引言

　　水是生命之源，是人類賴以生存發(fā)展之本，是生態(tài)環(huán)境控制因素之一，是不可替代的戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源。地下水是水資源的重要組成部分，具有水質(zhì)良好、不易被污染、空間分布廣和時間上的可調(diào)節(jié)性等優(yōu)點，是我國工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的重要水源。目前，我國70%以上的城市把地下水作為工業(yè)和城市生活用水的主要水源，甚至一些地區(qū)地下水已成為惟一的水源。

　　然而，近20年來，由于氣候變化和人為因素的干擾，特別是各種水利工程的修建和地下水的開采量日益劇增，使水循環(huán)條件發(fā)生了巨大變化，導(dǎo)致地下水資源無論是在儲量上、質(zhì)量上，還是在循環(huán)規(guī)律上都發(fā)生了很大變化，危及到一些地區(qū)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護。同時，由于水循環(huán)條件改變，進一步造成土壤鹽漬化、泉水枯竭、土地沙化等次生生態(tài)環(huán)境問題。因此，地下水存在地質(zhì)環(huán)境容量問題，必須在地下水環(huán)境容量允許的前提下，才能實現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用。

　　一、我國地下水資源開發(fā)利用概況

　　我國地下水資源地域分布差異明顯，南方地下水資源豐富，北方相對缺乏。南、北方地下淡水天然資源量分別約占全國地下淡水總量的70%和30%。自20世紀(jì)80年代以來，隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，我國地下水資源開發(fā)利用量增長迅速。80年代地下水開采量每年750億m3，目前地下水開采量已超過1000億m3。

　　據(jù)資料顯示，目前地下水供水量約占全國總供水量的20%，北方地區(qū)70%生活用水、60%工業(yè)用水和45%農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。全國660多個城市中，利用地下水作為飲用水的城市有400多個。全國城市總供水量中，地下水的供水量占30%，供水人口1.16億，華北、西北和東北地下水供水人口占城市總供水人口的比例分別高達66%、65%和47%。

　　二、地下水開發(fā)利用的水環(huán)境問題

　　2.1 超采地下水引起地面沉降

　　地面沉降與深層地下水超量開采密切相關(guān)，只要存在可壓縮地層，地下水位降低，砂層的有效應(yīng)力增加，砂層受到壓密，即會引起地面變形而導(dǎo)致地面沉降。我國許多地區(qū)如銀川平原、呼包平原、汾渭地塹、太原盆地、黃河下游三角洲、安陽盆地、蘇錫常地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)等均有區(qū)域性整體沉降的特點，范圍從1 km2到數(shù)百km2以上，沉降中心幅度達10 mm/a以上，對人類工程經(jīng)濟活動和生存環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。尤其是沿海低地的地面沉降與海平面上升疊加在一起，將進一步喪失地面標(biāo)高，降低泄洪功能和抵御風(fēng)暴潮的能力。

　　地面沉降已經(jīng)成為我國東部平原地區(qū)、尤其是沿海地區(qū)，制約地區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)境因素。比如，長江三角洲是我國地面沉降最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。截至2004年，累計沉降量超過1 m的地區(qū)約300 km2，超過0.2 m的地區(qū)近1萬km2，造成直接經(jīng)濟損失超過200億元，間接損失近3500億元。而華北平原則是我國地面沉降面積最大的地區(qū)，其中尤其是以天津市區(qū)、北京市區(qū)和河北省東部的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)最為嚴(yán)重，已造成不可估量的經(jīng)濟損失，給城市發(fā)展和人民群眾生活帶來了極大的威脅。

　　2.2 超采地下水引起地面塌陷

　　地下水位降落漏斗和地面沉降進一步發(fā)展，就會引起地面塌陷，帶來更大的破壞。山東秦安和河北唐山是我國北方典型的巖溶塌陷災(zāi)害城市，僅1977～1986年秦安市就發(fā)生110多次巖溶塌陷;唐山市大型巖溶塌陷達20處，可見深度2～6 m，最深達10 m。南方巖溶塌陷以西南地區(qū)最為強烈，如貴州的水城、云南昆明市區(qū)的翠湖等;湖南湘潭市因過量開采地下永已發(fā)現(xiàn)5處地面塌陷險情，湖北武漢市也已發(fā)生多起巖溶塌陷災(zāi)害。

　　2.3 地下水嚴(yán)重超采，形成大范圍地下水位降落漏斗

　　由于長期過量開采地下水，導(dǎo)致采補失衡，造成區(qū)域性地下水位持續(xù)下降，形成降落漏斗。據(jù)2007年度(中國地質(zhì)環(huán)境公報)，全國有地下水降落漏斗212個，其中淺層地下水降落漏斗136個，深層地下水降落漏斗65個，巖溶地下水降落漏斗11個。另據(jù)資料顯示，全國已有46個城市出現(xiàn)明顯的地面沉降，其中上海、天津、太原等城市的沉降量超過2m。區(qū)域性地下水位下降帶來的深層次危害是：嚴(yán)重破壞了地下水原有補排平衡，損害了地下水生態(tài)系統(tǒng)健康。

