地表水回补对地下水水质的作用研究

邱文霞

摘   要：文章主要以地表水回补对地下水水质的作用研究为重点进行阐述，结合当下地表水回补情况，分析了地表水回补概念，从几个方面深入说明并探讨了地表水回补对地下水水质的作用，进而为地表水回补的有效性与实效性奠定基础，旨在为相关研究提供参考资料。

关键词：地表水;回补;地下水;水质

我国现有的水资源比较紧缺，在国家经济水平和人口数量转变的进程中，对水资源的供需要求更加严格。特别是西部与沿海地区，人口比较密集，将地下水视作供水源的地区，长时间存在地下水超采的现象，使地下水水位降低，甚至部分区域产生地下水漏斗降落趋势，污染地下水水质。因此，引进地表水回补的方式对于地下水水质的保护起到积极影响。地表水回补的具体作用需要相关研究者重点思考。

1    地表水回补概述

1.1  地表水回补基础含义

地表水回补是通过人工操作的方式把地表水以及其他类型水源体系的水引进地下，完成地下水补充的任务，增加地下水资源总量，解决地下水位降低问题与净化地下水水质，也被理解为地下水人工补给与地下水回灌技术。含水层补给技术主要是把水保存在合适的含水层结构中，同时通过诸多管理计划保障人体的健康以及环境足够安全，便于优化生态环境，取得更多的经济效益。

1.2  地下水回补目标

经过水资源的长时间保存与季节调配水资源的操作，以提高水资源的利用价值。水资源是自然界中相对宝贵的资源，因为水资源具备时空布局不够均匀的特征，把固定时段内剩余的水资源借助地下水回灌技术保存在地下体系，能够把浪费的部分水资源进行保存以备后续使用，由此增加地下水资源的总储存量[1]。即便是降水量相对充裕的区域，水资源也表现出季节变动，即丰水期存有充足的水资源，价值低下，甚至能够忽略不计。但枯水时期，水资源比较珍贵，每一个行业与地区都会在水资源不足的状态下付出代价。在先进技术的使用中，把丰水期的水资源收集后作用在枯水期，控制洪灾情况。另外，城市中实际生活与工业生产会生成大量的废水，需要通过污水处理厂加工为再生水，接下来在回灌技术的操作下把再生水整合为水资源，完成“变废为宝”的目标。

2    地表水回补对地下水水质的作用思考

2.1  作用在水质盐分层面

地表水回补的方案成为处理污水随意排放和减轻区域水资源急缺的重要途径，本质上是把含较多盐量的污水进行加工，借助循环再次利用的理念完成水资源的再生。然而在加工污水之后，钠离子相关盐分不会全部被清除，在地下水回补的操作中，势必会增加土壤中含有的盐分，渗透在下层土壤结构中和地下水融合。因为回灌地区具备的地质条件以及加工之后的水质环境有所差异，对地下水的盐分程度会起到一定作用。

结合土柱实验，地表水回补后地下水可以溶解固体-TDS，原有质量浓度为40 mg/L的情况转变为质量浓度为240 mg/L的情况，然而钾离子、氯离子和硫酸根离子具有的质量浓度尚未出现明显变动。在过滤后回补的操作之下，固体-TDS的质量浓度会达到42 mg/L，且镁离子质量浓度会增加74%，换言之，和地下水距离越近的回补地区，盐量数值越高。而回补完成的地下水基于沉淀和溶解前提，氯化钠数值会超过氯化钙的数值，地下水中实际的氯离子质量浓度平均每年的增加量大约是2.43 mg/L。在对再生水罐地区周围地下水水质的分析中，通过过滤处理的再生水，氯离子质量浓度的增加变化量为15.0%～16.0%，电导率数值由0.5 dS/m转变为1.2 dS/m[2]。由此地下水回补之后的质量浓度依旧是标准饮用水含盐质量浓度的两倍左右，因此，在回补地下水过程中，要按照具体的模型以及土柱实验，适当引进反渗透方法，去除地表水中实际的盐分，控制水盐化产生的概率，起到调整地下水水质的作用。

2.2  作用在水质重金属层面

土壤中含有的重金属会出现沉淀以及溶解现象影响重金属向土壤深层移动的过程，一般来说，地表水回补之后，重金属会逐步积累在距离土壤表层20～40 mm，会在植物根下渗的同时和地下水融合，造成污染现象。

部分研究人员在室内环境以及种植环境下开展实验，监测土壤中存有的重金属，即室内环境中土壤表层存有的重金属，包括铜、铅、砷等金属移动的速度逐步缓慢且镉金属移动的趋势比较显著，在回补时间增加的变化下得以增加。种植环境下地表水回补，土壤表层砷、铜、锌与镉等金属占总输入量的90%以上。相同地质环境，玉米种植重金属下移的程度大于小麦种植情况，也就是地下水含有的重金属和地表水中重金属含量存在关联。

然而在工业程度的污水加工力度增强背景下，地表水回补水资源现有的重金属含量有所减少，降低地下水重金属的具体污染效率，因此，在回补地下水工作开展之前，要了解本地区重金属实际的迁移倾向，应对地下水进行安全分级[3]，进而保障地下水质的安全性。

2.3  作用在水质有机污染物层面

污水处理的二级与深入加工的地表水，水质中势必会存在尚未溶解的部分水溶性有机物（Dissolved Organic Matter，DOM），此种有机物质在回补地表水的操作下会污染地下水质。并且地表水内部的有机污染物涉及阻燃剂、个体护理和医药品等，在回补期间地表水存有的有机物质影响力受到土质降解与挥发能力的影响。若地表水中存有较少的DOM物质，那么土壤实际存有的微生物降解效率会出现增加，也就是15%的数值上增加80%;若有机物质的含量较多，降解率在25%增加到83%。由此地表水有机物质量浓度处于1.2～2.5 mg/L时，土壤微生物自身的降解效率会有所增强，对应卵砾石孔隙度在0.27～0.354]。需要强调的是，地表水回补操作之前，要通过氧化加工增加地表水的臭氧化性能，减少有机物质DOM的污染。

另外，对于一些微生物，大肠杆菌可以在地表水回补中基本去除，污染地下水的程度比较小。但是具备較强存活能力的病原微生物会给地下水质带来一定风险，所以地表水回补之后要停留一段时间，减少微生物对地下水质产生的影响，并且引进水文地质理念对地下水污染现象进行修复[5]，由此最大化发挥地下水回补对水质的改善效果。

3    结语

地表水回补地下水，被称为相对可靠的水资源保护途径，被广泛地应用在世界范围内。然而地表水存在一定的盐分、重金属和有机物等，无形中会对地下水质造成污染，不利于居民的身体健康。因此，国家要进一步优化地表水回补地下水规定与相关标准，确保地下水水质使用足够安全与可行，最大化发挥地表水回补地下水效用与价值。

[参考文献]

[1]王兆庚，郭祺忠，练继建，等.建筑屋面雨水有压回补地下水理念与潜力评估[J].水利学报，2019（8）：999-1009.

[2]瓮绍苏.地表水回补对地下水水质的影响[J].中国新技术新产品，2017（15）：111-112.

[3]李秀丽，韩廷印.邢台百泉水源地地下水回补可行性分析[J].地下水，2010（4）：38-41.

[4]魏秀英，张慧军，王欣安，等.保定市一亩泉水源区地下水回补可行性分析[J].河北水利水电技术，2003（2）：16-18.

[5]杨庆，姜媛，林健，等.南水北调水回灌对地下水环境的影响研究[J].城市地质，2017（4）：30-34.