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地下水污染、防治相关资料

日期：2017-09-18

地下水污染

地下水污染英文名称：groundwater pollution

由于人类的活动产生的污染物渗入地下，使地下水水质恶化的现象。
工业“三废”排放以及其他途径使污染物进入地下水中并由此导致其水质下降的过程。
地下水受物理、化学、微生物作用，或有毒有害物质污染，使水质恶化，导致使用价值降低的现象。
        地下水污染（ground water pollution）主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢，因此,地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了。
　　由于矿体、矿化地层及其他自然因素引起地下水某些组分富集或贫化的形象，称为“矿化”或“异常”，不应视为污染。
　　地表以下地层复杂,地下水流动极其缓慢，因此,地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了。

地下水污染
　　地下水污染是由于人为因素造成地下水质恶化的现象。地下水污染的原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水层中，人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、铬、汞、砷、放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。
      地下水污染与地表水污染有一些明显的不同：由于污染物进入含水层，以及在含水层中运动都比较缓慢，污染往往是逐渐发生的，若不进行专门监测，很难及时发觉；发现地下水污染后，确定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。排除污染源之后，地表水可以在较短时期内达到净化；而地下水，即便排除了污染源，已经进入含水层的污染物仍将长期产生不良影响。
污染物来源
       进入地下水的污染物有来自人类活动的，有来自自然过程的。生活污水和生活垃圾会造成地下水的总矿化度、总硬度、硝酸盐和氯化物含量的升高，有时也会造成病原体污染。工业废水和工业废物可使地下水中有机和无机化合物的浓度增加。农业施用的化肥和粪肥，会造成大范围的地下水硝酸盐含量增高。农药对地下水的污染较轻，且仅限于浅层。农业耕作活动可促进土壤有机物的氧化，如有机氮氧化为无机氮（主要是硝态氮），随渗水进入地下水。天然的咸水会使地下天然淡水受咸水污染等。
硝酸盐是地下水的主要污染物质，其来源有二。一是地表污废水排放，通过河道渗漏污染地下水；城市化粪池、污水管的泄漏以及垃圾堆的雨水淋溶等。这一类污染源具有点污染的特征。二是农业面源污染，农耕区过多施用氮肥，其中约有12.5%～45%的氮从土壤中流失，造成农耕区地下水硝酸盐的含量严重超标。随着化肥的广泛使用，硝酸盐污染将成为一个世界性的问题，在美国对10多万口水井的调查发现，有6%的水井硝酸盐含量超过标准，20%的水井氨氮含量超标。中国进行调查的57座城市中，地下水氮超标的有46座。硝酸盐污染可以导致高铁血红蛋白症，婴儿畸形及癌症等疾病。对地下水构成威胁的还有石油、石油化工产品及各种有机合成化学物质。
石油和石油化工产品，经常以非水相液体（NAPL）的形式污染土壤、含水层和地下水。当NAPL的密度大于水的密度时，污染物将穿过地表土壤及含水层到达隔水底板，即潜没在地下水中，并沿隔水底板横向扩展；当NAPL密度小于水的密度时，污染物的垂向运移受阻于地下水面，只能沿地下水面（主要在水的非饱和带）横向广泛扩展。NAPL可被孔隙介质长期束缚，其可溶性成分还会逐渐扩散至地下水中，成为一种持久性的污染源。这类污染通常因地下油罐泄漏造成。20世纪90年代初，北京某地发生一起恶性柴油泄漏事件，78t柴油在一周内全部渗入包气带和潜水含水层，致使附近的水源并遭受严重污染，水厂被迫停产，影响供水范围波及36k㎡。有机合成化学物质则主要来源于危险废物处置场所的淋溶和渗漏。中国科学院对京津唐地区地下水有机污染物的初步调查表明，该地区地下水中有机物种类达133种。有机污染物在地下水中含量甚微，但许多有机物毒性很大，足以引起各种健康问题。有机污染物进入包气带和含水层后，不仅其残留物可以维持数十乃至上百年，长期污染环境，而且其降解中间产物亦会污染环境，某些中间产物甚至具有更大的毒性。
此外，用灌注并孔的办法人工补给地下水时，如果回灌水含有细菌或毒物，将造成严重后果；利用污水灌溉农田而又处理不当时，也会使大范围的潜水受到影响。

