王志强
河北省衡水市排水管理处
浅层地下水资源敏感性分析
王志强
河北省衡水市排水管理处
地下水是生活中的重要水源,地下水含水层补给和开发利用是水资源的可持续开发、利用以及管理的重要组成部分。只对水纹地质因素内部影响作考虑,而忽略人类活动和污染源所造成的影响,称之为地下水污染的本质敏感性;对特定污染源以及人类活动影响作考虑则称之为地下水污染的特殊敏感性。
浅层地下水;地下水资源;地下水敏感性
地下水是存储在地质形成的饱和带里的粘土、沙土、砂砾和岩石空隙、裂隙中的水。储存地下水的空间称为地下水含水层或是地下水水库。地下水通过降水、湖泊、河流等水源补给而与大气陆地水循环相连。浅层地下水的补给参与水文循环,进而使其成为可再生资源。
浅层地下水水质恶化,会严重影响到居民的生活质量及健康状况,对当地的经济可持续也会造成影响。由于我国大部分地域浅层地下水周边的环境被污染,所以有必要加强对地下水污染抵御的能力并及时改善地下水质量。
随着城市的发展,地下水在城市中的作用越来越重要,人类活动的影响使得地下水环境越来越呈现恶化的状况。在干旱尤为严重的北方地区,地下水量衰竭,由于城市的发展带来的水资源污染和短缺,工业废水和生活污水的大量排放都使得地下水环境问题日益突出,此外有地下水过度采取浪费,不洁地表水的污染,种种原因已经对地下水造成严重的影响。
浅层地下水是潜藏于地下第一层不透水层上的地下水,地下水是我国百分七十人口常用水的主要优质水源,土壤的吸附和过滤使得地下水水质较好,细菌少。此外地下水还具有广泛分布、开采较为便利等优点。
地下水系统由于其本身水文地质条件的不同,对人类干扰具有不同的敏感性。不同区段地下水敏感度的区分是环境保护中所必须要解决的问题。
有研究者认为污染敏感性是地下水系统的本质特征,而大多数学者认为地下水污染敏感性可本定义作污染物经由水层上部某位置的介入,而渗透到地下水系统。污染物的天然衰减决定了地下水的污染程度,土壤中物理以及化学反应的过程能够导致污染物本身性质的改变,这样便减轻了地下水污染的程度。
地质、水文地质、污染物的排放条件以及污染物的化学物理性质等多种因素决定了地下水的敏感性。污染物由地表渗透地下水系统整个过程非常的缓慢,而一经污染,水质的恢复会极其困难。地下水水质状况被予以高度重视,而水污染敏感性的研究也被关注起来。
污染敏感性评价体系有经验技术以及模型模拟。国外的评价敏感性方法体系有水文地质背景值法、系统参数法和相关分析以及数值模型法三种。从敏感性的对象来划分,污染敏感性的评价又可以分为含水层内在的污染敏感性评价,而因此简称为内在污染敏感性评价。
1.指标叠加法。指标叠加法主要有GOD法、DRASTIC法。GOD法是一个评价过程简单的经验体系,评价结果有实际性的指导意义。G是指地下水的状况为,O是上覆岩层特性,D是地下水埋深。GOD指数则是指三位评分值的乘积。而在非承压含水层情况下,才会考虑覆岩层指数评分。系统参数法中的DRASTIC模型考虑的参数是:地下水埋深、含水层的净补给、含水层中的岩性、土壤类型、地形和包气带的影响和含水层水力传导系数,此模型较多用。
2.模拟模型法。人们随着对野外检测手段、实验研究方法和地下水运移理论的逐渐研究认知,控制地下水中污染物运移的环境化学过程也越来越精确。用于预测污染物运移的各种模型如:简而化之的屏蔽模型和以过程作为向导的复杂模型。屏蔽模型广泛应用于空间不同尺度和地下水污染敏感性评价,其中包括:衰减影子模型AF、迁移能力指数模型LPI和分类指数模型RI。
衰减因子模型是为了根据农药对地下水污染敏感性进行分类,此方法主要考虑农药的关键性质和水文地质条件,以及土壤性质对农药污染的影响。
显然,在我国地下水已成为可持续发展的制约因素。有毒化合物、农药、硝酸盐的使用使得我国地下水面临着严重的污染威胁。我国已明确强调加强地下水管理,严格控制地下水超采,要抓紧解决部分地区水资源短缺以及水资源污染等问题。水利生态的提出,是对研究水资源污染防治、水资源优化配置和可持续利用的重要指导,地下水污染问题是其内容之一,我国刚起步的关于地下水污染敏感性研究的专题试图探索地下水污染敏感性分析与制图的有效方法。
在此领域欧美发达国家起步较早,具有综合分析和进行空间建木能力的GIS技术已经日渐趋于成熟,能刻随时地修改和更新数据库,使评价过程变得极为简单和容易。运用DRATMIC和GIS模型软件对具体区域进行地下水污染敏感性分区,而且敏感性指标并不能够反应该区域地下水是否已经被污染,因为量化数值有相对意义,但是可以根据评价结果,在建设管理和规划布局中对某些区段作充分的考虑,进而采取相应的措施确保地下水资源可持续利用。
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