发共同语言、综合工具和方法、专门的多学科工程和数据库。5.2防治地下水污染的措施11 针对污染源的不同，我们应该采取相应的措施。对于生活、生产污水以及大气污染所造成的地下水污染一定要从根本上认识和预防污染源。对于石油及石油化工产品的污染应采用水动力学方法，通过抽水井或注水井控制流场，可以防止石油和石油化工产品污染的进一步扩大，同时对抽取出来的受污染的地下水进行处理。受污染的土壤和含水层的处理难度很大。向土壤注入压缩空气，可去除污染物中的挥发性成分。采用就地生物处理方法是一种很有应用前景的治理措施，它可以比较彻底地去除污染，国内外都在进行研究。如果受污染的土壤和含水层范围不大，也可以将其挖除或采取截流工程措施将其封闭。石油和石油化工产品对地下水污染的治理费用很高，而且报复杂，因此更应当以预防为主。例如，禁止在水泥地保护区设置油库、加油站，对油库、加油站和输油管线采取严格的防渗漏措施等等。但是，事故性的污染不可能完全杜绝，因此污染治理技术的研究也不能停止。同时，中国地质调查局最新公布的我国地下水资源与环境调查结果显示，我国地下淡水可开采资源量每年为3530亿立方米，目前我国地下水开采量每年超过1000亿立方米。目前，相当一部分地区地下水处于超采状态。滥采引起严重的地下水污染和地面沉降问题，所以严防地下水的过度开采也是对地下水的保护措施之一。结语由于人们思想上存在一定误区，总是把水资源，尤其是地下水资源认定为取之不竭、用之不尽的资源，在实际生产生活中忽视了对其的保护和节约，导致地下水资源的严重污染和浪费，所以必须要在公众中广泛宣传有关知识和保护意义，使其真正认识到水资源对今世和后代的战略意义，并牢固树立“保护水资源，人人有责”的思想，做到珍惜每一滴水。参考文献11 [1]陈梦熊、马凤山著.中国地下水资源与环境.北京：地震出版社，2002.337—338陆雍森.环境评价.上海:同济大学出版社1999[2]国家环保局开发监督司.环境影响评价技术原则与方法.北京:北京大学出版社,1992[3]郭小砾,刘红云,杨操静.模糊综合评价方法在地下水水质评价中的应用.地下水.2006.08.28卷4期11