【正文】 物的強對地下水污染的防治，開發(fā)相應的一些高新技術(shù)來挽救我們?nèi)找鎼夯牡叵滤h(huán)境，是我們當前所面臨的一項迫切的任務。 地下水資源現(xiàn)狀全國地下淡水的天然補給資源約為每年8840億m3，占水資源總量的三分之一，其中山區(qū)6560億 m3，平原區(qū)2 2 8 0 億m3；地下淡水可開采資源為每年3530億m3，其中山區(qū)為1970億m3，平原區(qū)為1560億m3。按賦存介質(zhì)劃分，地下水主要有孔隙水、巖溶水和裂隙水三種類型，孔隙水天然淡水資源量每年2500 億m3，可開采資源量每年1686 億m3，巖溶水天然淡水資源量每年2080億m3，可，開采資源量每年870億m3，裂隙水天然淡水資源量每年4260億m3可開采資源量每年971億m3?？傮w上，中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分別約占全國地下淡水總量的70％和 30％。北方地區(qū)70％ 的生活用水、60％的工業(yè)用水和4 5 ％的農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。據(jù)統(tǒng)計，全國181個大中城市，有61個城市主要以地下水作為供水水源，40個城市以地表水、地下水共同作為供水水源，全國城市總供水量中地下水的供水量占30％。 地下水污染狀況中國90％城市地下水不同程度遭受無機和有機有毒有害污染物的污染，已呈現(xiàn)由點向面、由淺到深、由城市到農(nóng)村不斷擴展和污染程度日益嚴重的趨勢。地下水中的污染物質(zhì)按種類和性質(zhì)可分為 4[4]大類 即無機無毒物、無機有毒物、有機無毒物、無機有毒物，此外還有放射性物質(zhì)、生物污染和熱污染等。其中比較主要和常見的是無機類型和有機污染類型。 無機污染物類型(1)砷離子地下水中As的污染源一般來自自然界中巖石的風化溶解等，垃圾填埋場或化工廠也可能產(chǎn)生As污染。As在地下水中的存在形式大多是砷酸根(AsO43)與亞砷酸根(AsO33)。As的毒性或?qū)Νh(huán)境的危害不僅和總量有關(guān)，更大程度上取決于其不同的化學形態(tài)。(2)鉻離子Cr(Ⅲ)是人體必需的金屬離子，但是若濃度過高，或以Cr(Ⅵ)的形式存在，則對人體產(chǎn)生相當大的毒害。進入人體可危害腎臟和心肌，離子態(tài)的 Cr(Ⅵ)Cr(Ⅵ)由于其氧化性和對皮膚的高滲透性，[5]接觸皮膚，被認為有致癌作用，并發(fā)生變態(tài)反應其國家標準限量為50u g /L，是實施總量控制的指標[67]之一。(3)汞離子Hg污染源有電池、殺菌劑等化工產(chǎn)品生產(chǎn)，采礦冶金、廢物處置及煤煙沉降等。Hg對人的身體有極大的危害，而且一旦轉(zhuǎn)化成有機汞，其毒害更大。20世紀發(fā)生在日本的“水俁病”就是因為甲基汞中毒。許多在建與Hg相關(guān)的化工廠或冶金企業(yè)附近，水中的Hg污染都比較嚴重，國家標準Hg的限量為1 ug /L。(4)鉛離子地下水中的Pb有可能被植物吸收，通過食物鏈和飲用水進入動物和人體，進而影響人類健康。研究發(fā)現(xiàn)，成人每天攝人量 1mg以上時一會造成慢性鉛中毒。Pb對人類健康的影響具有不可逆性和遠期效應，Pb能對人體的多種組織器官產(chǎn)生危害。(5)氟離子氟是地球表面分布最廣的元素之一，同時也是一種人體必不可少的微量元素?！．旓嬘盟狈鷷r，易患齲齒病，但攝取過量的氟又會損害人體健康。