【正文】 染土壤和地下水。有機(jī)氯農(nóng)藥性質(zhì)穩(wěn)定，在土壤、水體和動植物體內(nèi)降解慢，在人體內(nèi)有一定積累，是一種重要的環(huán)境污染物。除施用含有大量水分的有機(jī)肥料外（糞漿水、糞肥水），有機(jī)肥料的施用對地下水水質(zhì)變化影響較小。污水灌溉既有對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利的一面，也有對人和生物有害的一面。 城鎮(zhèn)污水一般包括城鎮(zhèn)居民生活廢水，科研、教育、文化等單位實(shí)驗(yàn)室排放的污水，醫(yī)療衛(wèi)生單位排放的污水等。其他貴重金屬在礦石中的含量更低。當(dāng)這些水重新進(jìn)入地下含水層時(shí)，會對地下水造成污染。承壓水一般埋藏比較深，不易直接受到地表水體的影響。例如山前潛水帶常逐漸過渡到承壓水帶，因此潛水帶若受到污染后，也會間接影響到承壓水帶。如上所述，由于地質(zhì)條件的差異，雖然地表的污染條件相同，不同地區(qū)對地下水污染的影響程度卻不盡相同。此外，不合理的井管結(jié)構(gòu)，或由于混合開采，使?jié)撍c承壓水互相溝通也是導(dǎo)致承壓水污染的原因之一。地下水徑流的強(qiáng)弱決定于水力坡度與含水層的滲透性能。還可以經(jīng)地表水系的輸送，再污染較遠(yuǎn)處的地下水。對于貧銅礦，每生產(chǎn)1噸金屬銅,要向環(huán)境中排放近400噸的廢石。從各種實(shí)驗(yàn)室排出的污水中成分復(fù)雜，常含有各種有毒物質(zhì)，醫(yī)療衛(wèi)生單位的污水中則含有大量細(xì)菌和病毒，是流行病和傳染病的重要來源之一。在農(nóng)業(yè)活動對地下水質(zhì)影響的過程中，包氣帶的巖性特征具有重要的作用。其中氮為地下水污染的主要物質(zhì)。有機(jī)磷農(nóng)藥是含磷的有機(jī)化合物，這類農(nóng)藥有較強(qiáng)的殺蟲效果，其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易分解，大部分品種不易在人體和植物內(nèi)積累。目前，酸雨在北半球的所有工業(yè)區(qū)已很普遍，成為全球重大環(huán)境問題之一。（2）廢渣 包括高爐渣、鋼渣、粉煤灰渣、電石渣、洗煤泥、化工渣及其他廢渣。從不同的角度對污染源進(jìn)行分類研究，便于掌握地下水污染物的特征、運(yùn)動規(guī)律和采取相應(yīng)的治理措施。砂層一般對細(xì)菌沒有過濾作用；而在粘性土層中，機(jī)械過濾對懸浮物是有效的，但對病毒無效或效果很差。油田水中硫化氫含量較高，而硫酸根離子含量很少即是脫硫酸作用所致。巖石的顆粒越細(xì)，比表面積越大，則吸附能力越強(qiáng)；在其它條件相同的情況下，陽離子的電價(jià)越高，則被吸附性越強(qiáng)。 當(dāng)兩種以上化學(xué)成分或礦化度不同的地下水相遇時(shí)，所形成的地下水在化學(xué)成分或礦化度上都與混合前有所不同，這種作用稱混合作用。溶濾作用形成的地下水化學(xué)成分與含水介質(zhì)巖性十分密切。一定程度上反映了包氣帶的環(huán)境功能，亦即對地下水污染的防護(hù)能力，因此，環(huán)境評價(jià)工作中應(yīng)認(rèn)真研究這些作用。飲用水中硝酸鹽過高，進(jìn)入人體后被還原為NO 2,直接與血液中血紅蛋白作用生成甲基球蛋白,引起血紅蛋白變性。