淺議我國地下水現狀及地下水的污染防治
1 我國地下水資源現狀
1.1 地下水資源現狀
地下水是地表水經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，為人類提供了優質的淡水資源。但是當非地下水原有的物質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、治理及修復十分困難，不但經濟投入大，技術上也有難度，而且時間周期長。同時地下水是我國經濟社會可持續發展不可缺少的物質基礎。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構中，地下水雄踞一端，占據了全國總供水量的20%，飲用水供水量的70%，農田灌溉水量的40%，工業用水量的38% ，這種用水結構短期內不會改變。
根據國土資源部對全國158個城市地下水水質進行監測的結果，與2004年相比，2005年全國污染趨勢加重的城市有21個，水質或污染程度基本穩定的城市有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。大多數城市地下水預報組分呈增長趨勢。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，而且局部地區還很嚴重，其中不少是致癌、致畸和致突變的物質( 如氯代烴、苯并芘和一些持久性有機污染物)。
從監測資料分析表明，目前全國地下水已普遍受到污染（超過97%），部分地區水質超標嚴重，且污染還在繼續加重。依據2000年的水質監測資料，大多數城市地下水預報組分（或指標）呈增長趨勢，地下水水質在向惡化趨勢發展。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，鐵和錳超標主要在東北和南方地區。華北地區地下水污染最為突出，僅海河流域水質劣于國家地下水質量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性質不同，在含水層中與地下水共存情況也不同，對環境和人體健康有不同的影響。可溶性污染物一般為無機物。污染源主要有兩種類型。一類是點源污染，工業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，農耕區過多使用化肥、農藥，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狀況、污染物的物理化學性質以及污染物的排放情況有關。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模勘探、開采，石油化工業的發展及其產品的廣泛應用而引起，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，通常發生在石油煉制、加油站、儲油槽、電子工廠、化學工廠、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，一部分微溶于水，其余在重力作用下繼續下沉，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、未溶于水的NAPL在移動過程中逐漸分離形成無數獨立、不連續的小液滴，可被孔隙介質長期束縛，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業廢水、被污染的地表水。一些地區癌癥高發，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。
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展。全國已有200多個城市陷入垃圾重圍之中。據2002年對全國47個環境保護重點城市的調查表明，我國垃圾填埋場普遍發生滲漏。尤其是早期建設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。經過對北京的幾個大型垃圾填埋場的滲漏檢測證實，均已發生了明顯的滲漏。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的地下水不能飲用。統計結果顯示，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縣，許多道路、園林、建筑設施及居民小區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。我國大量建設加油站雖然較晚，但地下儲油罐、輸油管已經密布在城鎮路網之間。90年代以來加油站建設速度加快。目前全國已有加油站十余萬座。僅北市現有加油站就達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生。如北京安家樓加油站和六里屯加油站近年來均發生過嚴重漏油事故；對天津部分加油站調查顯示，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的40%。在全部樣品中均檢出總石油烴，強致癌物——多環芳烴的檢出率為79%，部分樣品中檢出揮發性有機物苯、甲苯、二甲苯。這種地下泄漏一般是難以發現的。安家樓住總三加油站的泄漏，是在北京市重點工程的坑道施工中才發現的。泄漏的石油類物質的長期積累，必然會造成地下水嚴重污染。