(6)硝酸根離子硝酸鹽的污染來源主要為化肥的使用、動物排泄物、空氣中氮氧化物的沉降等。嬰兒攝人硝酸鹽會產(chǎn)生低血氧，其質(zhì)量濃度超過 4 m g /L與非霍奇金淋巴瘤有關(guān)，食管癌、胃癌與致癌物亞硝胺及其前[89]體物 N O3和N O2的分布有明顯的相關(guān)。 有機污染物類型（1）城市污水和工業(yè)廢水氯代溶劑廣泛應用于脫脂、干洗等現(xiàn)代工業(yè)中對地下水質(zhì)的威脅最大，普遍出現(xiàn)在城市地下水中。在美國，大城市和小城鎮(zhèn)地下水都普遍發(fā)現(xiàn)污染。美國環(huán)保局對39個小城鎮(zhèn)地下水供水水源地的檢 測[10]結(jié)果表明，在處理過或未處理過的地下水中都發(fā)現(xiàn)了11種揮發(fā)性氯代鏈烴。（2）城市垃圾填埋在一些填埋場和堆放場，隨著時間增長，場下的土壤對大部分有機污染物的吸附達到飽和，甚至過[10]飽和，達到最大吸附量后，污染物會沿著地下水流向作扇形擴散，而造成地下水污染。（3）石化污染水源的工業(yè)城市，由于一系列的石化生產(chǎn)企業(yè)坐落在水源地上，生產(chǎn)、儲存與運輸過程中的泄漏，污水的不合理排放，使得地下水遭受不同程度的污染，己直接影響到當?shù)厝嗣竦纳罴肮まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)[11]展。（4）農(nóng)用化學藥劑的施用農(nóng)藥也是一種全球性的地下水有機污染物，歐共體是世界上最大的農(nóng)藥用戶，亞洲地區(qū)使用的農(nóng)藥超過 3 0 0種。（5）空氣中污染質(zhì)的沉降大氣中有機污染物質(zhì)的干濕沉降也是地下水中有機污染質(zhì)的來源之一，如多環(huán)芳烴類。 間歇入滲型污染物通過大氣降水或灌溉水的淋濾，使固體廢物、表層土壤或地層中的有害或有毒組分，周期性地從污染源通過包氣帶深入含水層。這種滲入多半是呈非飽和狀態(tài)的淋雨狀滲流形式，或者呈短時間 q 飽水狀態(tài)連續(xù)浚流形式。此種污染，無論在其范圍或濃度上，均可能有季節(jié)性的變化，主要污染對象是潛水。 連續(xù)入滲型污染物隨污水或污水溶液連續(xù)不斷地滲入含水層，最常見的是污水聚積地段(污水池、污水滲坑、污水快速滲濾場、污水管道等)的滲漏，以及被污染地表水體和污水渠的滲漏，其主要污染對象也多半是潛水。 越流型污染物通過層間弱透水層以越流的形式轉(zhuǎn)移到其他含水層。這種轉(zhuǎn)移或者是通過天然途徑(水文地 質(zhì)天窗)，或者通過人為途徑(結(jié)構(gòu)不合理的井管、破損的老井管等)，或者人為開采引起的地下水動力條件的變化而改變了水流方向，是污染水流通過大面積的弱透水層越流轉(zhuǎn)移到其他含水層。其污染來源可能是地下水環(huán)境本身的，也可能是外來的，它可能污染承壓水也可能污染潛水。研究這一類型污染的困難之處是難于查清越流具體地點及地質(zhì)部位。 徑流型污染物通過地下徑流的形式進入含水層，即通過廢水處理井，或者通過巖溶發(fā)育的巨大巖溶通道，或者通過廢液地下儲存層的隔離層的破裂進入其他含水層。海水入侵是海岸地區(qū)地下淡水超量開采而造成海水向陸地流動的地下徑流。此種形式的污染，其污染物可能是人為來源也可能是天然來源，可能污染潛水也可能污染承壓水。其污染范圍可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴重。