地下水资源可持续利用策略探讨

2024-10-27 00:00高海燕
农业灾害研究 2024年8期

摘 要:地下水资源的可持续利用已经成为社会各界关注的焦点之一,主要围绕地下水资源可持续利用这一核心议题,通过分析当前我国地下水资源概况和地下水资源过程中存在的问题,提出了地下水资源可持续利用策略,为地下水资源的科学管理与合理利用提供有益的思路和参考,推动社会各界共同关注并参与地下水资源的保护与可持续利用,为实现经济社会的可持续发展和水资源的有效利用贡献力量。

关键词:地下水资源;持续利用;水资源开发;水资源保护

中图分类号:P641.8 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)08–0-03

作为地球上重要的淡水资源之一,地下水对人类的生产生活具有重要作用。但由于人口的增长和经济的发展,地下水资源的开采量不断增加,加上工业化、城市化进程中产生的各种污染物对地下水资源的渗透和污染,使得地下水资源的可持续利用面临严峻挑战。而地下水资源再生能力有限,其形成周期及补充速度比较缓慢。因此,探讨地下水资源可持续利用策略,保障地下水资源的长期稳定供给、维护水生态安全,已成为当前水资源管理与环境保护领域的重要课题。

1 我国地下水资源概况

我国地下水资源丰富且复杂,对国民经济和社会生活具有重要影响。根据水利部2023年发布的《中国水资源公报》显示,我国在2023年全国平均降水量为642.8 mm,与多年平均值持平。全国水资源总量约为25 782.5亿m3,其中,地表水资源量为24 633.5亿m3,地下水资源为7 807.1亿m3。从供水量方面来看,地表水的供水量约为4 874.7亿m3,地下水为819.5亿m3。

地下水是农业灌溉、工业生产和城市供水的重要水源之一。其水量稳定、水质优良,在保障城乡生活生产供水、支持经济社会发展中发挥着不可替代的作用。但随着经济社会的发展和人口的增长,地下水资源的开发利用强度不断加大,部分地区不同程度地出现了地下水超采和污染问题,导致地下水位下降、水质恶化,甚至引发地面沉降等环境地质问题。

为了保护和合理利用地下水资源,我国政府采取了一系列措施。近年来,国家加大了地下水监测力度,扩大了监测范围,提高了监测精度,为地下水资源的科学管理提供了有力支持。同时,政府陆续颁布《地下水管理条例》《地下水保护利用管理办法》等相关法规,明确了地下水资源的保护和管理责任,规范了地下水资源的开发利用行为,旨在加强对地下水的保护和开发利用管理,保障地下水资源实现可持续利用,推进生态文明建设。

2 我国地下水资源可持续利用中存在的问题

从当前实际情况来看,我国地下水资源可持续利用还存在较多问题,主要包括地下水污染严重、地下水被过度开采、地下水资源管理不善等问题。

2.1 污染严重,地下水水质变差

我国地下水资源在可持续利用过程中面临诸多挑战,其中,由于污染严重导致地下水水质变差是一个较为突出的问题。在工业化、城市化进程中,大量未经处理的工业废水、生活污水、农业面源污染及城市生活垃圾渗滤液通过渗透作用进入地下水系统,导致地下水中的重金属、有机物、硝酸盐等污染物含量超标,严重污染了地下水资源,对居民饮用水安全和生态环境构成了严重威胁[1]。

从实际情况来看,重工业基地周边地区的地下水受到的污染更为严重。例如,某些地区的化工、冶金企业长期排放含重金属的废水,使得周边地下水中的铅、镉等重金属含量远超国家标准,居民饮用水安全受到严重威胁。在农业生产活动中,过量使用化肥和农药也会导致地下水中的硝酸盐含量急剧上升,部分地区地下水硝酸盐含量已超过世界卫生组织规定的饮用水标准上限[2]。此外,城市生活垃圾的渗滤液也是地下水污染的重要来源之一。在一些城市,由于垃圾填埋场防渗措施不到位,垃圾渗滤液渗入地下,导致地下水中的氨氮、有机物等污染物含量升高,进一步加剧了地下水水质的恶化。

2.2 过度开采,地下水位下降

我国地下水资源当前面临着过度开采的问题。这一现象主要由不断增长的用水需求和缺乏有效的水资源管理策略导致的。随着工业化、城市化进程的加快,农业灌溉、工业生产和居民生活对地下水的需求急剧增加,导致地下水开采量远超其自然补给速度。尤其是在一些水资源相对匮乏的地区,为了满足日益增长的生产和生活需求,地下水开采已成为常态。但长期大量的开采会导致地下水位持续下降,形成大面积的地下水降落漏斗[3]。这不仅会减少地下水的可开采量,还会加剧地面沉降、水质恶化等环境问题。例如,山东省的某些地区由于连续多年超量开采地下水,地下水位已下降至历史最低点,部分地区甚至出现了地面塌陷和地裂缝等地质灾害。同时,地下水位的下降还会导致河流干涸、湿地消失等生态问题,严重破坏当地的生态平衡。此外,地下水位的下降还会使得地下水中的污染物浓度相对增加,进一步加剧地下水的水质问题。由于地下水位的降低,原本位于较深层的地下水被开采出来,而这些深层地下水往往含有较高的矿物质和污染物,不适合直接饮用或农业灌溉。

