侯晓敏 吴洁
【摘 要】作为水资源的重要组成部分,地下水资源本身具有一定的恢复能力;可持续发展理念,应实现地下水资源开发利用和保护管理的有机统一。本研究调查新近系、白垩系及个别地带第四系松散岩类孔隙潜水,发现调查区各系碎屑岩类裂隙孔隙水中的砷检出率普遍较高,且第四系松散岩类孔隙潜水有硝酸盐氮污染问题。分析地下水污染性能、污染源及污染趋势,指出地下水污染防治及保护措施,期望实现水资源利用与保护的有机统一。
【关键词】地下水;污染调查;发展趋势;保护措施
水是人类赖以生存的基础性资源,其在社会生产、生活及经济发展中起到至关重要的作用。新时期,我国水资源短缺问题日益严重,且实际用水中出现了较为严重的水污染问题。基于此,应做好生活生产用水及水污染治理的有效统一。在十六字治水方针下,我国形成了“水利工程补短板,水利行业强监管”的工作基调,应在全新工作模式下,重视地下水污染的现状研究和治理分析,以此来解决水安全形势和治水矛盾问题,实现社会生态可持续发展的必然需要[1]。
一、地下水污染现状
通过本次详查工作,详查区新近系、白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水水质没有遭受污染;个别地带第四系松散岩类孔隙潜水均不同程度受到了硝酸盐氮的污染。
无论是第四系松散岩类孔隙潜水还是新近系、白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水中砷检出率较高。
(一)第四系松散岩类孔隙潜水污染现状
硝酸盐氮污染地带主要分布在前二图郭勒河谷中部,在所分析的水样中硝酸盐氮含量普遍较高,一般为28.90-29.36mg/l之间,超标率25%。分析原因主要是由于人类活动造成了地下水硝酸盐氮污染。
砷超标率41.67%,砷含量0.011-0.021mg/l。分析原因详查区内无工业污染,可能是农耕季节使用杀虫剂所致。
(二)新近系、白垩系碎屑岩类裂隙孔隙承压水污染现状
新近系、白垩系碎屑岩类裂隙孔隙承压水水质较好,未遭受污染。
所采水样中砷超标率9.52%,砷含量0.011-0.013mg/l之间。一般来说,天然水中砷的含量甚微,埋藏较深的承压水出现砷超标,究其原因不得而知。待今后专门性工作进一步查清。
二、地下水污染发展趋势
(一)地下水防污染性能分析
详查区地下水防污染性能主要受地下水水位埋深、地下水补给量大小、含水层介质性质、土壤包气带岩性及厚度、地形地貌、含水层渗透性能等因素影响。
潜水赋存于前二图郭勒及各支沟第四系松散岩类地层中,地下水位埋深一般在2-3m之间,水位年变幅较小;含水层岩性主要为冲积、冲洪积中细砂、砂砾石,渗透性能好;包气带岩性主要为中细砂、砂砾石,部分地段表层覆盖薄层粉土,结构松散。综上所述,第四系松散岩类潜水含水层防污性能差,地下水易遭受污染。
相对于第四系潜水含水层,新近系、白垩系碎屑岩类裂隙孔隙承压水含水层具有地下水埋藏深、含水层顶板为隔水性能非常好的新近系红色泥岩等。因此,地下水不易遭受污染。
(二)地下水污染源分析
目前详查区水质良好,遭受污染程度较低。据调查详查区内几乎无任何厂矿企业,也就无从谈起工业废液(渣)对地下水进行污染。因此,对地下水可能造成的污染因素有:生活垃圾、生活污水、农药化肥等。
生活垃圾及生活污水来自各自然村。就目前农村现状来讲,村民生活产生的垃圾习惯性地清运到沟谷边、人畜粪便随处可见。一遇降水很容易就渗入地下,成为地下水的重要污染源[2]。
农药化肥的使用对地下水的污染也十分严重。在农业科技推广的同时,有效降低了农作物病虫害,农业增产增收。但是,由于一些农民的环保意识不强,喷洒农药后随手将盛农药的容器丢掉,再如大量施用化肥等等。这些陋习均是造成地下水污染的不可忽视污染源。
(三)地下水污染趋势
详查区污染现状清晰,污染途径及污染源简单。本研究指出:详查区浅层潜水个别地带遭受污染,深層承压水水质较好,未受污染。
对于浅层地下水来说,污染源的治理是根除或减轻地下水污染的根本。来自各自然村的生活垃圾及生活污水存在点多、分散,短时间得到遏制较为困难,规范农药、化肥的施用及对生活垃圾进行掩埋是减轻和消除污染地下水的重要工作,一定要引起乡(镇)及政府相关部门。
