【正文】 境評(píng)價(jià)工作中應(yīng)認(rèn)真研究這些作用。 在水的作用下，巖石中某些組分進(jìn)入水中的作用稱為溶濾作用。溶濾作用是形成地下水原始化學(xué)成分的主要作用。對(duì)礦物而言，溶濾是指在保留原來礦物結(jié)晶格架的情況下，使部分元素轉(zhuǎn)入水中的作用。礦物中所有元素按比例全部溶于水中的作用叫溶解作用。巖石和礦物在天然水中的溶解度，決定于組成這些礦物的離子半徑、離子價(jià)、化學(xué)鍵類型及其它物理、化學(xué)性質(zhì)，另一方面，也同水的溫度、壓力、濃度、酸度和氧化還原電位等存在密切關(guān)系（見表 411） 。溶濾作用主要發(fā)生在侵蝕基準(zhǔn)面以上地帶。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。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。表 411 常溫常壓條件下不同礦物（鹽）的溶解度 [3]鹽 MgCL2 MgCO3 MgSO4 KCL NaCL Na2SO4 Na2CO3 CaSO4 CaCO3溶解度（g/l）343 當(dāng)水分蒸發(fā)時(shí)，水中鹽分含量不減，致使其濃度（即礦化度）相對(duì)增大，這種作用稱為濃縮作用。濃縮作用的結(jié)果，除礦化度增加外，其化學(xué)成分也可能隨之變化。這是因?yàn)椋?dāng)水中15 / 75鹽分濃度增大時(shí)，溶解度小的鹽先沉淀。因此，水中各種成分的比例也就發(fā)生變化。以 HCO3為主要成分的低礦化水，在濃縮后會(huì)變?yōu)?SO42為主的水，進(jìn)一步濃縮會(huì)變?yōu)橐?CL_為主的高礦化度水。濃縮作用主要發(fā)生在干旱、半干旱地區(qū)的潛水中。其直接影響深度一般不超過常溫帶的深度。 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。如海岸、湖岸、河岸、深部鹵水、熱水、礦泉出露的地方，都可以發(fā)生水的混合作用。混合作用有簡單混合作用與反應(yīng)混合作用兩種。簡單混合是指混合后其礦化度或化學(xué)組分按混合量成簡單的比例關(guān)系。反應(yīng)混合作用是指混合后發(fā)生化學(xué)元素之間的平衡反應(yīng)，產(chǎn)生新的反應(yīng)產(chǎn)物，而使原來的化學(xué)成分產(chǎn)生明顯變化。 巖石顆粒表面常帶有負(fù)電荷，能吸附某些陽離子。一定條件下，巖石顆粒將吸附地下水中的某些陽離子，而將其原來吸附的陽離子轉(zhuǎn)入水中，成為地下水的化學(xué)組分，這種交換稱為陽離子的交替吸附作用。巖石對(duì)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)。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)。此外，吸附能力與離子在水溶液中的濃度成正比，濃度大的離子比濃度小的離子易被吸附。陽離子交替吸附作用最易在細(xì)顆粒巖石，特別是在粘土、亞粘土中發(fā)生。 溶解在水中的某些離子，由于外界物理或化學(xué)條件的變化，濃度超過其飽和濃度時(shí)，則該離子將以某種鹽的形式沉淀下來。由于沉淀作用，將導(dǎo)致地下水中所能攜帶的離子量大為減少，降低了其在地下水中的遷移。反過來，若地下水中某種離子濃度減小或條件變化，可以重新溶解已沉淀的鹽分，使之進(jìn)入地下水中，增大地下水中該離子的含量。 在還原環(huán)境中，水中的硫酸根離子在有機(jī)物存在時(shí)，因微生物的作用還原成硫化氫，使水中的硫酸根離子減少甚至消失，而硫化氫和重碳酸根離子的含量增大，這種作用稱為脫硫酸作用。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(chǔ)油構(gòu)造。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。 碳酸鹽類，在水中的溶解度取決于水中所含 CO2 的數(shù)量。當(dāng)溫度升高或壓力減小時(shí)，水中 CO2 含量就會(huì)減少，這時(shí)水中的 HCO3便會(huì)與 Ca2+、Mg 2+結(jié)合產(chǎn)生沉淀。這種使水中 HCO3含量減少的作用稱為脫碳酸作用。巖溶地區(qū)溶洞內(nèi)常見的石鐘乳、石筍、泉華等現(xiàn)象都是這種作用的結(jié)果。