环境地质学 第四章 地下水污染概论.ppt

第三节 地下水污染概论 主要内容 地下水污染的概念 我国地下水开采状态及其危害 地下水污染源 地下水的污染物及危害 地下水污染途径 几种常见地下水污染源的分析 一 地下水污染的概念及特征 判定水体是否污染必须具备两个条件： 第一，水质朝着恶化的方向发展； 第二，这种变化是人类活动引起的。 地下水污染的特征 隐蔽性 难以逆转性 滞后性 中国地下水开发历史（1） 中国地下水开发的历史较为悠久,西北内陆干旱区主要是泉水灌溉,新疆山前地区开挖坎儿井,引水灌溉农田和居民饮用;华北的冀、鲁、豫三省井灌较普遍,据1961年统计,各类水井达11万眼。 50年代和60年代初,主要有北京、西安、包头、保定、上海等少数大中城市开采地下水,作为城市供水水源。 60年代初期至70年代,北方气候连续干旱,为满足农业灌溉的需求,普遍开展了大规模抗旱打井活动。黄淮海平原等地区地下水开采量急剧增加。 中国地下水开发历史（2） 70年代后期以来，随着城市和工业基地建设的迅速发展,北方干旱半干旱地区和一些大中城市大力开发地下水作为供水水源。 近年来，由于地表水污染较严重,南方的部分城镇居民生活饮用水源，亦由利用地表水源转为开采地下水源。 90年代末，全国地下水实际开采量约870*108m3a，约占全国地下水开采资源的30%，其中井采量约720×108m3a,引泉量近150×108m3a。北方15省(自治区、直辖市)的地下水实际开采量约710×108m3a。 我国地下水开采与利用特点 全国各地地下水开采程度不一。全国平均开采利用率接近30%,北方15省(区、市)地下水平均开采利用率接近50%,其中以华北为最高,京、津、冀已超采。 在全国总用水量中地下水约占三分之一。全国目前有三分之二的城市以地下水作为主要的供水水源，约有四分之一的农田灌溉靠地下水。 地下水超采情况（1） 地下水超采有两部分： 一是浅层地下水超采，指在限定区域内，地下水多年平均开采量超过了相应的总补给量，并造成地下水水位持续下降的现象； 二是深层承压水超采，由于补给十分困难，其大规模开采既可视为超采量。 地下水超采情况（2） 超采区的分布有两大特点： 一是在北方半湿润、半干旱过渡带，以及干旱、半干旱地区，由于水资源短缺，出现大范围、长时期、大数量地下水超采，地下水用于灌溉、生活、工业等各个用水部门； 二是在南方都市化发达地区局部超采深层承压水严重，地下水用于生活、工业生产，如太湖周边都市区域。 地下水超采的后果： 地下水位下降 出现地面沉降 在沿海地区海水内侵 在岩溶区开采地下水过量会造成地表塌陷 造成土地盐碱化或荒漠化，改变自然景观 还可能加重地震灾害。 超采引起水位下降 超采引起地面沉降（1） 我国有46个城市由于不合理开采地下水而发生了地面沉降。 华北地区地面沉降已有多处发生，其中以天津市最为严重。天津市区多年累计沉降量大于1000毫米的范围已达135平方公里。最大沉降量达2000余毫米； 上海市是我国地面沉降最为强烈的一个城市。由于开采地下水造成城区最大累积沉降量为2.37m,后进行了地下水回灌,地面沉降才得以控制。 超采引起地面沉降（2） 城市地面沉降形成的原因，主要是超量抽汲深层地下水造成含水层与粘土层压缩变形的结果。 因超采地下水使地下水位降低，水压力减小，含水层抽水前的压力水头所承担的应力，部分转移到含水层骨架中，引起含水层骨架压缩； 随着含水层的水头降低引起与含水层相邻的弱透水层，即粘土层释水压缩变形，二者共同作用叠加变形传递地表，则产生地面沉降。 地面沉降量的大小与地层厚度、地下水的开采程度、粘性土性质、结构相关。沉降速度与地下水超采量的大小、超采持续时间呈正相关，也与地层岩性结构有关。 超采引起海水入侵 超采引起海水入侵 在沿海地区，由于大量开采地下水导致地下水位大幅度下降，海水侵入沿岸含水层并逐渐向内陆渗透，这种现象被称为海水入侵。 超采引起盐碱化或荒漠化 我国地下水污染现状 对118个城市2-7年的连续监测资料，约有64%的城市地下水遭受了严重污染，33%的城市地下水受到轻度污染，基本清洁的城市地下水只有3%。 东部地下水迅速恶化的城市有：齐齐哈尔、佳木斯、哈尔滨、牡丹江、沈阳、鞍山、烟台、潍坊、济南、济宁、郑州、合肥、上海、嘉兴、杭州、宁波、金华、温州、福州等。 西部地下水水质迅速恶化的有：太原、西安、宝鸡、兰州、陇西、天水等城市。 我国地下水污染有如下特点： 1、从污染程度上看，北方城市污染普遍较南方城市重，污染元素多且超标率高，特别是华北地区，污染最为突出。 2、从污染元素看，“三氮”污染在全国均较突出，普遍遭受污染；矿化度和总硬度污染主要分布在东北、华北、西北和西南地区；铁和锰污染主要分布在南方地区。 3、从变