地表水回補(bǔ)對(duì)地下水水質(zhì)的作用研究

邱文霞

摘? ?要：文章主要以地表水回補(bǔ)對(duì)地下水水質(zhì)的作用研究為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下地表水回補(bǔ)情況，分析了地表水回補(bǔ)概念，從幾個(gè)方面深入說(shuō)明并探討了地表水回補(bǔ)對(duì)地下水水質(zhì)的作用，進(jìn)而為地表水回補(bǔ)的有效性與實(shí)效性奠定基礎(chǔ)，旨在為相關(guān)研究提供參考資料。

關(guān)鍵詞：地表水;回補(bǔ);地下水;水質(zhì)

我國(guó)現(xiàn)有的水資源比較緊缺，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平和人口數(shù)量轉(zhuǎn)變的進(jìn)程中，對(duì)水資源的供需要求更加嚴(yán)格。特別是西部與沿海地區(qū)，人口比較密集，將地下水視作供水源的地區(qū)，長(zhǎng)時(shí)間存在地下水超采的現(xiàn)象，使地下水水位降低，甚至部分區(qū)域產(chǎn)生地下水漏斗降落趨勢(shì)，污染地下水水質(zhì)。因此，引進(jìn)地表水回補(bǔ)的方式對(duì)于地下水水質(zhì)的保護(hù)起到積極影響。地表水回補(bǔ)的具體作用需要相關(guān)研究者重點(diǎn)思考。

1? ? 地表水回補(bǔ)概述

1.1? 地表水回補(bǔ)基礎(chǔ)含義

地表水回補(bǔ)是通過(guò)人工操作的方式把地表水以及其他類型水源體系的水引進(jìn)地下，完成地下水補(bǔ)充的任務(wù)，增加地下水資源總量，解決地下水位降低問(wèn)題與凈化地下水水質(zhì)，也被理解為地下水人工補(bǔ)給與地下水回灌技術(shù)。含水層補(bǔ)給技術(shù)主要是把水保存在合適的含水層結(jié)構(gòu)中，同時(shí)通過(guò)諸多管理計(jì)劃保障人體的健康以及環(huán)境足夠安全，便于優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2? 地下水回補(bǔ)目標(biāo)

經(jīng)過(guò)水資源的長(zhǎng)時(shí)間保存與季節(jié)調(diào)配水資源的操作，以提高水資源的利用價(jià)值。水資源是自然界中相對(duì)寶貴的資源，因?yàn)樗Y源具備時(shí)空布局不夠均勻的特征，把固定時(shí)段內(nèi)剩余的水資源借助地下水回灌技術(shù)保存在地下體系，能夠把浪費(fèi)的部分水資源進(jìn)行保存以備后續(xù)使用，由此增加地下水資源的總儲(chǔ)存量[1]。即便是降水量相對(duì)充裕的區(qū)域，水資源也表現(xiàn)出季節(jié)變動(dòng)，即豐水期存有充足的水資源，價(jià)值低下，甚至能夠忽略不計(jì)。但枯水時(shí)期，水資源比較珍貴，每一個(gè)行業(yè)與地區(qū)都會(huì)在水資源不足的狀態(tài)下付出代價(jià)。在先進(jìn)技術(shù)的使用中，把豐水期的水資源收集后作用在枯水期，控制洪災(zāi)情況。另外，城市中實(shí)際生活與工業(yè)生產(chǎn)會(huì)生成大量的廢水，需要通過(guò)污水處理廠加工為再生水，接下來(lái)在回灌技術(shù)的操作下把再生水整合為水資源，完成“變廢為寶”的目標(biāo)。

2? ? 地表水回補(bǔ)對(duì)地下水水質(zhì)的作用思考

2.1? 作用在水質(zhì)鹽分層面

地表水回補(bǔ)的方案成為處理污水隨意排放和減輕區(qū)域水資源急缺的重要途徑，本質(zhì)上是把含較多鹽量的污水進(jìn)行加工，借助循環(huán)再次利用的理念完成水資源的再生。然而在加工污水之后，鈉離子相關(guān)鹽分不會(huì)全部被清除，在地下水回補(bǔ)的操作中，勢(shì)必會(huì)增加土壤中含有的鹽分，滲透在下層土壤結(jié)構(gòu)中和地下水融合。因?yàn)榛毓嗟貐^(qū)具備的地質(zhì)條件以及加工之后的水質(zhì)環(huán)境有所差異，對(duì)地下水的鹽分程度會(huì)起到一定作用。