若水源被易于氧化的有機(jī)物質(zhì)所污染，則水中所含溶解氧降低。 地下水的硬度可分為總硬度、暫時(shí)硬度和永久硬度。此時(shí)離子濃度的乘積為10 14。地下水中Ca 2+的來源主要是石灰?guī)r的溶解。此外，土壤吸附體中的鈉離子被水中的鈣、鎂離子所置換也是地下水中鈉離子富集的原因之一。（Na +） 地下水中Na +的分布很廣，且含量變化范圍很大，由每升數(shù)毫克至數(shù)十克不等。除了酸性水之外，重碳酸根離子均可在地下水中出現(xiàn)，它是低礦化水和中礦化水中的主要成分。雨水中也經(jīng)常有少量的 SO42。硫酸根離子是天然水中的重要離子，地表水和淺層地下水中均含有SO 42。另外，氯在火山噴溢時(shí)亦被帶到地表。大部分元素遷移性能弱，分布不廣。以未離解的化合物分子狀態(tài)存在的有三氧化二鐵（Fe 2O3）、三氧化二鋁（Al 2O3）及硅酸（H 2SiO3）等。地?zé)嵩鰷丶壥侵冈诔貙右韵拢?oC所需增加的深度。 一般地下水是無味的，當(dāng)其中含有某種氣體成分和有機(jī)物質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生一定的氣味。地下水埋藏在地表以下，運(yùn)動速度很小，污染物在地下水中的擴(kuò)散很慢，更由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，地下水污染的發(fā)生、發(fā)展檢測十分困難。對于不同地區(qū)的不同巖石，滲透系數(shù)是不同的?？芍摂M流速總是小于實(shí)際流速。水在滲流場內(nèi)運(yùn)動，各個(gè)運(yùn)動要素（水位、流速等）不隨時(shí)間改變時(shí)，稱為穩(wěn)定流。另一方面，它要符合以下條件：；；。七、地下水運(yùn)動的基本定律地下水可以在飽水的巖層中或非飽水的巖層中運(yùn)動。逕流是連接補(bǔ)給與排泄的中間環(huán)節(jié)，通過逕流，含水層中的水、鹽由補(bǔ)給區(qū)輸送到排泄區(qū)，逕流的強(qiáng)弱影響著含水層的水量與水質(zhì)。在排泄過程中，含水層的水質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)變化。地表水對地下水的補(bǔ)給與大氣降水不同：后者是面狀補(bǔ)給，普遍而均勻，前者是線狀（帶狀）補(bǔ)給，局限于地表水體的周邊。由砂礫石組成的山前沖洪積扇上緣，地表水呈輻射狀、散流狀，滲漏量相當(dāng)大。 地表水包括河流、湖泊、水庫、海洋等，都可補(bǔ)給地下水。包氣帶土質(zhì)越是粘重、厚度越大，滯留的入滲水越多，對地下水的補(bǔ)給越不利。大氣降水是地下水最普遍的補(bǔ)給來源。這些變化在空間上的表現(xiàn)就是地下水的分布，在時(shí)間上的表現(xiàn)便是地下水的動態(tài)，而從補(bǔ)給與排泄的數(shù)量關(guān)系研究含水層水量及鹽量的增減，便是地下水的均衡。承壓水的水質(zhì)變化很大，從淡水直到含鹽量高的鹵水都有。承壓水受到隔水層的限制，它與大氣圈、地表水圈的聯(lián)系很弱。潛水容易受到污染，對潛水水源應(yīng)注意加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。潛水通過包氣帶與大氣圈及地表水圈發(fā)生聯(lián)系。潛水的水面為自由水面，稱作潛水面。5 / 75包氣帶是地表物質(zhì)進(jìn)入地下含水層的必經(jīng)之路，因而是地下水環(huán)境評價(jià)工作的重點(diǎn)研究對象。