地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。间接污染的特点是，地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。例如，由于污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的减少等。间接污染过程复杂，污染原因易被掩盖，要查清污染来源和途径较为困难。
污染途径
地下水污染途径是多种多样的，大致可归为四类：①间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗入含水层，主要是污染潜水。淋滤固体废物堆引起的污染，即属此类。②连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层，主要也是污染潜水。废水聚集地段（如废水渠、废水池、废水渗井等）和受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染，即属此类。③越流型。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转移到未受污染的含水层（或天然淡水层）。污染物或者是通过整个层间，或者是通过地层尖灭的天窗，或者是通过破损的井管，污染潜水和承压水。地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水，即属此类。④径流型。污染物通过地下径流进入含水层，污染潜水或承压水。污染物通过地下岩溶孔道进入含水层，即属此类。
污染类型
我国地下水污染划分为以下四个类型；一是地下淡水的过量开采导致沿海地区的海（咸）水入侵；二是地表污（废）水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染；三是石油和石油化工产品的污染；四是垃圾填埋场渗漏污染。其中，农耕污染具有量大面广的特征，未经利用的氮肥在经过地层时通过生物或化学转化成硝酸盐和亚硝酸盐，长期饮用这种污染的地下水将可能导致氰紫症、食道癌等疾病的发生。
预防保护
应以预防为主。为此，必须进行必要的监测，一旦发现地下水遭受污染，就应及时采取措施，防微杜渐。最好是尽量减少污染物进入地下含水层的机会和数量，诸如污水聚积地段的防渗，选择具有最优的地质、水文地质条件的地点排放废物等。
相关规定
1 禁止企业事业单位利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。
2 在无良好隔渗地层，禁止企业事业单位使用无防止渗漏措施的沟渠、坑塘等输送或者存贮含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。
3 在开采多层地下水的时候，如果各含水层的水质差异大，应当分层开采，；对已受污染的潜水和承压水，不得混合开采。
4 兴建地下工程设施或者地下勘探、采矿等活动，应当采取保护性措施，防止地下水污染。
5 人工回灌补给地下水，不得恶化地下水质。

同名书籍
内容简介
　　《地下水污染——迁移与修复(原著第二版)》是一本可供研究人员和工程师参考的有关地下水污染与修复的全新的著作。该书理论联系实际，着重阐述专业人员急需解决的地下水污染的预防、迁移与修复问题，尤其是非常复杂的污染物迁移问题。
　　该书新版内容主要包括新增一章有关污染物的吸附、生物降解及自然衰减过程：对风险评价管理的内容以及军方和超级基金资助的多个示范项目的研究成果进行了大量补充。受非水相流体(NAPLs)、残余油、非饱和层蒸汽、浮于含水层水面的泄漏汽油和沉渗到含水层底部的泄漏氯化溶剂等污染的污染源问题已引起人们越来越多的关注，本书对此进行了更新充实。所涵盖的内容包括：
　　解析及数值分析方法的详细介绍；
　　大量的军方和超级基金资助的示范项目的案例分析和实地研究；
　　废物场表征及其修复方案；
　　包括表面活性剂和共溶剂土壤洗脱在内的最新修复方法。
　　本书可通过全球互联网应用微软表格处理软件(Microsoft Excel)编制的程序和工作表格，此外，还附有一套重新修编后的作业题和答案，其所涉内容广泛，如地下水流动、井的水力学和污染物传输等。

