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2019 年 07 月 08 日

地下水水质与生活

我们日常使用的淡水资源,一个非常重要的来源就是地下水。无论是人民生活和工农业生产,都离不开地下水。目前,全国三分之二的城市以地下水作为主要的供水水源,四分之一的农用田灌溉就是靠地下水。

但随着工业的发展,工业废水、废渣和农药、化肥中的有毒物质向地下渗透,使原本洁净的水质受到了污染。启动地下水保护措施,已经不容延缓。


一、 地下水与人类生活的关系

地下水与人类的关系十分密切,井水和泉水是我们日常使用最多的地下水。不过地下水有一个总体平衡问题,不能盲目和过度开发,否则容易形成地下空洞、地层下陷等问题。 

 

地下水可开发利用,作为居民生活用水、工业用水和农田灌溉用水的水源。地下水具有给水量稳定、污染少的优点。含有特殊化学成分或水温较高的地下水,还可用作医疗、热源、饮料和提取有用元素的原料。在矿坑和隧道掘进中,可能发生大量涌水,给工程造成危害。在地下水位较浅的平原、盆地中,潜水蒸发可能引起土壤盐渍化;在地下水位高,土壤长期过湿,地表滞水地段,可能产生沼泽化,给农作物造成危害。


二 、地下水水质

水质标志着水体的物理(如色度、浊度、臭味等)、化学(无机物和有机物的含量)和生物(细菌、微生物、浮游生物、底栖生物)的特性及其组成的状况。为评价水体质量的状况,规定了一系列水质参数和水质标准。如生活饮用水、工业用水和渔业用水等水质标准。

 

天然水水评价指标一般为色、嗅、味、透明度、水温、矿化度、总硬度、氧化-还原电位、pH值、生化需氧量和化学需氧量等。天然水中的大气降水水质与当地的气象条件和降水淋溶的大气颗粒物的化学成分有关;地表水水质与径流流程中的岩石、土壤和植被有关;地下水水质主要与含水层岩石的化学成分和补给区的地质条件有关。

 

各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法按国家标准GB 5750《生活饮用水标准检验方法》执行。 

       

监测项目为:pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群,以及反映本地区主要水质问题的其它项目。

     

依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标,并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求,将地下水质量划分为五类。 

       

Ⅰ类 主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 

Ⅱ类 主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 

Ⅲ类 以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 

Ⅳ类 以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水。

Ⅴ类 不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。

 

三 、地下水污染

 地下水污染是指污染物超过了地下水的自净能力,从而使地下水的组成及其性质发生变化的现象

       

1、地下水水质污染

水质污染的地下水主要包括以下几个特征:

1.1 地下水中检出有机物;

1.2 地下水中检出毒性金属元素(汞、铬、铅、砷、镉等);

1.3 各种细菌在地下水中大量繁殖,远远超出饮用水质标准;

1.4地下水的总硬度、溶解性总固体、pH值和某些单项常规离子含量不断上升,与本底质相差悬殊。

     

2、污染源分类

污染源分人为污染源和天然污染源。人为污染源指由于人类的社会、经济活动所形成的污染源,主要包括生活污水、工业废水、农田灌溉污水、生活垃圾、工业垃圾、农药、化肥等。天然污染源指由自然因素引起水污染的来源和场所,虽然是天然存在的,但只有在人为活动的影响下才对地下水进行污染和影响,主要包括地下水超采、海水入侵、咸水入侵等。

       

3、污染原因

引起地下水水质污染的原因多种多样,主要包括以下几个方面:

3.1 原生污染的对地下水的影响:原生污染主要与地质环境、水文地质条件及其气候有关,主要表现在平原,主要表现为氯化物、硫酸盐、总硬度、溶解性总固体、氟化物等物质含量较高。原生污染主要受沉积物岩性和地质结构的影响控制,作用方式为地下水化学成分的滤溶作用和浓缩作用,总体趋势是由山丘区向平原区污染程度逐渐增加;

 

3.2 乡镇和中小企业企业污水排放及大量生活垃圾对地下水水质污染:二十世纪八十年代以来,乡镇企业和一些中小企业蓬勃发展,带动了乡镇经济和人民生活水平的提高。同时由于乡镇企业的生产工艺比较落后、规模比较小、基本无污水处理设施,大量原材料、半成品、副产品随着生产废水排出厂外,废污水基本蓄积在周围洼地,常年渗透对农村地下水产生污染。大量堆积的生活垃圾中含有一些腐烂动植物和废弃生活、办公工具,一些物质中的有害成分随着常年地表水的渗透进入地下水环境,进而影响地下水水质;

 

3.3 农药化肥施用:大量施用的农药化肥只有10%被农作物吸收,剩余的大多积蓄在土壤中,当上覆土层和含水层中的污染物积累到相当数量后,土层的滤污作用受到限制,随着地表水的入渗一些难以消解的污染物逐步进入到地下水环境,造成地下水污染,大量施用化肥主要造成地下水pH值、氟化物、砷化物、挥发酚、氰化物、硫化物、氨氮、有机氯、有机磷含量升高;

 

3.4 浅层地下水局部长期超采:由于地表水量少质差,为满足经济社会的迅速发展对水资源的需求,大部分地区靠开采地下水来解决,由于长年局部超量开采地下水,造成地下水水位连年下降、土层压缩固结、形成地下水水位降落漏斗,由于局部水位持续下降,引起水动力条件变化并造成含水层地球物理化学环境破坏,进而引起地下水水质恶化。