機(jī)械過濾作用 由于土壤顆粒較細(xì)，水中的懸浮物、細(xì)菌等顆粒較大的物質(zhì)，在通過表層土壤時(shí)，可以被土體截留。在松散的地表土層中，懸浮物一般在一米土層深度內(nèi)即被濾掉。但在裂隙巖層中，對(duì)懸浮物的過濾微弱。砂層一般對(duì)細(xì)菌沒有過濾作用；而在粘性土層中，機(jī)械過濾對(duì)懸浮物是有效的，但對(duì)病毒無效或效果很差。三、地下水污染（一）污染源與污染物工業(yè)及城市廢水、廢渣的不合理排放、處置，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的淋失等，造成很多地區(qū)的地下水水質(zhì)惡化。影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至威脅到人民的身體健康和生命安全。對(duì)地下水污染的監(jiān)測、預(yù)16 / 75報(bào)和防護(hù)已成為地下水研究的重要課題。地下水污染源可以按不同方法進(jìn)行分類。按產(chǎn)生污染物的部門或活動(dòng)，可將污染源分為工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源等。按污染源的空間分布特征可將其分為點(diǎn)狀污染源、線狀污染源和面狀污染源。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。從不同的角度對(duì)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(dòng)規(guī)律和采取相應(yīng)的治理措施。 工業(yè)污染源是地下水污染的主要來源，其特點(diǎn)是排放量大、含污染物質(zhì)多、成分復(fù)雜、毒性大、不易凈化。工業(yè)污染源中尤以廢水、廢渣對(duì)地下水影響明顯。特別是未經(jīng)處理的廢水，直接滲入含水層中，會(huì)造成地下水的嚴(yán)重污染。不同工業(yè)、不同產(chǎn)品、不同工藝過程、不同原材料及不同管理方式排出廢水的水質(zhì)和水量差異很大。（1）廢水 目前，我國多以排水溝渠將工業(yè)廢水排入地表納污河流，當(dāng)排放污水的水質(zhì)未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不僅使地表水受到污染，同時(shí)，經(jīng)過排污溝渠的滲透也污染了地下水。進(jìn)行工業(yè)廢水處理的建筑物，如沉淀池、曝氣池、氧化塘、集水池等，常因防滲效果不好，而使污水下滲污染地下水。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。（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。這些廢渣有的用坑池存放，有的直接堆放在地面，有的深挖填埋。如果放置的位置選擇不當(dāng)，防水、防滲處理不善，污染物經(jīng)雨水分解淋濾而下滲，將造成地下水的污染。（3）廢氣 工業(yè)燃料的燃燒每天要排放大量廢氣，一個(gè)大型企業(yè)每天排放廢氣量達(dá)10萬m 3 以上。各種車輛也排出大量廢氣。有害氣體主要包括二氧化硫、氧化氰、二氧化碳、氯氣等。大氣中的各種污染物質(zhì)隨著降雨和降雪落至地面，滲入地下污染土壤和地下水。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。地下水酸化區(qū)的時(shí)空分布規(guī)律與酸雨分布密切相關(guān)，酸雨對(duì)地下水中微量元素的變化也有重要影響。在酸雨的影響下某些地區(qū)地下水中的汞、鋅、鎘、鋁、銅等元素含量有所升高。 在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，為提高作物產(chǎn)量使用了大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑等化學(xué)物質(zhì)。若使用不當(dāng)，這些物質(zhì)將會(huì)殘留于土壤中，在降雨入滲和灌溉回滲水的作用下，對(duì)地下水造成大面積污染。與地下水污染有關(guān)的幾種重要?dú)⑾x劑有：有機(jī)氯（DDT和六六六）、有機(jī)磷（ 、3911.敵百蟲、樂果）、有機(jī)汞（賽力散、雨力生）和除草劑農(nóng)藥。有機(jī)氯農(nóng)藥性質(zhì)穩(wěn)定，在土壤、水體和動(dòng)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。