結(jié)合土柱實(shí)驗(yàn)，地表水回補(bǔ)后地下水可以溶解固體-TDS，原有質(zhì)量濃度為40 mg/L的情況轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量濃度為240 mg/L的情況，然而鉀離子、氯離子和硫酸根離子具有的質(zhì)量濃度尚未出現(xiàn)明顯變動(dòng)。在過(guò)濾后回補(bǔ)的操作之下，固體-TDS的質(zhì)量濃度會(huì)達(dá)到42 mg/L，且鎂離子質(zhì)量濃度會(huì)增加74%，換言之，和地下水距離越近的回補(bǔ)地區(qū)，鹽量數(shù)值越高。而回補(bǔ)完成的地下水基于沉淀和溶解前提，氯化鈉數(shù)值會(huì)超過(guò)氯化鈣的數(shù)值，地下水中實(shí)際的氯離子質(zhì)量濃度平均每年的增加量大約是2.43 mg/L。在對(duì)再生水罐地區(qū)周圍地下水水質(zhì)的分析中，通過(guò)過(guò)濾處理的再生水，氯離子質(zhì)量濃度的增加變化量為15.0%～16.0%，電導(dǎo)率數(shù)值由0.5 dS/m轉(zhuǎn)變?yōu)?.2 dS/m[2]。由此地下水回補(bǔ)之后的質(zhì)量濃度依舊是標(biāo)準(zhǔn)飲用水含鹽質(zhì)量濃度的兩倍左右，因此，在回補(bǔ)地下水過(guò)程中，要按照具體的模型以及土柱實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)引進(jìn)反滲透方法，去除地表水中實(shí)際的鹽分，控制水鹽化產(chǎn)生的概率，起到調(diào)整地下水水質(zhì)的作用。

2.2? 作用在水質(zhì)重金屬層面

土壤中含有的重金屬會(huì)出現(xiàn)沉淀以及溶解現(xiàn)象影響重金屬向土壤深層移動(dòng)的過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，地表水回補(bǔ)之后，重金屬會(huì)逐步積累在距離土壤表層20～40 mm，會(huì)在植物根下滲的同時(shí)和地下水融合，造成污染現(xiàn)象。

部分研究人員在室內(nèi)環(huán)境以及種植環(huán)境下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測(cè)土壤中存有的重金屬，即室內(nèi)環(huán)境中土壤表層存有的重金屬，包括銅、鉛、砷等金屬移動(dòng)的速度逐步緩慢且鎘金屬移動(dòng)的趨勢(shì)比較顯著，在回補(bǔ)時(shí)間增加的變化下得以增加。種植環(huán)境下地表水回補(bǔ)，土壤表層砷、銅、鋅與鎘等金屬占總輸入量的90%以上。相同地質(zhì)環(huán)境，玉米種植重金屬下移的程度大于小麥種植情況，也就是地下水含有的重金屬和地表水中重金屬含量存在關(guān)聯(lián)。

然而在工業(yè)程度的污水加工力度增強(qiáng)背景下，地表水回補(bǔ)水資源現(xiàn)有的重金屬含量有所減少，降低地下水重金屬的具體污染效率，因此，在回補(bǔ)地下水工作開(kāi)展之前，要了解本地區(qū)重金屬實(shí)際的遷移傾向，應(yīng)對(duì)地下水進(jìn)行安全分級(jí)[3]，進(jìn)而保障地下水質(zhì)的安全性。

2.3? 作用在水質(zhì)有機(jī)污染物層面

污水處理的二級(jí)與深入加工的地表水，水質(zhì)中勢(shì)必會(huì)存在尚未溶解的部分水溶性有機(jī)物（Dissolved Organic Matter，DOM），此種有機(jī)物質(zhì)在回補(bǔ)地表水的操作下會(huì)污染地下水質(zhì)。并且地表水內(nèi)部的有機(jī)污染物涉及阻燃劑、個(gè)體護(hù)理和醫(yī)藥品等，在回補(bǔ)期間地表水存有的有機(jī)物質(zhì)影響力受到土質(zhì)降解與揮發(fā)能力的影響。若地表水中存有較少的DOM物質(zhì)，那么土壤實(shí)際存有的微生物降解效率會(huì)出現(xiàn)增加，也就是15%的數(shù)值上增加80%;若有機(jī)物質(zhì)的含量較多，降解率在25%增加到83%。由此地表水有機(jī)物質(zhì)量濃度處于1.2～2.5 mg/L時(shí)，土壤微生物自身的降解效率會(huì)有所增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)卵礫石孔隙度在0.27～0.354]。需要強(qiáng)調(diào)的是，地表水回補(bǔ)操作之前，要通過(guò)氧化加工增加地表水的臭氧化性能，減少有機(jī)物質(zhì)DOM的污染。

另外，對(duì)于一些微生物，大腸桿菌可以在地表水回補(bǔ)中基本去除，污染地下水的程度比較小。但是具備較強(qiáng)存活能力的病原微生物會(huì)給地下水質(zhì)帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)，所以地表水回補(bǔ)之后要停留一段時(shí)間，減少微生物對(duì)地下水質(zhì)產(chǎn)生的影響，并且引進(jìn)水文地質(zhì)理念對(duì)地下水污染現(xiàn)象進(jìn)行修復(fù)[5]，由此最大化發(fā)揮地下水回補(bǔ)對(duì)水質(zhì)的改善效果。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

地表水回補(bǔ)地下水，被稱為相對(duì)可靠的水資源保護(hù)途徑，被廣泛地應(yīng)用在世界范圍內(nèi)。然而地表水存在一定的鹽分、重金屬和有機(jī)物等，無(wú)形中會(huì)對(duì)地下水質(zhì)造成污染，不利于居民的身體健康。因此，國(guó)家要進(jìn)一步優(yōu)化地表水回補(bǔ)地下水規(guī)定與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保地下水水質(zhì)使用足夠安全與可行，最大化發(fā)揮地表水回補(bǔ)地下水效用與價(jià)值。

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