地下水环境问题.ppt

罗布泊干枯的胡杨 塔里木河两岸枯死的胡杨 大西海子水库泄水闸 放水后的塔里木河河道 放水后塔里木河岸边胡杨林 土壤沙漠化的形成和发展 流域上中游不合理引用河水，使河流中下游段径流量大幅度减小甚至断流，进而引起下游湖泊的萎缩和干涸，地下水位下降，植被凋萎甚至死亡，地表裸露，风沙活跃。这是造成我国干旱、半干旱地区土地沙漠化的主要原因。 土壤盐渍化的继续发展：由于土壤盐渍化被迫弃耕的土地，极易遭受干旱大风气候的侵袭，久而久之，使土地沙漠化。 过度利用土地，旱地耕作。在水资源贫乏地区旱地耕作，使土质疏松分散，在风蚀条件下，极易产生土地沙漠化。 潜水埋深指标示意图 不会导致地表土发生盐渍化、不危害作物生长的潜水埋深的最小值（上限）。 由潜水供给以满足生态需水要求的潜水埋深下限（小于约3m）。 不会引起地表土发生荒漠化的潜水埋深下限 （约5m）。 土地沙漠化的防治。按照生态环境、经济效益和社会效益统一协调发展的原则，科学合理利用水土资源。 上、中、下游水资源的合理配置。 限制旱地耕作 建立防护林体系 ……… 海咸水入侵 在滨海地区和咸水分布区，由于超量开采地下水淡水，使地下水流场发生变化，海咸水逐渐向淡水区推进的，从而使地下水逐渐咸化的过程。 防止： 控制地下水开采 淡水压力墙 海水入侵 咸-淡水界面 海水入侵模式--1 海水入侵模式--2 地下水污染 在人类活动的影响下，地下水质变化朝着水质恶化方向发展的现象。 污染源 城市生活和工业废水 城市和工业垃圾和废物 农业活动及采矿活动造成的污染源 污染物种类 化学污染物：无机、有机、重金属等 生物污染物：细菌、病毒、寄生虫 放射性污染物：各种来源的放射性同位素 地下水污染的特点 隐蔽性：即使地下水受到严重污染，也往往是无色无味的，而不是像地表那样。人类饮用了污染的地下水，对人体的影响也是慢性的长期作用，不易察觉。 难以逆转性：地下水一旦受到污染，边喊难治理和恢复。主要原因在于地下水流速慢，交替时间长。 直接污染和间接污染 直接污染：地下水污染组分直接来源于污染源，如污水直接入渗污染地下水。 间接污染：在污染物向下迁移的过程中，经过复杂的物理、化学及生物作用的产物，进入地下水，如垃圾渗滤液对地下水的污染等。 地下水污染的途径。根据谁动力学特点，可分为四种途径： 间歇入渗型 连续入渗型 越流型 径流型 防治 控制污染源—最好的方法 水动力学方法—通过控制地下水的流场控制地下水中污染物的运移路径 化学和生物化学的方法 抽水净化法 * 地下水环境问题 中国地质大学（北京） 水资源与环境学院 邵景力 地下水与环境 地下水是人类赖以生存和发展的宝贵的、不可取代的自然资源。 地下水是重要的，在很多地区是最重要的环境要素。 地下水是重要的水体，地下水径流式重要的水循环过程。 地下水积极参与地质过程和地球演化过程。 地下水具有重要的生态功能。 地下水与其赋存的岩土共同构成地表的应力平衡系统。 人类活动主要从三个方面对地下水产生影响： 过量开发或排除地下水 过量开采地下水 矿坑排水 过量补充地下水 大量地表水引水和灌溉 平原水库 污染物进入地下水 主要污染物：生活污水和垃圾、工业废水和废渣、农用肥料和农药。 人类的这些活动，改变了原来地下水的成分、地下水的循环条件和应力状态，进而造成一系列地下水环境问题。 地下水环境问题分类 地下水资源问题 地下水源短缺，地下水贮存量逐步枯竭。 水质性水资源短缺。 地面变形和破坏 地面沉降 岩溶地面塌陷 地裂缝 地下水-土壤-生态环境问题 土壤盐渍化 土地沙漠化 地下水水质问题 地下水质量下降 海咸水入侵 地下水污染 地面沉降 地面沉降：通常是指在人为因素作用下，是地下松软土层压缩而导致地面标高降低的一种复杂水文地质、工程地质现象。 主要原因： 大型建筑物对地基的荷载作用； 开采地下油、气资源； 大量抽排地下水：绝大多数区域性大面积地面沉降都是由于大量抽排地下水所引起的。 主要危害： 沿海城市海水倒灌、码头失去功效 城市废水和地表积水排泄不畅，地表积水； 建筑遭破坏（不均匀沉降）：建筑物开裂，道路、桥梁、地下管道开裂； 标高损失：国家测量标志失效、洪峰警戒水位不准； …………………… 地面沉降的机理 太沙基有效应力原理：在外荷作用下，土体各点产生的应力增量称为附加应力。饱水土体中任一点的附加应力?由颗粒骨架的有效应力??和孔隙水压力?共同承担，并有下式成立： ?=??+? 粘性土的释水压密固结： 沙砾含水介质的弹性压缩，弹性变形，速度快，沉降量小，可回弹； 粘性土塑性变形，速度慢，沉降量大，水位恢复后回弹量很小，粘性土压密固结。--是地面沉降的主要层位。 有效应力原理 地面沉降是一个全球性的地质灾害，世界各国位于沿海或地平原上的工业发达、人口高度密集的城市和地区，几乎都