國家已停止有機(jī)氯農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。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。有機(jī)汞農(nóng)藥藥效高、成本低，多年來被用作殺菌劑。但因其是劇毒農(nóng)藥，又有嚴(yán)重的殘留毒性和積累毒性，目前很多國家都在限制或取消有機(jī)汞農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。利用除草劑除草，已成為配合機(jī)械化大生產(chǎn)而廣泛采用的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)之一，多數(shù)除草劑使用安全、低毒、易分解。土壤肥料可分為有機(jī)肥料和無機(jī)肥料。有機(jī)肥料主要包括動(dòng)物糞便、綠肥、墊草等。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(duì)地下水水質(zhì)變化影響較小。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。其中氮為地下水污染的主要物質(zhì)。呈NO 3狀態(tài)的氮比溶解的磷類物質(zhì)在地下水中具有更大的活動(dòng)性。大量氮肥的施用，不僅污染了環(huán)境，而且降低了食物的品質(zhì)，對(duì)人類的健康產(chǎn)生重要的影響。研究表明，化學(xué)氮肥施用后，作物的吸收利用率僅為30%40%，大部分氮素通過各種不同途徑損失于環(huán)境之中。由于NO 3易溶于水，呈 NO3狀態(tài)的N是形成農(nóng)田地下水污染的最重要因素之一。目前我國城市污水用于灌溉的比例很高，特別是污水土地處理技術(shù)的研究和開發(fā)，為工業(yè)廢水和城市污水的處理開辟了一條行之有效的途徑。污水灌溉既有對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利的一面，也有對(duì)人和生物有害的一面。特別是對(duì)于地下水位埋藏較淺的地區(qū)，對(duì)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(huì)對(duì)地下水造成污染。在農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)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。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，化肥、農(nóng)藥主要施用在地表或植物的莖和葉，殘留的污染物或毒素首先積累于包氣帶中。土壤具有多相、高分散、膠體、微生物等體系特征，包氣帶與大氣有較好的連通性，環(huán)境水文地球化學(xué)作用比飽水帶更為強(qiáng)烈。包氣帶對(duì)污染物具有較強(qiáng)的凈化能力，一些污染物質(zhì)隨水通過包氣帶時(shí)，由于吸附、分解、沉淀、過濾、揮發(fā)等一系列作用，會(huì)減少污染物的毒性或降低其含量。因此，包氣帶是地下水免遭污染的屏障。但另一方面，人為因素和自然因素造成了土壤中有害成分的聚集，當(dāng)條件改變時(shí)，這些有害成分可成為地下水的間接污染源。 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。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。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。生活污水的排放，一是排入地下管道然后排入河道，二是排入附近池塘、洼地或直接排入河流，首先污染地表水，然后隨地表水滲入地下，造成地下水污染。城鎮(zhèn)的生活垃圾，除小部分進(jìn)行了處理外，大部分運(yùn)到城市郊區(qū)，經(jīng)簡單發(fā)酵處理后即作為肥料使用。也有相當(dāng)?shù)纳顝U棄物連同工業(yè)垃圾一起用于填平市區(qū)邊緣的坑塘洼地。廢棄物成分較復(fù)雜，含有相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)生活廢物，易腐敗發(fā)臭，產(chǎn)生大量細(xì)菌，在降雨及地表水的作用下，部分轉(zhuǎn)入地下，造成地下水污染。 