淺層地下水資源敏感性分析

王志強(qiáng)

摘 要：地下水是生活中的重要水源，地下水含水層補(bǔ)給和開發(fā)利用是水資源的可持續(xù)開發(fā)、利用以及管理的重要組成部分。只對(duì)水紋地質(zhì)因素內(nèi)部影響作考慮，而忽略人類活動(dòng)和污染源所造成的影響，稱之為地下水污染的本質(zhì)敏感性；對(duì)特定污染源以及人類活動(dòng)影響作考慮則稱之為地下水污染的特殊敏感性。

關(guān)鍵詞：淺層地下水；地下水資源；地下水敏感性

地下水是存儲(chǔ)在地質(zhì)形成的飽和帶里的粘土、沙土、砂礫和巖石空隙、裂隙中的水。儲(chǔ)存地下水的空間稱為地下水含水層或是地下水水庫。地下水通過降水、湖泊、河流等水源補(bǔ)給而與大氣陸地水循環(huán)相連。淺層地下水的補(bǔ)給參與水文循環(huán)，進(jìn)而使其成為可再生資源。

淺層地下水水質(zhì)惡化，會(huì)嚴(yán)重影響到居民的生活質(zhì)量及健康狀況，對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)可持續(xù)也會(huì)造成影響。由于我國大部分地域淺層地下水周邊的環(huán)境被污染，所以有必要加強(qiáng)對(duì)地下水污染抵御的能力并及時(shí)改善地下水質(zhì)量。

一、淺層地下水資源的嚴(yán)重形勢

隨著城市的發(fā)展，地下水在城市中的作用越來越重要，人類活動(dòng)的影響使得地下水環(huán)境越來越呈現(xiàn)惡化的狀況。在干旱尤為嚴(yán)重的北方地區(qū)，地下水量衰竭，由于城市的發(fā)展帶來的水資源污染和短缺，工業(yè)廢水和生活污水的大量排放都使得地下水環(huán)境問題日益突出，此外有地下水過度采取浪費(fèi)，不潔地表水的污染，種種原因已經(jīng)對(duì)地下水造成嚴(yán)重的影響。

二、地下水敏感性的定義

淺層地下水是潛藏于地下第一層不透水層上的地下水，地下水是我國百分七十人口常用水的主要優(yōu)質(zhì)水源，土壤的吸附和過濾使得地下水水質(zhì)較好，細(xì)菌少。此外地下水還具有廣泛分布、開采較為便利等優(yōu)點(diǎn)。

地下水系統(tǒng)由于其本身水文地質(zhì)條件的不同，對(duì)人類干擾具有不同的敏感性。不同區(qū)段地下水敏感度的區(qū)分是環(huán)境保護(hù)中所必須要解決的問題。

有研究者認(rèn)為污染敏感性是地下水系統(tǒng)的本質(zhì)特征，而大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為地下水污染敏感性可本定義作污染物經(jīng)由水層上部某位置的介入，而滲透到地下水系統(tǒng)。污染物的天然衰減決定了地下水的污染程度，土壤中物理以及化學(xué)反應(yīng)的過程能夠?qū)е挛廴疚锉旧硇再|(zhì)的改變，這樣便減輕了地下水污染的程度。

地質(zhì)、水文地質(zhì)、污染物的排放條件以及污染物的化學(xué)物理性質(zhì)等多種因素決定了地下水的敏感性。污染物由地表滲透地下水系統(tǒng)整個(gè)過程非常的緩慢，而一經(jīng)污染，水質(zhì)的恢復(fù)會(huì)極其困難。地下水水質(zhì)狀況被予以高度重視，而水污染敏感性的研究也被關(guān)注起來。

三、地下水敏感性研究

污染敏感性評(píng)價(jià)體系有經(jīng)驗(yàn)技術(shù)以及模型模擬。國外的評(píng)價(jià)敏感性方法體系有水文地質(zhì)背景值法、系統(tǒng)參數(shù)法和相關(guān)分析以及數(shù)值模型法三種。從敏感性的對(duì)象來劃分，污染敏感性的評(píng)價(jià)又可以分為含水層內(nèi)在的污染敏感性評(píng)價(jià)，而因此簡稱為內(nèi)在污染敏感性評(píng)價(jià)。

1.指標(biāo)疊加法。指標(biāo)疊加法主要有GOD法、DRASTIC法。GOD法是一個(gè)評(píng)價(jià)過程簡單的經(jīng)驗(yàn)體系，評(píng)價(jià)結(jié)果有實(shí)際性的指導(dǎo)意義。G是指地下水的狀況為，O是上覆巖層特性，D是地下水埋深。GOD指數(shù)則是指三位評(píng)分值的乘積。而在非承壓含水層情況下，才會(huì)考慮覆巖層指數(shù)評(píng)分。系統(tǒng)參數(shù)法中的DRASTIC模型考慮的參數(shù)是：地下水埋深、含水層的凈補(bǔ)給、含水層中的巖性、土壤類型、地形和包氣帶的影響和含水層水力傳導(dǎo)系數(shù)，此模型較多用。

2.模擬模型法。人們隨著對(duì)野外檢測手段、實(shí)驗(yàn)研究方法和地下水運(yùn)移理論的逐漸研究認(rèn)知，控制地下水中污染物運(yùn)移的環(huán)境化學(xué)過程也越來越精確。用于預(yù)測污染物運(yùn)移的各種模型如：簡而化之的屏蔽模型和以過程作為向?qū)У膹?fù)雜模型。屏蔽模型廣泛應(yīng)用于空間不同尺度和地下水污染敏感性評(píng)價(jià)，其中包括：衰減影子模型AF、遷移能力指數(shù)模型LPI和分類指數(shù)模型RI。

衰減因子模型是為了根據(jù)農(nóng)藥對(duì)地下水污染敏感性進(jìn)行分類，此方法主要考慮農(nóng)藥的關(guān)鍵性質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及土壤性質(zhì)對(duì)農(nóng)藥污染的影響。

三、研究技術(shù)平臺(tái)

顯然，在我國地下水已成為可持續(xù)發(fā)展的制約因素。有毒化合物、農(nóng)藥、硝酸鹽的使用使得我國地下水面臨著嚴(yán)重的污染威脅。我國已明確強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)地下水管理，嚴(yán)格控制地下水超采，要抓緊解決部分地區(qū)水資源短缺以及水資源污染等問題。水利生態(tài)的提出，是對(duì)研究水資源污染防治、水資源優(yōu)化配置和可持續(xù)利用的重要指導(dǎo)，地下水污染問題是其內(nèi)容之一，我國剛起步的關(guān)于地下水污染敏感性研究的專題試圖探索地下水污染敏感性分析與制圖的有效方法。

在此領(lǐng)域歐美發(fā)達(dá)國家起步較早，具有綜合分析和進(jìn)行空間建木能力的GIS技術(shù)已經(jīng)日漸趨于成熟，能刻隨時(shí)地修改和更新數(shù)據(jù)庫，使評(píng)價(jià)過程變得極為簡單和容易。運(yùn)用DRATMIC和GIS模型軟件對(duì)具體區(qū)域進(jìn)行地下水污染敏感性分區(qū)，而且敏感性指標(biāo)并不能夠反應(yīng)該區(qū)域地下水是否已經(jīng)被污染，因?yàn)榱炕瘮?shù)值有相對(duì)意義，但是可以根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，在建設(shè)管理和規(guī)劃布局中對(duì)某些區(qū)段作充分的考慮，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施確保地下水資源可持續(xù)利用。

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