2 地下水的污染預防
根據發達國家的經驗，地下水一旦遭受污染，它的治理和恢復是非常困難的，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(砂、黏土) 吸附。如美國的超級基金(Superf und)項目是世界上規模最大、投資最多的環境污染修復計劃，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劃
地下水污染防治規劃方案包括優先保護地下水飲用水源地、保護地下水現狀使用功能、地下水系統保護完整性、地下水和地表水統籌兼顧；評價地下水現實和潛在(或規劃用途)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劃方案，確定重點流域、重點地區開展地下水污染防治區劃。地下水污染防治規劃涉及的內容有：規劃區位置與范圍、自然地理與經濟社會概況、土地利用狀況、水文地質條件、地下水資源的開發利用、地下水環境問題分析等。具體內容包括:（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，并根據不同帶提出相應的污染預防和控制措施。
2.2 地下水污染的預警系統
由于不合理的開發利用，特別是廢物排放，導致了地下水的污染，而且有越來越嚴重的趨勢。此外，我國北方有很多地區天然狀態下地下水的水質狀態不斷惡化，如高礦化、高氟、高鐵、高錳等。基于防患于未然的原則，預測地下水水質的變化趨勢，進而提出防止水質進一步惡化和改善地下水環境質量的技術對策是非常重要的。因此，很有必要對地下水資源的狀態進行分析和預警，為水資源的科學管理提供依據。
長期以來，國土資源部門對我國地下水的水質進行了系統的監測，水利部門也開始了監測和分析，具有大量的系列監測資料，但對這些資料的充分開發利用還很不夠，缺少對地下水質量發展變化趨勢實時預報和預警方面的工作。雖然地下水數值模型的發展很快，可以對水量、水質進行三維模擬預報，但數值模型要求有足夠的地層巖性、水文地質條件等方面的資料，要有較高的研究程度，建立數值模型的費用很大，所以，在條件具備的地區才能夠使用數值模型。
實際上，利用長系列的地下水動態資料對地下水質量進行分析研究也是一種切實可行的方法。可根據預警理論，利用隨機、非確定性模型對地下水水質進行預警，建立計算機軟件系統，為合理利用和管理地下水資源提供依據。通過開發地下水的預警系統軟件，使地下水監測資料的分析具有實時性、動態性，同時，也加強了地下水監測為國民經濟的服務。此外，還可以利用這一系統進行反饋分析，為地下水資源的保護和開發利用提供決策支持。
地下水動態監測網絡的建立與優化是實現動態預警的關鍵。發達國家的地下水監測網絡比較完善，研究者可以共享其動態監測資料，甚至實現了網絡化，使國家的監測資料得到了充分的利用。我國尚需要在現有的基礎上，完善和優化全國地下水監測網絡，并實現資料的共享。
2.3 我國地下水污染防止的方針
（１）開展地下水環境脆弱性評價，為決策、管理人員和規劃設計人員提供有關地區的地下水環境條件，指導工程的選址、選線，合理布局工農業生產，合理調整產業布局，進行環境功能分區，劃分重點水源保護區。
（２）改進工業生產工藝，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，嚴禁新上排放污水的項目，對已有的工業，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，實施節水灌溉，減少氮的流失。
（５）嚴禁垃圾亂堆亂放，建設城市垃圾衛生填埋場。有毒有害的工業廢物，要在人煙稀少、地層不漏水的地區進行封閉堆存。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域，并要遠離地表水體。
（６）加強水資源保護，嚴格執法和管理，增強環保意識，自覺保護水資源。
3 結語
目前全國地下水已普遍受到污染，部分地區水質超標嚴重，且污染還在繼續加重，然而地下水的治理花費巨大，對于我國來說，應該實施以防為主，以治為輔的方針。
參考文獻
[1]趙勇勝,地下水污染場地污染的控制與修復[J].長春工業大學學報(自然科學版),2007,(28).
[2]王文超.淺議污染地下水的修復技術[J],西南給排水,2007,(29).
[3]楊強,李金軒,丁偉翠.淺析地下水污染的主要途徑、危害及防治[J].地下水,2007,(29).
[4]姜建軍.中國地下水污染現狀與防治對策[J],特別關注,2007,(38).
[5]梁亦欣,劉祥,于魯冀.我國地下水污染現狀及趨勢[J],科技信息,2007,(27).
[6]趙章元.地下水污染不容忽視[J].環境經濟雜志,2006,(28).
[7]宋敏,錢永儉.淺談地下水污染及防治[J].科技情報開發與經濟,2006,(11).
[8]路青艷.我國地下水污染概況[J].中國勞動衛生職業病志,2006,(24).
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