礦石中的金屬含量很低，以銅為例，品位大于2%的為富礦，1%2%為中等品位礦，低于1%的為貧礦。其他貴重金屬在礦石中的含量更低。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。對(duì)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。可見，大量的廢石是金屬采礦過程中的一大污染源。在選礦過程中，一般尾礦產(chǎn)出率為采出礦石量的90%，多數(shù)尾礦堆積在尾礦庫內(nèi)，成為選礦廠的重要污染源。在選礦過程中，將礦石粉碎，加入各種所需藥劑。這樣，尾礦中不僅含有大量有害的金屬離子，而且還含有氰化物、硫化物、重鉻酸鉀、硫酸、鹽酸等有毒有害成分。礦山（如煤礦）排水有些是PH值很低的酸水，有的含有某些有害的金屬元素和放射性元素（如鉬礦、鉛鋅礦和放射性礦床的礦坑水）。當(dāng)這些水重新進(jìn)入地下含水層時(shí)，會(huì)對(duì)地下水造成污染。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。還可以經(jīng)地表水系的輸送，再污染較遠(yuǎn)處的地下水。18 / 75由于礦山的疏干作用，形成區(qū)域性地下水降落漏斗，改變地下水的天然流向。在近海地段開礦，則會(huì)引起海水入侵。礦山疏干降低了地下水位，使原來飽和的巖層成為非飽和帶，由于物理、化學(xué)環(huán)境的改變，會(huì)使有些難溶礦物轉(zhuǎn)化為易溶礦物，經(jīng)風(fēng)化和降雨淋濾等作用，可使礦山地下水中增加某些成分，使地下水水質(zhì)惡化。（二）形成地下水污染的地質(zhì)條件地下水的污染程度和發(fā)展范圍，雖然主要受各種污染源的影響，但同時(shí)決定于地質(zhì)條件。潛水埋藏淺，常與大氣降水及各類地表水體直接發(fā)生聯(lián)系，因此易于受到污染。承壓水一般埋藏比較深，不易直接受到地表水體的影響。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(duì)防止地下水污染越有利。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。含水層中，卵、礫石、粗砂層滲透性強(qiáng)，而中細(xì)砂層則較弱。一般山前沖洪積扇中上部物質(zhì)顆粒較粗、水力坡度較大，中下部顆粒較細(xì)、水力坡度較小。地下水受污染后即向下游擴(kuò)散，地下徑流越強(qiáng)，擴(kuò)散速度也越快，但如果及時(shí)隔斷污染來源，則地下水的恢復(fù)也較快。相反，地下徑流越弱，則受污染后擴(kuò)散也越慢，但隔斷污染源后恢復(fù)也較遲緩。深部承壓水雖然不易直接受到地表水體的污染，但承壓水與潛水往往是過度的。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(huì)間接影響到承壓水帶。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(dòng)力條件發(fā)生變化，潛水越流下滲補(bǔ)給承壓水，也會(huì)使承壓水遭受污染。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。在基巖裸露區(qū)或丘陵山區(qū)，淺部含水層的污染條件主要決定于風(fēng)化帶或構(gòu)造裂隙帶的發(fā)育程度，而深層水則主要決定于構(gòu)造條件及含水層補(bǔ)給區(qū)的分布范圍。在礦山附近要特別注意可作為供水水源的含水層，由于坑道掘進(jìn)，導(dǎo)致含水層受到礦物成分的影響，致使水質(zhì)變差。在碳酸鹽巖分布地區(qū)，由于巖溶作用的影響，透水的裂隙十分發(fā)育，巖溶水極易受到地表廢水的污染。尤其是許多延伸極遠(yuǎn)而又蜿蜒曲折的溶洞，形成復(fù)雜的地下水暗河系統(tǒng)，這些暗河往往與地表的“天坑”、“地漏 ”（如“淄河十八漏”）相溝通，地表污水極易由這些通道滲入地下。因此，將建設(shè)項(xiàng)目選址于巖溶巖分布區(qū)必須慎之又慎。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(duì)地下水污染的影響程度卻不盡相同。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，地下水的污