开采地下水时浅层潜水和深层承压水要严格分层开采,杜绝上部潜水尤其是已遭受污染上部潜水与下部承压水混采,导致深层水遭受污染。本调查区准备新建地下水开采源,拟建水源地将开采深层新近系、白垩系碎屑岩承压水,据预测开采10年时,地下水位不会发生较大变化,地下水水质也不会遭受污染。
值得注意的是,地下水开采可能引起一定的环境地质问题:本详查区属于地下水匮乏区,浅层潜水不宜进行集中式水源地开采,只能维持目前各自然村分散式开采。深层承压水可拟建一个日采2500m3集中供水水源地。据前面论述,拟建水源地含水层顶板埋深大于120m,开采10年水源地中心1﹟水位降深65.28m,降至含水层顶板埋深的50%左右,承压水头降低。
在深层承压水集中供水水源地建设后,地下水流场基本不会发生较大变化,只是承压水头埋深较大部位向水源地进行了位移,但并没有形成较大规模的降落漏斗。同时在一定程度上,地下水开采后增大了影响范围内水力坡度,加速了地下水循环,减少了地下水的侧向排泄量;但水源地开采层为深层承压水,而且开采量较小,所以不会引起诸如水质恶化等环境地质问题。
三、地下水污染预防治理
(一)创新地下水资源保护管理体系
系统完善管理体系能为地下水资源的开发利用和保护管理提供有效支撑,预防或者减缓地下水资源污染问题发生。本详查区地下水资源保护管理体系建设中,首先应在“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”方针的指导下,明确水资源管理的内容及目标,为后期水资源开发利用指明方向[3]。其次应系统了解当前地下水资源的性质及污染情况,如考虑到调查区各系碎屑岩类裂隙孔隙水中的砷检出率普遍较高,且第四系松散岩类孔隙潜水有硝酸盐氮污染等问题,在今后保护中应针对性地选用治理措施,积极防治地下水污染,进一步减少这些污染所带来的影响,最后应结合实际情况,制定本详查区地下水资源保护制度,极易制度引导,加强对地下水资源的保护管理,实现地下水资源的科学利用与保护。
(二)规范地下水资源保护管理流程
地下水资源的保护管理具有较强的专业性、综合性和负载型,结合本详查区水污染现状及发展趋势调查过程可知,在地下水资源保护管理中,应严格按照调查、分析评估、合理开发、利用监管的流程要求进行地下水资源的利用和保护。在地下水资源调查阶段,应系统组建调查部门和小组,明确调查人员工作职责和任务,进一步扩大调查范围,实施新近系、白垩系及个别地带第四系松散岩类以外地层的孔隙潜水调查,为后期水资源利用和污染治理提供便利。其次应结合水污染调查现状,从污染性能、污染源、污染趋势等层面进行分析评价,考虑地下水污染可能带来的影响,最后科学设计地下水资源利用过程,并进行水污染治理监管,确保地下水开发利用和保护管理的标准化、规范化。
(三)深化智能技术在地下水资源保护中的应用
地下水资源开发利用、污染发展与保护工作相互影响。新时期,应在新型智能化技术的支撑下,实现地下水资源开发利用过程及保护工作的有效管理,积极预防用水过程的书污染问题。如在地下水保护管理中,可利用遗传算法对管理模型进行智能化的分析,这样才能实现地下水分布状态、污染發展趋势等要素的连续性优化分析,通过模型参数求解和模型优化,能有效提升地下水资源管理的综合效果,实现地下水资源开发利用、污染质量和保护管理的有机统一。
结语
本研究进行了新近系、白垩系及个别地带第四系松散岩类孔隙潜水的调查,研究发现调查区孔隙水砷污染较为严重,同时第四系松散岩类孔隙潜水还有酸盐氮污染问题。从污染发展趋势来看,本详查区污染现状清晰,污染途径及污染源简单。在后期水资源利用中,地下水开采属于深层承压水开采,且开采量较小,虽然不会造成地下水开采污染及地质环境问题,但仍需要构建地下水资源保护管理体系,加强水资源开发利用过程管理,并深化现代智能技术应用,这样能协调地下水资源开发利用、污染质量和保护管理之间的关系,最大限度发挥地下水资源价值,促进社会经济、生态的协调可持续发展。
参考文献:
[1]张斌,孙加山.基于专利数据分析的污染地下水修复技术发展现状及趋势分析[J].环境与发展,2020,32(2):242-245.
[2]韩永忠.探析水污染防治过程中存在的问题及对策[J].环球市场,2021(11):355.
[3]董丁铱.探讨地下水资源保护现状及管理路径[J].中国科技投资,2020(19):96-97.