五、含水層的埋藏條件 地表以下地下水面以上的巖土層，其空隙未被水充滿，空隙中仍包含著部分空氣，該巖土層即稱為包氣帶。四、蓄水構(gòu)造由含水層和隔水層相互結(jié)合而形成的能夠積蓄地下水的地質(zhì)構(gòu)造稱蓄水構(gòu)造。從這個(gè)意義上說，賦存地下水的巖土，不論其空隙屬性是裂隙、溶隙或孔隙，都可稱為地下水含水系統(tǒng)，包括孔隙含水系統(tǒng)、裂隙含水系統(tǒng)和巖溶含水系統(tǒng)等。但對堅(jiān)硬巖石中的裂隙及可溶性巖石中的溶隙，由于空隙發(fā)育的不均勻性，其中的地下水并非為層狀分布，而只在巖層的某些部位，有若干裂隙、溶隙發(fā)育且互相連通時(shí)，才分布有水。在一定條件下，含水層與隔水層可以互相轉(zhuǎn)化。隔水層則是不能透過和給出水，或透過和給出水的數(shù)量很小的巖層。其定量指標(biāo)是滲透系數(shù)。 飽水巖石在重力作用下釋水時(shí)，一部分水從空隙中流出，另一部分水以結(jié)合水、觸點(diǎn)毛細(xì)水的形式保持于空隙中。在毛細(xì)力的作用下，地下水沿著細(xì)小孔隙上升到一定高度，這種既受重力又受毛細(xì)力作用的水，稱為毛細(xì)水。(二) 巖石中水的存在形式2 / 75巖石中存在著各種形式的水。衡量巖石中空隙發(fā)育程度的指標(biāo)是空隙度，對應(yīng)以上三種空隙分別稱孔隙率、裂隙率和巖溶率。水循環(huán)的上限可達(dá)地面以上 16km 的高度，即大氣的對流層，下限可達(dá)地面以下平均2km 左右的深度，即地殼中空隙比較發(fā)育的部分。在太陽熱能及重力作用下，地球上的水由水圈進(jìn)入大氣圈，經(jīng)過巖石圈表層及生物圈再返回水圈，如此循環(huán)不已。 易溶的沉積巖，如巖鹽、石膏、石灰?guī)r、白云巖等，由于地下水對裂隙面的溶蝕而成溶蝕裂隙，進(jìn)一步溶蝕便形成空洞就是溶穴或稱溶洞。只有這樣，才有利于分析地下水的儲存與運(yùn)動條件。 松散巖類中細(xì)小孔隙通道可構(gòu)成毛細(xì)管。但是，對于膨脹性的粘土來說，充水后體積擴(kuò)大，容水度可以大于孔隙度。表 41 常見松散巖類的孔隙度與給水度參考值 [3]巖石名稱 礫石 粗砂 中砂 細(xì)砂 亞粘土 粘土 泥炭孔隙度（%）40 42 47 50 80給水度 巖石的透水性是指巖石允許水透過的能力。含水層不但儲存有水，而且水可以在其中運(yùn)移。而同樣的泥質(zhì)粉砂若夾在粘土層中，由于其透水和給水的能力比粘土強(qiáng)，又當(dāng)視為含水層了。因?yàn)樗缮r土多呈層狀，其間孔隙的分布連續(xù)而均勻，因此賦存的地下水也呈連續(xù)均勻的層狀分布。因此，對地下水的分布和運(yùn)動按系統(tǒng)概念進(jìn)行研究將更為全面和合理。只有當(dāng)巖層有了充足的補(bǔ)給來源，對供水有一定實(shí)際意義時(shí)，才能構(gòu)成含水層。不同的蓄水構(gòu)造對含水層的埋藏、地下水補(bǔ)給和水質(zhì)、水量都有較大影響，所以在水文地質(zhì)調(diào)查工作中，首先要把工作重點(diǎn)放在查明蓄水構(gòu)造上，才能進(jìn)而查清水文地質(zhì)條件。研究包氣帶的厚度、結(jié)構(gòu)、巖性、滲透性及污染物在包氣帶中的吸附與解吸、沉淀與溶解、機(jī)械過濾、化學(xué)反應(yīng)等作用，對于研究污染物從地表轉(zhuǎn)入地下水環(huán)境，評價(jià)預(yù)測建設(shè)工程對地下水的環(huán)境影響意義重大。