對(duì)限制開采地下水資源的思考

摘 要：水是生命之源，地下水資源是天然水的一部分，開采利用地下水資源的好處是顯而易見的，但是，長期超采地下水資源帶來的后果也是很嚴(yán)重的，因此，限制開采地下水資源是必要的，但少采甚至不采，只是權(quán)宜之計(jì)，應(yīng)該從更廣泛的空間去調(diào)節(jié)、去開發(fā)，以讓有限的地下水資源更合理、更充分地為人民、為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：限制開采；思考；地下水資源

中圖分類號(hào)：F323.213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）03-0040-02

地下水資源是天然水的一部分，但它與人類活動(dòng)緊密相連，已經(jīng)成為了促進(jìn)或者制約人們生產(chǎn)、生活的重要因素，在一些特定的地區(qū)，地下水資源甚至影響到人類的生存。因此，提倡保護(hù)地下水資源，限制開采地下水資源是十分必要的。

1 超采地下水資源的惡果

開采利用地下水資源的好處是顯而易見的，首先是地下水的清潔衛(wèi)生狀態(tài)比地表水要好要穩(wěn)定，其次是有些地方還可以縮短供水的距離，在水質(zhì)方面，地下水資源還有很大的優(yōu)越性。但是，長期超采地下水資源帶來的后果也是很嚴(yán)重的。下面是一些摘錄資料，

簡要介紹幾座地面沉降較嚴(yán)重的城市。 

（1）北京市自從上世紀(jì)70年代以來，北京的地下水位平均每年下降12米，最嚴(yán)重的地區(qū)水位下降可達(dá)35米。地下水位的持續(xù)下降導(dǎo)致了地面沉降。沉降量大于50毫米的面積達(dá)4114.12平方公里，大于100毫米的面積達(dá)2815.29平方公里，最大累計(jì)沉降量達(dá)1086毫米，平均沉降速度達(dá)到每年66.3毫米。

（2）上海市從1921年發(fā)現(xiàn)地面下沉開始，到1965年止，最大的累計(jì)沉降量已達(dá)2.63米，影響范圍達(dá)400平方公里。有關(guān)部門采取了綜合治理措施（嚴(yán)厲控制地下水的開采量，并大量進(jìn)行人工回灌）后，市區(qū)地面沉降已基本上得到控制。從1966—1987年的22年間，累計(jì)沉降量36.7毫米。年平均沉降量為1.7毫米。 

（3）天津市從1959一1982年間最大累計(jì)沉降量為2.15米。 1982年測(cè)得市區(qū)的平均沉降速率為94毫米。目前，最 大累計(jì)沉降量己達(dá)2．5米，沉降量100毫米以上的范圍已達(dá)900平方公里。 

（4）西安市地面沉降發(fā)現(xiàn)于1959年。 1971年后隨著過量開采地下水而逐漸加劇。 19772-1983年，最大累計(jì)沉降量777毫米，年平均沉降量30－70毫米的沉降中心有5處。

（5）太原市經(jīng)1979年、 1980年、 1982年三次在市區(qū)600平方公里范圍的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)沉降量大于之200毫米的面積 有254平方公里，大于1000毫米的沉降區(qū)面積達(dá)7．1平方 公里。

此外，還有寧波市、常州市、蘇州市、無錫市、嘉興市、杭州市、臺(tái)灣的屏東、彰化、云林、嘉義、臺(tái)中和臺(tái)等6個(gè)縣（市），均發(fā)生了不同程度的地面沉降長期超采地下水資源帶來的地面沉降會(huì)使含水層過度壓縮，使含水層補(bǔ)給恢復(fù)困難，供水能力逐步下降。

現(xiàn)實(shí)生活中，即使在水資源相對(duì)較豐富的南方，城市供水中不含地下水成分的城市也很難找到，北方城市供水大多數(shù)以地下水資源為主。

包括貴州、廣西、云南、湖南、廣東、湖北、四川、重慶在內(nèi)的西南巖溶石山地區(qū)，是我國“老、少、邊、山、窮”集中分布區(qū)。由于這里巖溶發(fā)育，降水迅速轉(zhuǎn)入地下，形成了“地下水滾滾流，地表水貴如油”的現(xiàn)象，造成人居飲水困難、生態(tài)環(huán)境脆弱、水土流失和石漠化嚴(yán)重。

我國華北平原總面積為13.6萬平方公里，人口約1.11億，GDP占全國的12％，糧食總產(chǎn)量占全國總量的10％，但人均水資源量每年僅為335立方米，不足全國平均水平的1/6。且地表水時(shí)空分布不均，地下水是華北平原經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要支柱。

《國土資源報(bào)》（2007年9月11日）報(bào)道：河南省國土資源廳委托河南省地質(zhì)調(diào)查院開展的中原城市群城市地質(zhì)調(diào)查取得了初步成果，為鄭州、洛陽、開封圈定了四處大型后備水源地。調(diào)查顯示：三個(gè)城市地質(zhì)背景條件主要受沿黃河地質(zhì)構(gòu)造和黃河地質(zhì)作用的控制，尤其是黃河沖積扇和支流沖積扇為城市提供了豐富的地下水源。但是近年來黃河水受到污染，城市用水中地下水所占的比重逐年增加，再加上垃圾填埋場(chǎng)對(duì)淺層地下水的污染，城市供水安全成為亟待解決的問題。