　　2.4 地下水過渡開采導(dǎo)致地裂縫發(fā)生

　　改革開放以來，我國地裂縫發(fā)生的頻率明顯增高，主要分布在山西、河北、江蘇、山東、河南、廣西、陜西等省(區(qū)、市)，其中山西省截至2007年共發(fā)現(xiàn)地裂縫262條，總長度達330km。但從近期大量抽汲地下水，造成地下水位下降，并與地裂縫快速發(fā)展在時間上的吻合來分析，超量汲取地下水是西安地裂縫發(fā)生和發(fā)展的直接誘因。

　　2.5 地下水水質(zhì)惡化及水污染

　　地下水水質(zhì)惡化主要表現(xiàn)在地下水礦化度增加和水質(zhì)惡化。由于超量開采形成了大面積的區(qū)域水位數(shù)落漏斗，改變了地下水的水動力條件，從而誘導(dǎo)降水垂向和鄰區(qū)地下水側(cè)向補給開采區(qū)，同時伴隨地下水硬化成分的遷移，加上Na+與地層中的交換態(tài)Ca2+，Mg2+發(fā)生置換作用，還有鹽效應(yīng)作用等，使集中開采區(qū)地下水硬度逐年升高，離開采中心越近，地下水硬度越高。

　　地下水污染物主要來自城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水，其次是農(nóng)業(yè)施用化肥、農(nóng)藥的污染。根據(jù)全國130個城市和地區(qū)地下水水質(zhì)統(tǒng)計分析，全國多數(shù)城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染。由于北方地區(qū)地下水資源相對稀缺，循環(huán)補充效率較低，城市污染普遍較南方城市重，污染元素多且超標(biāo)率高，特別是華北地區(qū)，地下水污染最為突出。

　　三、地下水資源合理開發(fā)利用及保護的措施

　　地下水資源保護與合理利用是一項涉及到國土資源、水利、農(nóng)業(yè)和環(huán)保等多個部門協(xié)調(diào)的系統(tǒng)工程，當(dāng)前面臨的地下水環(huán)境問題，引起了多方面的關(guān)注，如何在合理開發(fā)利用地下水資源的同時，保護好地下水資源環(huán)境，也有多方面的思考。綜合經(jīng)濟管理和工程技術(shù)方面的研究，針對我國地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和存在的問題，提出如下保護和合理開發(fā)利用的建議與綜合措施：

　　3.1 轉(zhuǎn)變觀點，正確認(rèn)識地下水資源的自身規(guī)律

　　地下水資源量有限，其開發(fā)利用更有其環(huán)境容量限制，要轉(zhuǎn)變地下水取之不盡、用之不竭的觀念。地下水的可開采量取決于過去、現(xiàn)在和為了含水層補給與開采的動態(tài)關(guān)系，只有保障地下水采補動態(tài)平衡，量入為出，同時做好地下水污染防治工作，才能實現(xiàn)地下水資源的永續(xù)利用。

　　3.2 加強管理，建立健全政策法規(guī)體系

　　科學(xué)管理有助于防止地下水水質(zhì)惡化現(xiàn)象產(chǎn)生，包括減少污染物的產(chǎn)生和防止污染物滲入等。要加強科學(xué)管理必須做到：(1)對城市的發(fā)展和水源地的建設(shè)做出全面規(guī)劃與合理的利用。(2)清除污染源，大力開展減少污染物排放的環(huán)保工程建設(shè)，合理開采地下水，制止水源地上游新開耕地，確保自然植被生長。(3)建設(shè)水源地各溝系統(tǒng)的管理工程，規(guī)劃明確的保護界限。 (4)建立科學(xué)的管理體系，健全相關(guān)的政策法規(guī)體系。實行有償用水制度，以促進節(jié)約利用水資源。

　　3.3 加強地下水科學(xué)研究和監(jiān)測工作，實施一些預(yù)防措施

　　區(qū)域地下水位下降、地面沉降、巖溶塌陷和地裂縫等水環(huán)境問題與城市超采地下水有關(guān)。要研究開采條件下地下水資源的評價和水環(huán)境問題，制定合理開發(fā)利用地下水的規(guī)劃，建立統(tǒng)一的地下水位、水量和水質(zhì)以及地面變 形的監(jiān)測網(wǎng)站，及時掌握和預(yù)報地下水的動態(tài)變化，為保護地下水資源和水環(huán)境提供科學(xué)的依據(jù)。多渠道引蓄洪水，回灌補給地下水，有條件的地方可修建地下水庫，從而達到涵養(yǎng)水源，有效控制利用水資源的目的。

　　3.4 加強宣傳教育，提高全民意識

　　要更加廣泛地向全社會宣傳水資源緊缺的形勢，保護水資源的重要性和節(jié)約用水的重要意義和緊迫性，進一步提高全民的節(jié)水意識，水的憂患意識。同時還應(yīng)當(dāng)在中、小學(xué)的教材中增加保護水資源和節(jié)約用水的內(nèi)容，使兒童從小就樹立起保護和節(jié)約水資源的意識。要動員各方面的力量，開展和做好保護地下水資源工作。

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