 

四、我国地下水水质不容乐观

东北地区主要城市地下水污染元素主要为总硬度、矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐以及铁和锰,其次为硫酸盐和氯化物。

华北地区主要城市和地区地下水污染元素主要为总硬度和矿化度,其次为硫酸盐、硝酸盐、氯化物和氟化物。该区总硬度和矿化度超标严重,特别是河北省的沧州市和廊坊市,总硬度超标严重,水质极差,许昌市细菌总数和大肠菌群超标明显。

西北地区主要城市地下水污染超标组份主要有矿化度、总硬度、硝酸盐和硫酸盐,其次为氯化物、氟化物、亚硝酸盐和氨氮。另外,陕西省的西安市和汉中市六份铬污染超标。  

东南地区主要城市地下水污染超标组分主要有亚硝酸盐、氨氮、铁和锰,总硬度和硝酸盐。另外,部分城市地下水呈酸性,PH值超标严重。

中南地区主要城市和地区地下水污染超标组分主要有亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、铁和锰,其次为总硬度、氟化物和PH值。铁和锰主要为原生环境引起的污染,污染普遍。

西南地区主要城市和地区地下水污染元素主要有总硬度、矿化度、亚硝酸盐、氨氮、铁和锰,其次为氟化物、硫酸物、有机酚、耗氧量和PH值。污染元素主要呈点状分布,超标率低

 

五、地下水污染对人类的危害

 1、危害人体健康

地下水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物 污染时, 会导致如腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的 产生, 特别是人们饮用被硝酸盐污染的地下水后可以导致癌症, 还可能 引起高铁( 变性) 血红蛋白症, 导致患者死亡。疾病给广大居民身心带来 极大损害, 同时也增加了巨额医疗费用, 与不洁的水接触会染上如皮肤 病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。地下水污染严重区甚至可导致雌激素 增加, 影响人类的繁殖能力, 造成自然流产或是先天残疾。

       

2、 降低农作物的产量和质量

很多地区的农民有喜欢用污水浇灌农作物的习惯。当农作物吸收污 水废水和化学肥料中过量的氮素( 硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮) 时, 这些有 害氮素能降低农作物( 如土豆等) 对机械损伤的抵抗力, 降低水果和蔬菜 的质量, 减少香味和冬季的耐藏力; 还能降低某些农作物的养分。

 

3、 加速生态环境的退化和破坏

地下水污染造成的水质恶化对生态环境的影响也是巨大的。污染物 排入河流、湖泊后除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外, 对水体 周围生态环境的影响也是一个重要方面。过量的硝酸盐进入河、湖后, 使 河、湖水酸化并有腐蚀性, 影响水中生物的正常生长, 甚至能导致某些水 中生物的灭绝。

 

 4、 造成经济损失

地下水污染对人体健康、农业生产、生态环境的负面影响, 都会表现 为经济损失。据农业部和环保总局联合发布的2006 年度《中国渔业生态 环境状况公报》显示, 全国共发生渔业水域污染事故1 463 次, 污染面积 约9.4 万hm2, 造成直接经济损失约2.43 亿元。

 

六 、地下水污染防治措施

1、合理开发和利用地下水资源

从可持续发展的角度出发, 有计划地开发和利用这些有限的地下水 资源。保护地下水资源, 制止过量开采地下水, 减少地下水位下降幅度, 防止地面沉降等, 以减少污水的下渗。在开发利用过程中做到采补平衡, 严格控制地下水开采量的同时, 还应采取多种措施加大对地下水的回灌 补给。

       

2 、提高公众环境意识并加强地下水保护宣传力度

严格贯彻执行我国的《水污染防治法》《水法》等法规, 本着“谁污染, 谁治理”的原则, 加强执法力度, 使每个人都能准确地理解我们的行为给 地下水质造成了什么影响。建设必要的污水处理设施; 抓好重点污染源 的综合治理, 对毒性大的污染物, 必须在厂内处理, 对于毒性小的污染物 汇入城市污水处理厂进行集中处理。统筹规划、合理布局。

       

3、建立水质监测网并重点做好水质监测工作

加强基础设施建设, 建立水质监测站网,迅速补充和完善地下监测井 网, 逐步建立和完善水环境监测体系。设立地下水观测专用井, 建立地下 水动态监测与分析预测服务系统。对重点污染地区( 段) 进行重点监测, 系统掌握区域地表水、地下水水质的污染发展变化及动态特征,为开发利 用和管理保护提供及时、科学的依据。

     

4、开展地下水环境脆弱性调查评价及编制评价图册

欧洲、北美和澳大利亚等地区, 在地下水污染防治工作中, 已经从以 污染治理为重点转变为以防止污染为重点, 其中采取的一个重要措施即 是进行地下水环境脆弱性评价, 并编制评价图册。这种方法值得我国 借鉴。脆弱性调查评价可以为决策、管理人员和规划、设计人员提供有关 地区地下水环境的条件, 指导工程选址、选线, 也将对地下水水质监测起 指导作用。对于脆弱性高的地区, 可以加强监测, 这样使得监测网的布设 更为科学和合理, 避免人力、物力的分散和浪费。


永利国际作为中国科学院独立的第三方检测技术服务机构,其中生态环境事业部专业从事“生态环境检测、鉴定和评估工作”,能科学地进行地下水水质检测,以强有力的分析测试共性技术支撑,为政府相关部门、企事业单位提供全流程技术服务。


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