按照國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》水中砷含量大于0.01毫克/升即為超標(biāo)的高砷水，長期飲用將導(dǎo)致慢性中毒，臨床表現(xiàn)為皮膚色素異常，角化過度，皮膚癌和末梢神經(jīng)炎。

全球高砷地下水主要分布區(qū)有美國西部地區(qū)、智利、匈牙利、中國、孟加拉國和印度等22個(gè)國家和地區(qū)，其中亞洲的孟加拉國、中國和印度最為嚴(yán)重。目前至少有5000萬人受到高砷地下水的威脅。而在亞洲發(fā)現(xiàn)的18個(gè)高砷水分布區(qū)中，中國占有7個(gè)，近1/3。我國水井中砷檢出率大于10%的區(qū)域主要分布在內(nèi)蒙古、新疆、山西、吉林、安徽等省區(qū)，受影響人口約230萬，其中飲用水中砷含量大于0.05毫克/升的高砷暴露人口已超過50萬，砷中毒患者約7800人。

高砷地下水包括原生型和人為污染型。我國自上世紀(jì)八、九十年代起，就在山西大同盆地、內(nèi)蒙古河套平原、新疆奎屯地區(qū)以及東北松嫩盆地等開展了原生性飲用水型地方性砷中毒區(qū)地下水勘查及地方病與地質(zhì)環(huán)境關(guān)系問題研究，曾在高砷地下水區(qū)進(jìn)行過勘查與改水研究。取得了諸多成果。通過對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)砷中毒病區(qū)在氣候、水文、環(huán)境地質(zhì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面有某些相似之處，根據(jù)這些特征我國砷中毒病區(qū)被劃分為三種地質(zhì)環(huán)境類型，即中新生代斷陷盆地型、第四紀(jì)沖洪積平原型、新生代濱海平原型，其代表性地區(qū)分別為山西大同盆地、內(nèi)蒙古河套平原、新疆奎屯地區(qū)以及臺(tái)灣嘉南地區(qū)。高砷地下水分布特征呈多元化特點(diǎn)既有大片狀、條帶狀、也有點(diǎn)狀或灶狀，十分復(fù)雜。干旱~半干旱氣候條件、封閉~半封閉地球化學(xué)環(huán)境、地下水交替緩慢的水文地質(zhì)條件以及高砷含量的巖石和沉積物介質(zhì)構(gòu)成了高砷地下水形成的外部環(huán)境。土壤~水系統(tǒng)中有機(jī)物分解，各種礦物質(zhì)的溶解、還原、沉淀以及各種賦存形態(tài)砷的相互轉(zhuǎn)化構(gòu)成了高砷地下水形成的內(nèi)部環(huán)境。這些過程導(dǎo)致了地下水的富集和形態(tài)變化。此外，調(diào)查研究的結(jié)果表明，高砷地下水的主要水化學(xué)特征是PH值較高（一般大于8.0），氧化還原電位低，腐植酸、硫化氫、甲烷濃度高，硫酸根、硝酸根濃度低，說明高砷地下水處于還原環(huán)境。砷的價(jià)態(tài)隨環(huán)境的變化而相互轉(zhuǎn)化，毒性因價(jià)態(tài)而不同，依次為三價(jià)砷最高，五價(jià)砷次之，單甲基砷再次，二甲基砷相對(duì)較弱。

2 地下水資源開采的思考

羅列了這么些搜集到的資料，想說明的問題是：（1）地下水資源的開采利用不控制是不行的。（2）控制的方式要因地域因時(shí)間而異，更要疏堵結(jié)合，并且要以疏為主，從更寬廣的空間去綜合調(diào)節(jié)。（3）在有害元素含量高的地下水分布區(qū)，控制地下水開采的方式更加復(fù)雜。

第一個(gè)問題很好理解，地下水資源的開采利用如果不控制，那后果確實(shí)是災(zāi)難性的。

第二個(gè)問題確實(shí)比較復(fù)雜，地下水資源的分布非常不均勻，像上述地區(qū)因?yàn)殚_采地下水而引起了比較嚴(yán)重的環(huán)境問題，而另外一些地區(qū)地下水資源卻有富余。

在開展西南巖溶地區(qū)地下水資源與石漠化生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)的同時(shí)，通過巖溶地下水的有效開發(fā)利用與石漠化綜合整治示范，分別在貴州、云南、湖南、廣西等地取得顯著成效，成功總結(jié)出了山區(qū)開發(fā)表生帶巖溶水，徑流和排泄區(qū)開發(fā)地下河水、平原或蓄水構(gòu)造采用鉆孔取水等三種巖溶水開發(fā)模式。建立的“貴州巨木地下河開發(fā)利用示范工程”，在詳細(xì)查明巨木地下河巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，筑壩蓄水，提高水位，徹底解決了平塘縣近10000布依族村民飲用水和耕地灌溉難題。建設(shè)的“廣西蘋果表生巖溶泉利用示范工程”，充分利用表層巖溶帶的調(diào)蓄功能，結(jié)合水柜建設(shè)，不但解決了1335人飲用水和200多畝土地灌溉問題，還有力的促進(jìn)了巖溶石漠化的生態(tài)環(huán)境整治?！昂淆埳娇h八仙洞堵洞成庫示范工程”，在查明巖溶發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，堵洞成庫，建成了庫容70萬立方米的八仙洞巖溶水庫，引水量每秒達(dá)到30升，灌溉水田800多畝，并可在冬季引水發(fā)電。