2.3 管理不善,地下水利用不当

我国地下水资源在管理方面存在着缺乏科学的监测与管理体系的问题。这一体系的缺失,直接导致地下水资源的开发利用缺乏有效的指导和监管,进而影响地下水资源的可持续性。

第一,地下水监测体系不完善。在现代水资源管理中,完善的监测网络是科学决策的基础。例如,在我国某些干旱和半干旱区域,由于技术和经费的限制,地下水监测网络建设滞后,监测站点分布稀疏,无法全面、准确反映地下水资源的动态变化和健康状况。这种监测数据的缺失,使得地下水资源的开发和管理缺乏科学依据,容易导致过度开采和污染等问题的发生[4]。

第二,地下水管理体系不完善。科学的管理体系需要严格的法律法规、政策措施和管理机构的支撑。不同地区地下水管理制度落实和监管力度不同,管理体系不完善会导致无序开采和利用地下水,加剧地下水的过度开采问题,严重威胁地下水资源的可持续性。以山东省阳谷县为例,由于长期缺乏科学的监测与管理体系,该地区地下水资源开采量远超补给量,形成了大面积的地下水降落漏斗,引发了地面沉降、水质恶化等环境问题。

3 实现地下水资源可持续利用的有效策略

3.1 引入节水技术

针对我国地下水资源可持续利用中存在的问题,在农业领域可以通过引入节水技术实现对地下水资源的可持续利用。

第一,针对当前地下水资源过度开采和浪费现象,相关部门应积极鼓励农民采用滴灌、微喷等精准灌溉技术,减少对地下水的过度抽取,并提高灌溉效率[5]。滴灌和微喷技术可以通过精确的控制系统,将水分直接送达作物根部,有效避免传统灌溉方式中的大面积湿润和水分无效蒸发。这种技术不仅可以提高水资源利用率,还可以减少土壤盐碱化等环境问题。同时,农民需要根据农作物的需水量和生长阶段,合理安排灌溉时机和用水量。在农作物生长初期,由于作物对水分的需求相对较低,灌溉量可以控制在较小范围内;在生长高峰期,适当增加水量以满足作物的生长需求。这种精细调控的灌溉策略,既可以保障农作物的正常生长,又可以最大限度地减少不必要的用水浪费。

第二,为了减少对地下水的依赖,提高水资源的可持续利用率,农民应积极采取雨水收集与利用的相关措施[6]。例如,可以通过设置雨水收集池或水塘、水窖将雨季的雨水储存起来,用于旱季的农田灌溉。这种方式不仅能够有效缓解地下水资源压力,还能够充分利用自然资源,实现对水资源的循环利用。同时,政府和相关机构也应加大对雨水收集与利用技术的研发和推广力度,为农民提供必要的技术支持和资金补贴,鼓励农民积极参与节水技术的实践和应用。

无论是通过推广精准灌溉技术,还是积极进行雨水收集与利用,都可以提高水资源的利用效率,减少浪费和污染,还能够保障农田灌溉的可持续性,促进农业生产的长期稳定发展。

3.2 制定开采配额

在工业领域,需要严格制定地下水开采配额并明确企业的水资源利用方式,这是实现地下水资源可持续利用的重要支撑。针对当前工业领域水资源过度开采和浪费现象,必须通过科学的配额管理和严格的控制措施,引导企业合理、高效地利用地下水资源。

第一,综合考虑地区水资源状况、企业用水需求和生态环境保护要求,制定地下水开采配额。配额的制定应当具有科学性和可操作性,既要确保企业正常生产活动的进行,又要避免过度开采导致的水资源枯竭和生态环境破坏。针对配额的执行,需要建立严格的监管机制,定期检查和评估企业用水行为,确保企业按照配额要求合理用水[7]。

第二,在明确企业水资源利用方式方面,通过政策引导和技术支持,推动企业优化生产流程,减少用水环节。企业应积极采用先进的节水技术和设备,改进生产工艺,提高水的重复利用率,降低单位产品的水资源消耗。例如,纺织厂可以改进染色工艺,使用更为节水的染色方法;造纸厂可以优化造纸流程,减少水的用量和排放。通过这些措施,企业可以降低生产成本,提高经济效益。

第三,引入循环水系统。企业应当积极投资建设循环水系统,将用过的水经过净化处理后再次用于生产过程,减少对新鲜水资源的需求。循环水系统的建设和运行需要得到政策和技术上的支持。例如,政府可以提供资金补贴和技术指导,鼓励企业积极参与循环水系统的建设和管理等。