(1)嚴重損害居民的身心健康，導致霍亂、血吸蟲病、痢疾等疾病的流行。水資源是人類的生命之源，人們的生存離不開水。但是飲用了被污染的水，人們就會產(chǎn)生疾病甚至死亡。(2)由于地下水平均循環(huán)時間很長，在接近水位地方的往往是一年左右，而在深處蓄水層的循環(huán)時間可以長達數(shù)千年，所以一旦被污染，很難被清除，當然更無法被有效利用。但是水資源作為工業(yè)的血液和農(nóng)業(yè)的命脈，支撐著人類社會經(jīng)濟的發(fā)展，一旦可用地下水資源受到嚴重污染，就會嚴重制約城市經(jīng)濟發(fā) 展和社會進步。而為了維持城市正常運轉(zhuǎn)，人們不得不花費人力、物力和財力尋找新的水源。(3)地下水污染近幾年來在許多地方突出地表現(xiàn)出來，從污染物類型來分分為有機物污染和無機物污染。石油及化工產(chǎn)品苯及其同系物、苯酚、高分子聚介物等有機物都是生物難以降解，對人類健康危害極大的，有許多是致癌物質(zhì)，所以說地下水中石化產(chǎn)品的廣泛存在，是構(gòu)成全球性惡性腫瘤的一個重要因素。地下水中含有超量的汞、鉻、氟、砷及鉛 等金屬元素及其化合物，每種物質(zhì)的超量存在都會對人及動物造成嚴重的危害。這些金屬元素及其化合物在自然界生物體內(nèi)都有蓄集作用，即通過生物鏈的傳遞使污染物的濃度不斷擴大，造成的危害也 就越來越大。它們可以在人體的肝、腎、脾以及腦組織、骨組織等重要部位富集，長期飲用含超標汞的地下水會引起肝炎、腎炎、運動失調(diào)等疾病，往往導致死亡或遺患終生。鎘在人體中有很強的富集作用，飲用被鎘污染的水會引起慢性中毒，損害人的肝、[12]腎和骨骼等。國外，尤其是歐美自20世紀70年代以來在地下水污染點源污染治理方面取得了較大的進展，涌現(xiàn)出了許多地下水污染的預防及治理方法。中國在地下水污染調(diào)查及地下水污染物遷移轉(zhuǎn)化模式方面已做了一些基礎(chǔ)性工作，但地下水污染治理技術(shù)剛剛起步，工程應用實例不多。1980年初首先由山東省地質(zhì)局等單位在濟寧市郊區(qū)進行了現(xiàn)場試驗研究工作，并建立了中國第一個為預測地下水污染發(fā)展趨勢的[13]地下水水質(zhì)模型。1 9 8 2年武漢水利電力學院應用伽遼金有限元法求解了在滲流區(qū)有抽水井條件下的[14]二維溶質(zhì)遷移及在自由表面上有人滲補給時二維滲流中的溶質(zhì)遷移問題。此后，許多學者開始進行這方面的理論和工程應用研究。其中對流彌散模型是使用最多的數(shù)學模型，許多研究者將該模型加 以修[1517]正以使模型適 用于不同的工程情況。國家環(huán)保局與清華大學于1991年一1995年以山東淄博大武[18]水源地石油類污染為研究對象，深入開展了一系列室內(nèi)和現(xiàn)場試驗研究，在10k m178。 范圍內(nèi)布置了213口抽水井和觀測井。監(jiān)測資料表明，該地區(qū)地下水中石油類污染物濃度平均達 g /L，最高達到30m g /L。[19]胡國臣、張清敏等采用室內(nèi)土柱實驗法，研究了向土壤中摻人活性炭纖維對地下水硝酸鹽氮污染的防治效果。結(jié)果表明，將活性炭纖維摻人土壤中，可以強化土壤反硝化作用，防止硝酸鹽氮對地下水的污染。這種防治技術(shù)簡單、有效，并且能增加土壤的肥力和保墑能力，環(huán)境效益和經(jīng)濟效益皆佳。