曾在網(wǎng)上看到一篇援引廣東冶金建筑研究院退休的地質(zhì)高級(jí)工程師楊鵬儒有關(guān)廣州市區(qū)地下水資源過剩，引起地面建筑物倒塌的文章，雖然他們的說法并不完全認(rèn)同，但是由于自然或人為地改變水文地質(zhì)環(huán)境，地下水水位局部升高或降低的現(xiàn)象是客觀存在的。這也從另一方面說明了在廣州市區(qū)地下水資源的開采沒有出現(xiàn)前面那些城市一樣的環(huán)境問題。

從地域上來說，在我國南方地區(qū)，降水量大，地表水體分布密集，大部分地區(qū)供水以地表水為主，地下水的補(bǔ)給無論從補(bǔ)給速度還是從補(bǔ)給量上都有足夠的保證，地下水資源開采控制只不過要控制部分淺層巖溶水的抽水強(qiáng)度。而我國北部地區(qū)，特別是西北地區(qū)，降水量相對(duì)較少，蒸發(fā)量反而很大，地表水體稀少，地下水資源顯然十分的珍貴。在這些地區(qū)一般情況下只能限制開采量以避免產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。但是不是一點(diǎn)辦法也沒有了呢？這就要從大的區(qū)域上來看問題了。要看本地區(qū)是否存在遠(yuǎn)距離補(bǔ)給的深層地下水（在西北黃土高原缺水地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)這方面的探索），如果有，在它的補(bǔ)給區(qū)采取加大補(bǔ)給量的措施，在逕流區(qū)域也加以維護(hù)，應(yīng)該會(huì)有很大的改善。如若不然，只有在鄰近地區(qū)興建像三峽水庫這樣的大型地表水利設(shè)施了。三峽水庫的修建對(duì)區(qū)域地下水系統(tǒng)的影響和區(qū)域氣候的影響可能正在研究當(dāng)中。預(yù)計(jì)，前者會(huì)深入黃土高原，后者也會(huì)越過祁連山。

2001年國家地下水資源保護(hù)與合理利用研究課題組就對(duì)陜西、寧夏進(jìn)行了考察，了解了當(dāng)?shù)氐叵滤Y源開采利用現(xiàn)狀，提出了進(jìn)一步保護(hù)地下水資源與合理利用的新措施。但至今不見有像地表水南水北調(diào)那樣的大動(dòng)作。對(duì)區(qū)域含水層進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)查研究在西北黃土高原缺水地區(qū)顯得尤其重要。

第三個(gè)問題更加復(fù)雜，在高砷地下水（還有高氟地下水）分布區(qū)，現(xiàn)在最常用的控制手段就是不采，這個(gè)措施是消極的，也是無奈的，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在還沒有切實(shí)可行的辦法去除地下水中的有害組分。但是，長此以往，這種自然資源永遠(yuǎn)也不能利用。隨著水資源的緊張，也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)針對(duì)高砷（高碘）地下水的形成機(jī)理采取相應(yīng)措施進(jìn)行治理。其中的一種就是大面積大排量的抽取地下水，強(qiáng)制地下水加速循環(huán)或者迫使其他含水層越流補(bǔ)給以降低地下水中有害組分的含量。

可能是由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面的原因，國內(nèi)的地下水資源調(diào)查很少見區(qū)域性的深層地下水的資料。因此很必要在此方面多作點(diǎn)工作，因?yàn)樯顚拥叵滤a(bǔ)給范圍廣、循環(huán)路徑長、存儲(chǔ)空間大，一般資源量巨大（有報(bào)道稱利比亞、埃及、乍得和蘇丹爭(zhēng)奪其沙漠下深層地下水，據(jù)稱這一含水層的蓄水量是尼羅河水年流量的50萬倍）。地下水資源量周轉(zhuǎn)的空間也大，環(huán)境地質(zhì)問題也沒有淺層地下水那么敏感。在干旱缺水地區(qū)，特別是西北地區(qū)更應(yīng)當(dāng)在這個(gè)方面下點(diǎn)功夫，天山的雪水、還有它下面的塔里木河，青海湖、可可西里的沼澤濕地里的水不可能都蒸發(fā)了。

總而言之，限制開采地下水資源是必要的，但少采甚至不采，只是權(quán)宜之計(jì)，應(yīng)該從更廣泛的空間去調(diào)節(jié)、去開發(fā)，以讓有限的地下水資源更合理、更充分地為人民、為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。