地下水污染怎么防？
　　1　什么是地下水？广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水，即第一个隔水层以上的重力水，即地下水资源。地下水是自然界水体的组成部分，并参与自然的水循环，又是水资源的重要组成部分。
　　■分类    按照其所处介质主要孔隙的性质，可分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。
　　孔隙水是贮存于松散沉积物孔隙中的地下水，是沉积物的组成部分，其特点是水量在空间分布上相对均匀，一般为层状分布，连续性好，具有统一的地下水面。孔隙水的埋藏、分布及运动规律受地貌及第四纪沉积规律控制。裂隙水是赋存于坚硬岩石裂隙中的地下水，其埋藏、分布、运动和富集规律直接受岩石裂隙密集程度、连通情况和充填等因素的影响，一般为层状或似层状含水层。山区普遍发育的裂隙水，是直接补给山前平原地下水的资源。喀斯特水一般是裸露型的，即分布在岩石裸露、土层薄的地层；另一类是覆盖型，这种水分布地区的覆盖土层较厚，雨水经过下渗，流入裂隙、溶洞、漏斗，然后又由泉眼、天窗溢出，补给河流。
　　按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。包气带水是贮藏于包气带中局部隔水层或弱透水层上面的重力水，潜水是地面以下第一层地下水。承压水是充满在两隔水层间的含水层中具有承压性能的地下水。
　　按埋藏深度可分为浅层地下水与深层地下水。浅层地下水参与自然界水循环的速度较快，深层地下水则非常缓慢。地下水与地表水可相互转化，有时还不止一次。
　　2 地下水污染的原因有哪些？
　　地下水污染主要是指由于人类活动引起的地下水化学成分、物理性质和生物学特性改变而使质量下降的现象。
　　地下水污染的主要原因有:过度开采地下水，引起地下水位下降，沿海地区海水倒灌；农业生产中大量使用化肥、农药以及污水灌溉等，污染物渗入地下水中；受污染的地面水体或废水渠、废水池、废水渗井等连续渗漏。地下水一经污染后，总矿化度、总硬度升高，硝酸盐、氯化物含量升高，有毒物质增加，溶解氧下降，有时还会出现病原体。地下水污染不易发现，难以治理和恢复，影响供水水质，加剧水资源短缺，应限制开发，合理使用，从而保护地下水资源。
　　我国地下水污染有哪些类型呢？一是地下淡水的过量开采导致沿海地区的海(咸)水入侵；二是地表污(废)水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染；三是石油和石油化工产品的污染；四是垃圾填埋场渗漏污染。其中，农耕污染具有量大面广的特征，未经利用的氮肥在经过地层时通过生物或化学转化成亚硝酸盐等，长期饮用这种污染的地下水将可能导致氰紫症、食道癌等疾病的发生。
　　3　如何防止地下水污染？
　　地下水受到污染会对人类的生产生活带来严重的影响。
　　对环境的危害。导致生物的减少或灭绝，造成各类环境资源的价值降低，破坏生态平衡。对生产的危害。被污染的水由于达不到工业生产或农业灌溉的要求，而导致减产。对人的危害。人如果饮用了污染水，会引起急性和慢性中毒、癌变、传染病及其他一些病症，污染的水引起的感官恶化，会给人的生活造成不便，情绪受到不良影响。
　　《中华人民共和国水污染防治法》对防止地下水污染做出了如下规定，禁止利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物；禁止利用无防渗漏措施的沟渠、坑塘等输送或者存贮含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物；多层地下水的含水层水质差异大的，应当分层开采；对已受污染的潜水和承压水，不得混合开采；兴建地下工程设施或者进行地下勘探、采矿等活动，应当采取防护性措施，防止地下水污染；人工回灌补给地下水，不得恶化地下水质。
　　我国地下水资源概况
　　地下水是水资源的重要组成部分，对社会经济发展具有重要意义。据估算，我国地下水天然资源约为8288亿立方米/年，占我国水资源总量(河川径流量和地下水量)的30％左右，能够直接利用的地下水资源为2900亿立方米/年。全国有近70％的人口饮用地下水。