呂[20]春玲、李燁等通過對烏魯木齊市地下水污染現(xiàn)狀、污染源及污染途徑分析，認為工業(yè)廢水、生活污水、固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥等是造成地下水污染的主要原因，并針對某地區(qū)、市具體情況提出了相應的水環(huán)境污染防治、水資源保護利用對策。中國現(xiàn)行的有關(guān)防治地下水污染的法律法規(guī)不健全，難以支撐地下水污染防治工作的開展與實施；中國的地下水管理涉及多個管理部門，在地下水的管理與保護中，各管理部門的管理權(quán)限雖然有交叉，但地下水污染防治的監(jiān)督管理的責任分工卻不明確，各個管理部門之間又缺乏有效的綜合協(xié)調(diào)機制，人為地將一種資源的開發(fā)利用與保護割裂開來，造成多頭管理，使得地下水污染防治的監(jiān)管責任無法明確，地下水污染監(jiān)測沒有形成統(tǒng)一的監(jiān)測網(wǎng)絡和管理體系，監(jiān)測制度不統(tǒng)一，監(jiān)測工作管理不到位；中國缺乏對區(qū)域地下水污染的實時監(jiān)控，缺少國家級地下水污染防治的預警評價與信息系統(tǒng)、應急保障體系，遇到突發(fā)或長期污染事件，難以準確迅速地采取有效控制措施；卓屠地下水污染坊治技術(shù)研發(fā)與工程實踐都處于落后狀態(tài)，地下水污染控制與修復技術(shù)體系尚未形成，一旦發(fā)生嚴重的地下水污染，很難及時有效地進行處理，所造成的環(huán)境與生態(tài)破壞很可能是難以逆轉(zhuǎn)的。 建議針對中國地下水污染防治的研究現(xiàn)狀及存在的問題提出以下建議：(1)完善地下水環(huán)境保護的法律法規(guī)體系。面對地下水污染的嚴峻形勢，以及地下水環(huán)境管理中存在的諸多問題，應進一步完善地下水污染防治的有關(guān)法律法規(guī)體系，為地下水環(huán)境的保護提供完備的法律依據(jù)與政策支持。(2)加強地下水監(jiān)測網(wǎng)絡建設。加強基礎(chǔ)設施建設，建立水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)，迅速補充和完善地下監(jiān)測井網(wǎng)，逐步建立和完善水環(huán)境監(jiān)測體系。設立地下水觀測專用井，建立地下水動態(tài)監(jiān)測與分析預測服務系統(tǒng)。對重點污染地區(qū)(段)進行重點監(jiān)測，系統(tǒng)掌握區(qū)域地表水、地下水水質(zhì)的污染發(fā)展變化及動態(tài)[21]特征，為開發(fā)利用和管理保護提供及時、科學的依據(jù)。(3)建立全國地下水污染預警與應急預案。為保證對地下水污染突發(fā)事件的有效應對，建立完善的地下水污染應急保障體系，對大區(qū)域范圍內(nèi)的地下水污染信息進行實時監(jiān)控，對地下水污染嚴重的地區(qū)及時預報，使我們能夠在第一時間掌握地下水污染的情況并及時采取措施控制污染的蔓延。(4)加強地下水污染防治技術(shù)攻關(guān)。中國的地下水污染防治工作才剛剛起步，還十分缺乏有效的地下水污染防治技術(shù)。因此，加大地下水污染防治技術(shù)的研發(fā)投人十分必要。一是可以由國家財政直接投資，開展地下水污染防治技術(shù)攻關(guān)，并將實驗成熟的治理技術(shù)在全國進行推廣；二是可以充分利用信貸、金融和稅收優(yōu)惠政策，吸引民間資金投資地下水環(huán)境的保護，對地下水污染防治技術(shù)進行研究與