潛水沒有隔水頂板，或只有局部的隔水頂板。 不同巖石的極限蒸發(fā)深度，在環(huán)境影響評價(jià)工作中經(jīng)常遇到，表 44 給出部分試驗(yàn)值供參考。干旱氣侯與低平地形下，潛水以蒸發(fā)排泄為主，常形成含鹽量相對高的咸水。頂?shù)装逯g的距離為含水層厚度?？偟膩碚f，承壓水不象潛水那樣容易補(bǔ)充恢復(fù)，但由于其含水層厚度一般較大，往往具有良好的多年調(diào)節(jié)性。補(bǔ)給與排泄方式及其強(qiáng)度，決定著含水層內(nèi)部的逕流以及水量與水質(zhì)的變化。隨著雨量加大結(jié)合水和懸掛毛細(xì)水達(dá)到極限，在重力作用下繼續(xù)下滲進(jìn)入含水層，引起水位升高，形成補(bǔ)給作用。反之，包氣帶透水不良，降水中的相當(dāng)一部分便轉(zhuǎn)為地表逕流。所有上述作用中，最關(guān)鍵、最主要的是降水量和包氣帶的巖性與厚度。巖溶發(fā)育地區(qū)往往整條河流轉(zhuǎn)入地下。這種情況下，不能簡單地把河水滲漏當(dāng)作補(bǔ)給地 圖 41 地表水與地下水的補(bǔ)給關(guān)系 圖 42 河水補(bǔ)給引起地下水位抬高8 / 75下水的量。（二）地下水的排泄含水層失去水量的過程稱作排泄。（三）地下水的逕流地下水由補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)的過程稱作逕流。例如在山前沖洪積扇的水源地附近一定范圍內(nèi)，地下水的流向并不都是背向山區(qū)流向平原，而是向著取水構(gòu)筑物（水井）流動，因?yàn)榫坏陀谥苓叺叵滤?。這種假想的水流，一方面認(rèn)為它是連續(xù)地充滿整個(gè)巖石空間（包括空隙和巖石骨架所占的空間） ，就好象沒有巖石骨架存在的地表水流一樣。而地下水由于滲流速度緩慢，其滲流速度常用“米/ 日”來度量，因?yàn)榈叵滤臐B流速度常在每天零點(diǎn)幾米至幾十米之間。（V） 由滲流的基本概念知， V 并非滲流的實(shí)際流速，而是假想水流通過包括 “骨架”與孔隙在內(nèi)的整個(gè)斷面 ω流動時(shí)所具有的虛擬流速。一般認(rèn)為水的物理性質(zhì)變化不大，影響可以忽略，而把滲透系數(shù)看成單純說明巖石滲透性能的參數(shù)。人類活動對地下水的化學(xué)成分有著特別重要的影響，工業(yè)三廢和城市廢水的排放、農(nóng)藥化肥的施用、礦業(yè)開發(fā)等都會改變地下水的化學(xué)成分，使地下水受到污染。根據(jù)這種觀測方法可以把水的透明度劃為四級（見表46）。其變化規(guī)律決定于一個(gè)地區(qū)的地?zé)嵩鰷丶?。地下水中常見的化學(xué)成分有以下幾種：離子成分中陽離子有氫（H +）、鉀（K +）、鈉（N a+）、鎂（Mg 2+）、鈣（Ca 2+）、銨（NH 4+）、二價(jià)鐵（F e2+）、三價(jià)鐵（ Fe3+）、錳（M n2+）等；陰離子有氫氧根（OH ）、氯根（Cl ）、硫酸根（SO 42）、亞硝酸根（NO 2）、硝酸根（NO 3）、重碳酸根（HCO 3）、碳酸根（CO 3）、硅酸根（SiO 32）及磷酸根（ PO43）等。這些微量元素在天然地下水中一般含量很小。