地下水(ground water),是指賦存于地面以下巖石空隙中的水,狹義上是指地下水面以下飽和含水層中的水。在國家標(biāo)準(zhǔn)《水文地質(zhì)術(shù)語》(GB/T 14157-93)中,地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。 國外學(xué)者認(rèn)為地下水的定義有三種:一是指與地表水有顯著區(qū)別的所有埋藏在地下水的水,特指含水層中飽水帶的那部分水;二是向下流動(dòng)或滲透,使土壤和巖石飽和,并補(bǔ)給泉和井的水;三是在地下的巖石空洞里、在組成地殼物質(zhì)的空隙中儲(chǔ)存的水。 地下水是水資源的重要組成部分,由于水量穩(wěn)定,水質(zhì)好,是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。但在一定條件下,地下水的變化也會(huì)引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。三、我國關(guān)于地下水的管理發(fā)展和條例 我國地下水監(jiān)測(cè)工作開始于20 世紀(jì)50年代初,大致經(jīng)過了起步、發(fā)展和探索三個(gè)階段。在20世紀(jì)50至60年代的起步階段,水利、地質(zhì)部門先后在部分區(qū)域開始了主要為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城市生活供水服務(wù)的地下水監(jiān)測(cè)工作。 2021年9月15日,國務(wù)院第149次常務(wù)會(huì)議通過《地下水管理?xiàng)l例》,自2021年12月1日起施行。 同樣是這一年,生態(tài)環(huán)境部土壤生態(tài)環(huán)境司在京組織召開《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020年)》實(shí)施情況終期評(píng)估報(bào)告一致通過專家論證,進(jìn)一步標(biāo)志著《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020年)》完美收官。 該規(guī)劃作為2011-2020年的十年地下水污染防治工作的指南,給定了當(dāng)時(shí)未來十年的地下水工作方向,在地下水行業(yè)內(nèi)具有定海神針作用。其收官也意味著我國地下水污染防治工作逐漸走向正軌。 地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。約占全球淡水總儲(chǔ)量的24.7%,地下水約占全球飲用水供給的一半。是主要的淡水來源,對(duì)人類生存和發(fā)展至關(guān)重要。 同時(shí),地下水還是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的基本要素,對(duì)依賴地下水的生態(tài)系統(tǒng),包括河流、湖泊、濕地、河口和近岸海洋等,發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。此外,地下水也是地?zé)崮茉蠢玫闹匾d體。 然而地下水并不是取之不盡、用之不竭的。含有地下水的地層通常被稱為“含水層”(Aquifer)。地下水被開采后,有的含水層可以很快通過降水、地表水入滲等方式得以補(bǔ)充,而另一些含水層可能需要幾百年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能得以恢復(fù)——這一補(bǔ)給恢復(fù)過程所需的時(shí)間被稱為“地下水年齡”(Groundwater Age)。 地球上的地下水中,約93%的地下水年齡在百年以上。然而,頻繁的人類活動(dòng)給地下含水層帶來的污染,直接威脅地下水的利用;氣候變暖帶來的全球水循環(huán)和用水需求變化,也對(duì)地下水儲(chǔ)備形成深遠(yuǎn)影響。全球的地下水儲(chǔ)量中,年齡在百年以上的地下水約占93%(圖中水滴大小與儲(chǔ)量呈比例關(guān)系,來源:Gleeson et al 2016)
地下水,特別是干旱不雨地區(qū)的地下水,對(duì)人們的生產(chǎn)和生活起著重大的作用。但是,地下水不同于地表水,表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一是地下水在地下不聲不響地流動(dòng),不直接受大氣降水的影響。 由于受地下周圍環(huán)境的限制,它流量較小,流速較慢,水溫較低。地下水的這個(gè)特點(diǎn)使它不利于污染物質(zhì)的擴(kuò)散和稀釋,也不利于污染物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化。因此,地下水的自凈能力差,不像地表水那樣可以向周圍環(huán)境迅速擴(kuò)散。二是地下水潛藏在地下,不接觸外界環(huán)境,不接觸陽光,曝氣凈化和生物凈化的過程難以進(jìn)行。因此,地下水一旦受到污染,要經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,才能清潔狀態(tài)。在中國,地下水資源總體不足,而且分布嚴(yán)重不均。中國的地下水面臨著資源短缺和環(huán)境壓力等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。根據(jù)中國科學(xué)院的研究,全國約15%區(qū)域的地下水污染組分超標(biāo),主要污染物有三氮、重金屬和有機(jī)污染物等;由于過量開采地下水,局部地區(qū)面臨著地下水資源枯竭的風(fēng)險(xiǎn),華北平原和長(zhǎng)江三角洲等區(qū)域發(fā)生了嚴(yán)重的地面沉降和濕地退化,黃渤海沿海多地則出現(xiàn)了不同程度的海水入侵。五、如何保護(hù)和可持續(xù)地利用地下水,治理地下水污染,是當(dāng)務(wù)之急。地下水的可持續(xù)利用需要實(shí)現(xiàn)地下水補(bǔ)給以及消耗之間的平衡。
制圖:李承龍,依據(jù)Hiscock and Bense, 2014
隨著我國進(jìn)入新的發(fā)展階段,生態(tài)文明建設(shè)被擺在全局工作的突出地位。為了加強(qiáng)地下水管理,防治地下水超采和污染,保障地下水質(zhì)量和可持續(xù)利用,國務(wù)院于2021年10月21日發(fā)布了《地下水管理?xiàng)l例》,對(duì)地下水調(diào)查與規(guī)劃、節(jié)約與保護(hù)、超采治理、污染防治、監(jiān)督管理、法律責(zé)任等方面做出了規(guī)定。保護(hù)地下水資源,維護(hù)水安全,支撐社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,是許多國家和地區(qū)面臨的重大問題。要實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用,充分發(fā)揮其在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的價(jià)值,就必須維持地下水消耗和補(bǔ)給之間的平衡,因此其可持續(xù)利用取決于三點(diǎn):1)控制污染進(jìn)而有效管理地下水水質(zhì),3)維持當(dāng)前以及未來氣候模式下地下水儲(chǔ)備的可再生性。作為關(guān)注地下水相關(guān)研究的同志,為保護(hù)和可持續(xù)利用地下水資源,我們還需要在地下水資源形成分布與演變規(guī)律、地下水系統(tǒng)中物質(zhì)與能量輸運(yùn)、改進(jìn)地下水系統(tǒng)的觀測(cè)和模擬、地下水與環(huán)境經(jīng)濟(jì)社會(huì)的紐帶關(guān)系等方面做出更多努力。2023中國(上海)國際管網(wǎng)展覽會(huì)火熱報(bào)名中! 聯(lián)系管網(wǎng)展項(xiàng)目組:
