天然成因也會讓地下水超標
地下水污染來源示意圖
本底水質(zhì)受三大因素共同控制
地下水的使用功能主要由地下水水質(zhì)特征決定。
地下水的本底水質(zhì)主要受三大因素共同控制:地下水的來源、與地下水相互作用的含水介質(zhì)類型以及水-巖作用時間的長短。根據(jù)這三大因素,通常把地下水分為溶濾-滲入水、沉積-埋藏水和內(nèi)生水。溶濾-滲入水以大氣降水為起源,水-巖相互作用時間相對較短(幾十年到幾萬年);沉積-埋藏水以古海水或古湖泊地表水為起源,水-巖相互作用時間較長(幾萬年以上);內(nèi)生水以地質(zhì)作用過程中通過化學(xué)反應(yīng)形成的水為主要來源。其中,溶濾-滲入水與我們的生產(chǎn)、生活關(guān)系最為密切。
大氣降水從地表滲入補給地下水的過程中,與土壤發(fā)生相互作用,土壤中的微生物在降解土壤有機物時產(chǎn)生二氧化碳,降低水的pH值,并向水中提供碳酸氫根,所以碳酸氫根是地下水中最普遍也往往是濃度最高的陰離子。隨著地下水徑流路徑的增長,水-巖相互作用時間更久,水-巖之間的風(fēng)化作用成為地下水水質(zhì)的主控因素。風(fēng)化礦物的化學(xué)成分不同,進入地下水中的無機離子含量也有所不同。在地下水排泄區(qū),特別是干旱-半干旱的地下水淺埋區(qū),蒸發(fā)濃縮和沉淀作用是控制地下水水質(zhì)的主要因素。
天然地下水的主要成分
在地下水補給-徑流-排泄過程中,通常是從地勢高的山前到平原地區(qū),地下水中的主要陰陽離子(分別是NO3-、SO42-、Cl-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)濃度普遍升高,總?cè)芙夤腆w含量增大,不同離子的比重也發(fā)生變化。一般來說,在補給區(qū),HCO3-、Ca2+分別為優(yōu)勢陰、陽離子;在徑流區(qū),SO42-、Mg2+、Ca2+分別為優(yōu)勢陰、陽離子;而在排泄區(qū),Cl-、Na+分別為優(yōu)勢陰、陽離子。需要指出的是,在地下水排泄區(qū),往往存在總?cè)芙夤腆w含量大于1.0g/L的地下水,這種地下水雖然是在天然條件下形成的,但發(fā)咸發(fā)苦,一般不適合飲用。
除上述主要離子組分外,天然地下水還含有微量成分(包括鐵、錳、砷、氟、碘等)。通常情況下,這些微量成分由于含量低,不會對人體健康造成負面影響。少數(shù)情況下,天然地下水也會含有濃度相對較高的微量元素,例如鐵、錳等。
地下水質(zhì)量分類中,由于這些微量元素含量高,也會使得地下水屬于Ⅳ或者Ⅴ類水。當前,部分地區(qū)天然成因的高含量鐵、錳、氟及砷對地下水水質(zhì)具有一定的影響。但目前已有較為成熟的技術(shù)處理,只要采取適當措施,不會對飲用水水質(zhì)安全造成威脅。
人為因素對地下水水質(zhì)的影響
人為因素(污染)疊加到地下水本底水質(zhì)上,從而影響地下水水質(zhì)。這種影響視人為活動方式、強度、水文地質(zhì)條件、水文-氣候特征等而異。
一般來說,淺層地下水比深層地下水更易受影響;地下水補給強度大的地方比補給強度小的地方更易受污染。因此,只有在充分掌握地下水本底水質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,才能科學(xué)、合理、有效地判斷某個地區(qū)的地下水是否受到人為活動的污染。
小貼士
地下水是我國北方眾多地區(qū)的主要供水水源
作為水資源的重要組成部分,地下水分布廣泛,相比地表水水質(zhì)穩(wěn)定,不易污染,是理想的飲用水水源,也是生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水的重要供水水源。地下水在全國供水水源中占有非常重要的地位,是我國北方眾多地區(qū)的主要供水水源。
根據(jù)正在編制的《全國水資源保護規(guī)劃》,4748個城鎮(zhèn)飲用水水源地中,有地下水飲用水水源地1817個。2014年,175個供水人口50萬以上的全國重要飲用水水源地中,共有33個地下水水源地。
相關(guān)鏈接
地下水飲用水水源保護區(qū)
◆劃分標準
地下水飲用水水源保護區(qū)是國家為防治飲用水水源地污染、保證水源地環(huán)境質(zhì)量而劃定,并要求加以特殊保護的一定面積的地下水水域和相關(guān)陸域。地下水飲用水水源保護區(qū)的劃分,應(yīng)在收集相關(guān)的水文地質(zhì)勘查、長期動態(tài)觀測、水源地開采現(xiàn)狀、規(guī)劃及周邊污染源等資料的基礎(chǔ)上,用綜合方法來確定。地下水的埋藏條件不同,保護區(qū)劃分的要求不一樣。含水介質(zhì)類型不同,劃分的方法也不同。我國將地下水飲用水水源保護區(qū)分為一級保護區(qū)、二級保護區(qū)、準保護區(qū)。
◆水質(zhì)要求
飲用水地下水水源保護區(qū)的水質(zhì)均應(yīng)達到國家規(guī)定的《GB5749-85生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求。
各級地下水水源保護區(qū)的范圍應(yīng)當根據(jù)當?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件確定,并保證開采規(guī)劃水量時能達到所要求的水質(zhì)標準。
其中,一級保護區(qū)位于開采井的周圍,其作用是保證集水有一定滯后時間,以防止一般病原菌的污染。直接影響開采井水質(zhì)的補給區(qū)地段,必要時也可劃為一級保護區(qū)。
二級保護區(qū)位于飲用水地下水水源一級保護區(qū)外,其作用是保證集水有足夠的滯后時間,以防止病原菌以外的其他感染。
準保護區(qū)位于飲用水地下水水源二級保護區(qū)外的主要補給區(qū),其作用是保護水源地的補給水源水量和水質(zhì)。
◆防護規(guī)定
飲用水地下水源各級保護區(qū)及準保護區(qū)內(nèi)必須遵守下列規(guī)定:
一、禁止利用滲坑、滲井、裂隙、溶洞等排放污水和其它有害廢棄物。
二、禁止利用透水層孔隙、裂隙、溶洞及廢棄礦坑儲存石油、天然氣、放射性物質(zhì)、有毒有害化工原料、農(nóng)藥等。
三、實行人工回灌地下水時不得污染當?shù)氐叵滤础?/p>
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