無機(jī)來源包括巖鹽礦床和其他氯化沉存在物質(zhì)NaCl Na2SO4MgCl2及MgSO4大量有機(jī)物鐵鹽 腐殖質(zhì)H2S與碳酸氣同時(shí)存在和MgHCO 3味道 咸味 澀味 苦味 甜味 墨水味 沼澤味 酸味 可口12 / 75積物的溶解和海相沉積物中埋藏的海水。當(dāng)水中的Ca 2+不多時(shí)，每升水中的SO42可達(dá)數(shù)十克。在火山噴發(fā)時(shí)，有相當(dāng)數(shù)量的硫化物和H 2S氣體噴出,并被氧化成SO 42。在PH＞8時(shí)CO 32才出現(xiàn),在強(qiáng)堿性水中它才成為占優(yōu)勢的成分。在低礦化度的地下水中，通常以HCO 3為主要離子成分。其次是火成巖的風(fēng)化產(chǎn)物。因此在天然水中Ca2+的含量一般很少超過1000mg/L。當(dāng)溫度為22 OC時(shí)，一千萬（10 7）個(gè)水分子中，有一個(gè)離解而生成一個(gè)H +與OH 。地下水按礦化度分類，見表410。清潔的地面水在正常情況時(shí)所含溶解氧接近飽和狀態(tài)，當(dāng)水中含有藻類植物時(shí)，由于植物的光合作用而放出氧，就可能使水中含過飽和的溶解氧。 水中氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮的含量，是判斷水體是否受到有機(jī)物污染的重要指標(biāo)。從環(huán)境評價(jià)工作角度，尤以地表水由包氣帶進(jìn)入地下水過程中的各種作用更重要。由于淺部地下水逕流條件良好，水交替強(qiáng)烈，一般溶濾作用形成的地下水為低礦化度的重碳酸鹽型水。其直接影響深度一般不超過常溫帶的深度。巖石對離子的吸附能力決定于巖石比表面積及參與吸附的離子本身的理化性質(zhì)。脫硫酸作用一般發(fā)生在封閉缺氧并有有機(jī)物存在的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中，如儲油構(gòu)造。但在裂隙巖層中，對懸浮物的過濾微弱。按污染物存在的狀態(tài)又可將其分為固體的、液體的、氣體的及可溶混和不可溶混的污染源。工廠廢水的無組織排放，煤礦開采中酸性礦坑水的排放，金屬礦產(chǎn)開采中含有毒金屬或放射性元素礦床廢水的排放等，都可污染地表水體或直接滲入污染地下水。國家已停止有機(jī)氯農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。無機(jī)肥料17 / 75（即化肥）有氮肥、磷肥和鉀肥，土壤中過剩的肥料可以隨下滲水一起滲入到地下水中，引起地下水的污染。特別是對于地下水位埋藏較淺的地區(qū)，對污灌的方式、方法、用時(shí)、用量要進(jìn)行詳細(xì)研究和試驗(yàn)，否則會對地下水造成污染。生活污水中的污染物質(zhì)主要為人的排泄物、洗滌水、腐爛的食物等。因而為了生產(chǎn)一噸金屬，需要成千上萬噸的礦石，以及開拓?cái)?shù)量更大的圍巖。礦渣（如煤矸石）和尾礦經(jīng)風(fēng)化和降雨淋濾作用，滲入地下污染地下水。平原地區(qū)，地表常覆蓋一定厚度能起隔水作用的粘土或亞粘土，形成防止地下水污染的保護(hù)層，保護(hù)層越厚對防止地下水污染越有利。淺部的潛水與深部承壓水一般不存在直接水力聯(lián)系，在隔水層不厚的情況下，潛水可能受到承壓水的頂托補(bǔ)給，但由于人工開采導(dǎo)致水動力條件發(fā)生變化，潛水越流下滲補(bǔ)給承壓水，也會使承壓水遭受污染。例如同一條受污染的河流，所經(jīng)不同的地段，因地表保護(hù)層的情況不同，地下水的