3.3 强化污染治理

针对当前地下水污染日益严重的问题,必须采取科学有效措施全面加强污染治理,从而保障地下水资源的可持续利用。

第一,明确地下水污染治理的目标和原则。其中,治理目标应聚焦于减少污染物进入地下水系统、降低地下水中的污染物浓度和恢复地下水的自然净化能

力[8]。治理原则应坚持预防为主、综合治理、源头控制与末端治理相结合,确保治理工作的科学性和有效性。

第二,明确水污染目标和原则,采取针对性的治理措施。针对农业面源污染,应推广科学的农业种植技术,减少化肥和农药的使用量,降低污染物对地下水的渗漏风险。针对工业点源污染,应加强对工业企业的监管,督促其废水处理设施的正常运行,防止工业废水未经处理直接排放。针对已经污染的地下水,应采用先进的修复技术,如生物修复、化学修复等,去除地下水中的污染物,恢复其水质。

第三,加强地下水污染治理的法律法规体系建设。通过立法手段,明确各级政府和相关部门在地下水污染治理中的责任和义务,加大对违法排污行为的惩处力度,形成有效的法律威慑力。同时,建立健全的地下水污染治理投入机制,为地下水治理工作提供资金保障。

3.4 建立监测体系

实现地下水资源可持续利用,需要建立科学的地下水监测体系。这一体系的建立旨在全面、准确地掌握地下水资源动态变化,从而及时发现并解决潜在问题,保障地下水资源的可持续利用。

第一,明确地下水监测的目标和任务。监测目标应聚焦于地下水的水位、水量、水质等关键指标,以此保障对地下水资源的全面把控。监测任务包括定期采集地下水样本、进行水质分析、评估地下水资源的可持续利用状况等,为地下水资源的科学管理和保护提供数据支持。

第二,科学规划地下水监测网点的布局。根据地下水资源的分布特点、水文地质条件和人类活动的影响程度,合理确定监测网点的位置和密度,确保监测网点能够覆盖地下水资源的不同区域,准确反映地下水资源的整体状况。需要注意的是,在监测网点的建设和运行过程中,应采用先进的监测技术和设备,如高精度的水位计、水量计、水质分析仪等,保障监测数据的准确性和可靠性。同时,建立完善的数据采集、传输和处理系统,实现监测数据的实时更新和共享,为地下水资源的科学管理提供及时、有效的信息支持。

第三,加强地下水监测体系的制度建设和人员培训。通过制定健全的监测管理制度,明确各级监测机构的职责和权限,充分保障监测工作的有序进行。同时,要加强对监测人员的专业培训和技术指导,提高其业务水平和应对突发事件的能力。整体来看,建立科学的地下水监测体系是实现地下水资源可持续利用的重要保障,全面提升地下水监测体系的科学性和有效性,为地下水资源的可持续利用提供有力支撑。

4 结束语

地下水资源的可持续利用是保障经济社会发展和生态环境安全的重要基石。通过深入分析当前我国地下水资源利用存在的问题,并提出相应的保障地下水资源的可持续利用策略,旨在全方位推动地下水资源的科学管理与合理利用。展望未来,我国需要进一步加大科技创新力度,发展更为高效、环保、节约型的地下水开采与处理技术,减轻对地下水资源的依赖和污染。同时,我国需要加强国际合作与交流,共同应对全球性的水资源短缺和水环境污染问题。更为重要的是,增强全社会的节水意识和环保意识,形成人人珍惜水资源、人人保护水环境的良好风尚。

参考文献

[1] 甘容,李旖旎,郭林,等.基于水足迹的黄河流域九省(区)水资源可持续利用评价[J].人民黄河,2024,46(2):93-99,106.

[2] 孙逢玥,侯杰.法国博斯地区农业灌溉的地下水可持续利用探析[J].水利技术监督,2024(5):142-144,147.

[3] 史英芬.干旱地区水利工程运行管理与水资源的可持续利用探讨[J].农村实用技术,2021(6):140-141.

[4] 杨忠林.水利工程运行管理与水资源的可持续利用[J].农业灾害研究,2023,13(3):151-153.

[5] 魏芹芹.水利工程运行管理及水资源可持续利用对策[J].农业灾害研究,2023,13(12):273-275.

[6] 刘兴刚,蒋立超.临泽县板桥灌区水资源现状与可持续利用建议[J].农业科技与信息,2023(11):119-122.

[7] 杜兆国.基于机会成本理论的灌区地下水可持续利用效益分析[J].东北水利水电,2023,41(7):50-52,72.

[8] 张广艳.地下水超采综合治理与修复探索:评《地下水资源的可持续性、管理和修复》[J].人民黄河,2023,45(7):170.