　　我国地下水资源中，平原、盆地松散沉积层地下水、喀斯特地下水和裂隙岩层地下水三者之间的比例，大体上为3∶2∶4。地下水资源的开发利用对我国的重要工业基地及城市发展建设、国土开发、农林业、畜牧业的发展都起着举足轻重的作用。同时，我们也应清醒地看到，我国地下水资源紧缺状况是十分严重的。造成我国地下水资源紧缺状况的原因，一方面是需水量大幅度增加，另一方面是地下水资源开发利用不合理，浪费严重。
　　与此同时，水体污染正加剧中国的地下水危机，中国地质调查局的相关专家在日前召开的国际地下水论坛发言中提到，全国有90％的地下水都遭受了不同程度的污染，其中60％污染严重。
超采地下水会引起哪些问题？
所谓超采地下水是指地下水开采量长期超过地下水的补给量，地下水位进入非稳定性恶性下降的情况，它会引起一系列灾害性后果。
　　第一，由于过量开采地下水，会产生区域性的地面沉降，如我国北京、上海、天津等许多大、中城市都曾出现了地面沉降。不仅容易导致高层建筑的倾斜，而且加重了城市防洪、防潮、排涝的负担。第二，在沿海地区超采地下水会破坏地下淡水与海水的压力平衡，使海水内侵，造成机井报废，人畜饮水困难，土壤盐碱化，地下水质恶化等。第三，在岩溶区开采地下水过量会造成地表塌陷，引起房屋开裂倒塌，地下管道弯裂，中断交通与电力供应等一系列灾难。地面塌陷问题在我国分布较广，但受岩溶水分布的控制，南方的发生率高于北方。第四，超采地下水还会改变自然景观。如北京地区多处历史名泉已因地下水位严重下降而枯竭。
　　另外，超采地下水还可能加重地震灾害。　选自国土资源部官网
　　日本——限制地下水过度开采
　　日本人最早开始注意地面下沉问题是在20世纪20年代。那时候，靠近海岸线的一些地方地面下沉现象很严重，但人们还没有意识到地面下沉的严重性，随着地下水位的不断下降，内陆地区也开始下沉，而且下沉速度很快。因此，日本将地面下沉问题作为防灾政策的一个重要内容。
　　因为过分抽取地下水是地面下沉的罪魁祸首，因此限制对地下水的开采，成为日本治理地面下沉的首选措施。1956年和1962年，日本分别实施了《工业用水法》和《建筑用地下水关联法》。以东京为例，1996年东京都全域地下水开采量为每天68.4万立方米，比1970年每天减少了81.2万立方米。另外，江东地区曾经大量开采天然气造成的地下水水位下降，对地面下沉的影响非常大，东京都有关部门则购买了这一地区的矿业权，全面中止了这种开采。
　　据介绍，从1920年到1970年，日本平原地区的地面下沉速度很快，总幅度接近40厘米。而1970年以后，由于对地下水开采的限制，地面下沉速度趋于缓和，到2000年下沉总幅度控制在了5厘米左右。
　　《地下水质量标准》国家技术监督局于1993年12月30日批准了《地下水质量标准》(GB/T14848－93)，它是地下水勘查评价、开发利用和监督管理的依据，其中规定了地下水的质量分类，地下水质量监测、评价方法和地下水质量保护。这个标准适用于一般地下水，不适用于地下热水、矿水、盐卤水。标准还规定各地地下水监测部门，应在不同质量类别的地下水域设立监测点进行水质监测，监测频率不得少于每年两次(丰、枯水期)，监测项目有20项。
《全国地下水污染防治规划(2010～2020年)》
《规划》提出，到2015年，平原区和岩溶区等部分人为污染地区地下水水质要保持稳定，城镇集中式地下水饮用水水源水质达标率提高到85％，地下水环境监管能力建设得到加强，初步建立全国地下水污染监控体系；到2020年，地下水污染严重的趋势有所缓解，重点地区地下水水质有所改善，地下水环境监管能力全面提升，地下水污染风险得到有效防范，基本建成全国地下水污染防治体系。同时，还明确了地下水污染防治的保障措施。据悉，《规划》经进一步修改后报国务院审批。
地下水污染：    是由于人为因素造成地下水质恶化的现象。地下水污染的原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水层中，人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、铬、汞、砷、放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。必须采取措施，加强环境保护，做好“三废”的处理工作，保护地下水资源。
    污染物来源：    地下水的污染物有来自人类活动的，有来自自然过程的。生活污水和生活垃圾会造成地下水的总矿化度、总硬度、硝酸盐和氯化物含量的升高，有时也会造成病原体污染。工业废水和工业废物可使地下水中有机和无机化合物的浓度增加。农业施用的化肥和粪肥，会造成大范围的地下水硝酸盐含量增高。农药对地下水的污染较轻，且仅限于浅层。农业耕作活动可促进土壤有机物的氧化，如有机氮氧化为无机氮（主要是硝态氮），随渗水进入地下水。天然的咸水会使地下天然淡水受咸水污染等。
    污染方式：地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。间接污染的特点是，地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。例如，由于污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的减少等。间接污染过程复杂，污染原因易被掩盖，要查清污染来源和途径较为困难。
    污染途径：地下水污染途径是多种多样的，大致可归为四类：①间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗入含水层，主要是污染潜水。淋滤固体废物堆引起的污染，即属此类。②连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层，主要也是污染潜水。废水聚集地段（如废水渠、废水池、废水渗井等）和受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染，即属此类。③越流型。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转移到未受污染的含水层（或
    天然淡水层）。污染物或者是通过整个层间，或者是通过地层尖灭的天窗，或者是通过破损的井管，污染潜水和承压水。地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水，即属此类。④径流型。污染物通过地下径流进入含水层，污染潜水或承压水。污染物通过地下岩溶孔道进入含水层，即属此类。
    水质污染的类型有几种？我国地下水污染划分为以下四个类型；一是地下淡水的过量开采导致沿海地区的海（咸）水入侵；二是地表污（废）水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染；三是石油和石油化工产品的污染；四是垃圾填埋场渗漏污染。其中，农耕污染具有量大面广的特征，未经利用的氮肥在经过地层时通过生物或化学转化成飞硝酸盐和亚硝酸盐，长期饮用这种污染的地下水将可能导致氰紫症、食道癌等疾病的发生。
    地下水保护     应以预防为主。为此，必须进行必要的监测，一旦发现地下水遭受污染，就应及时采取措施，防微杜渐。最好是尽量减少污染物进入地下含水层的机会和数量，诸如污水聚积地段的防渗，选择具有最优的地质、水文地质条件的地点排放废物等。
水质污染的危害。
（1）对环境的危害，导致生物的减少或灭绝，造成各类环境资源的价值降低，破坏生态平衡。
（2）对生产的危害，被污染的水由于达不到工业生产或农业灌溉的要求，而导致减产。
（3）对人的危害，人如果饮用了污染水，会引起急性和慢性中毒、癌变、传染病及其他一些奇异病症，污染的水引起的感官恶化，会给人的生活造成不便，情绪受到不良影响。
   防止地下水污染的一般规定
   1 禁止企业事业单位利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。
2 在无良好隔渗地层，禁止企业事业单位使用无防止渗漏措施的沟渠、坑塘等输送或者存贮含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。
3 在开采多层地下水的时候，如果各含水层的水质差异大，应当分层开采，；对已受污染的潜水和承压水，不得混合开采。
4 兴建地下工程设施或者地下勘探、采矿等活动，应当采取保护性措施，防止地下水污染。
5 人工回灌补给地下水，不得恶化地下水质。
地下水污染问题已引起党中央、国务院领导的高度重视,加强地下水污染防治工作,对保障饮水安全、实现全面建设小康社会、人与自然和谐以及经济社会全面、协调和可持续发展,具有重要的现实意义和深远的战略影响。

来源：地下水污染防控与修复产业联盟

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