时间：2024-01-05 15:01:42
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近日，国家四部委联合出台了《华北平原地下水污染防治工作方案》，揭示了华北地区地下水污染严峻的现状，就连首都北京也成了重灾区，让我们这些生活在华北地区的人感受到地下水污染正在逼近，我们每天喝的、用的水似乎都不再安全。
地下水污染就在我们身边
地下水就像地下形成的巨大水库，如今，这个水库出了点问题。根据日前国土资源部公布的《2012年中国国土资源公报》显示，在全国4929个地下水水质监测点中，近六成地下水为“差”，其中16.8%的监测点水质为极差级。
以我们生活的华北地区来说，4月26日，环境保护部、国土资源部、住房和城乡建设部及水利部联合印发《华北平原地下水污染防治工作方案》。《方案》指出，华北平原局部地区地下水存在重金属超标现象，主要污染指标为汞、铬、镉、铅等，主要分布在天津市和河北省石家庄、唐山以及山东省德州等城市周边及工矿企业 周围；局部地区地下水有机物污染较严重，主要污染指标为苯、四氯化碳、三氯乙烯等，主要分布在北京市南部郊区，河北省石家庄、邢台、邯郸城市周边，山东省济南地区、德州东部，河南省豫北平原等地区。
如果说《方案》中的解释还比较抽象， 那么近期在媒体上被热议的“红豆水”事件就更能体现华北地区地下水的状况。今年4月，河北沧县一处地下水呈现了红色，当地的环保局长对此解释说红豆煮水也会出现这种状况。我们在质疑“红豆水”这一说法的同时，也不妨看看具体检测数据：井水苯胺为每升7.33毫克，超出饮用水标准每升0.1毫克70多倍。这样令人惊悚的数字在华北地区地下水检测中并不罕见。
值得注意的是，这个《方案》是我国第一个针对区域地下水污染防治的工作方案。清华大学环境科学与工程系教授王占生告诉记者，由于华北地区地表水资源不够丰富，相较其他地区更加依赖地下水。而本地区人口密度较大，更要密切关注与人们息息相关的地下水污染问题。
抓住地下水污染的源头
地下水深藏地底，它的污染从何而来呢？《方案》分析了华北平原地下水污染的成因。其中，海河流域受污染地表水渗入补给是地下水污染的重要原因。2010 年，该流域废水排放量高达49.73亿吨，未达标的断面比例为60.6%，污染严重的河流渠道、过量施用化肥和农药以及不达标的再生水灌溉区等对地下水环境 影响显著。
同时，重点污染源排放也是造成地下水污染的重要原因。华北平原石油化工行业（包括勘探开发、加工、储运和销售）、矿山开采及加工、生活垃圾填埋场、工业固体废物堆存场和填埋场、高尔夫球场等重点污染源对地下水产生点状、线状污染，部分中小型企业产生的废水未加处理通过渗井、渗坑违法向地下排放直接污染地下水。
在这些污染源头中，中国地质科学院现代生态环境研究所林景星教授特别提到了污水灌溉的危害，“20多年前，有些人认为用地表污水灌溉可以节约水资源，污水中含有废料，更能带来大丰收。这种方法造成的结果就是污水渗入地下，使得地下水被污染。”
不过，地下水污染程度根据埋藏的深浅有很大不同。王占生表示，目前浅层地下水污染较严重，而深层水质量普遍尚可。《华北平原地下水污染调查评价》也显示，华北平原浅层地下水综合质量整体较差，且污染较为严重，直接可以饮用的地下水仅占22.2%，未受污染的地下水仅占采样点的55.87%。深层地下水综合质 量略好于浅层地下水，污染较轻。
“但是，深层水也并非真的安全。今年初山东潍坊一些企业涉嫌通过高压水井向地下排污的事情就会严重影响深层地下水，”王占生说，“而有时候深层水井没有完全封好，使得浅层水渗入深层，也会给深层地下水带来污染。”
地下水污染的危害不可不防
被污染了的地下水有什么危害呢？王占生介绍，不合格水对人体的危害，有看得见的，有看不见的。看得见的通常是微生物污染危害，可能致人突发急性疾病，好在国人习惯饮用开水，可以杀死微生物污染物，这个危害表现并不明显。而看不见的危害，容易被忽视但更值得关注。饮用有机化合物超标的水，容易导致慢性疾病。一天两天没问题，但有机化合物会在人体中富积，最终对身体造成危害，严重时可能致癌、致畸、致突变。而“砷”等重金属离子超标的水致癌危险则更大。
无法饮用，那么能不能用于灌溉呢？林景星表示，被污染地下水中的物质，尤其是汞、铬、镉等重金属离子会在土壤中积累，对农作物有害，还是会间接作用在人体。很多地方用重金属超标的地下水灌溉，使得当地大米重金属超标严重，甚至出现了很多当地人都不吃当地产的大米的情况，而大米重金属超标又不像蔬菜农残超标那样能快速检测出来，会对人体产生长期危害。
值得注意的是，很多人觉得只要“管住嘴”就能避免地下水污染带来的危害，以为家中只要装了饮水机便能放心了。而国外大量研究发现，水中有害物质只有三分之一是通过饮用进入人体，另外三分之二是通过皮肤吸收和呼吸进入人体――在洗浴、洗涤、刷牙、洗脸时，仍然逃不脱水质污染的影响。
地下水污染治理是件“挠头”的事
既然地下水污染有如此危害，如何才能使其重新变清呢？说起地下水污染治理，人们往往会想到地表水治理。其实两者有很大不同。林景星表示，由于污染物进入含水层，以及在含水层中运动都比较缓慢，污染往往是逐渐发生的，若不进行专门监测，很难及时发觉。发现地下水污染后，确定污染源也不像地表水那么容易。
“更重要的是，在排除污染源之后，地表水可以在较短时期内达到净化；而地下水，即便排除了污染源，已经进入含水层的污染物仍将长期产生不良影响。可以说，地下水污染治理是件‘挠头’的事，世界各国都为此困扰。因此，地下水污染应该重在防范，而不是治理。”林景星说。
同时，林景星介绍，在地下水污染尚未解决的情况下，尽量避免使用浅层地下水、选择深层地下水是个可行的方法，因为深层水污染情况要轻得多。不过，长期使用这一方法会使深层水抽取过多，造成地下水面下降等问题，因此只是治标而不治本。“地下水污染真正治本的方法还是要依赖于自然水循环，保证地表水干净，这些地表水渗透进地层，与地下水进行交换，使得地下水污染状况减轻直至水质达标。当然，这一过程非常缓慢，至少也需要几十年。”
在治标与治本之间，目前比较有效的方法是对被污染的水进行深度处理。王占生介绍，深度处理可以通过活性炭等物质吸附水中的有机污染物，达到水质达标的要求。不过，深度处理方法目前还只是用于地表水净化，尚未用到地下水，且费用高昂，不利于推广。此外，对重金属离子超标的地下水采用深度处理的方法也不管用，只能考虑离子交换、膜技术等，同样存在着公益与费用的问题。
北京饮用水尚可放心
地下水污染治理并非一朝一夕，那么每天都要依靠地下水的北京市民该如何放心用水呢？根据《方案》，北京地下水情况也不容乐观，南郊是有机物污染较严重的地区。不过，北京市区居民不必为了饮用水安全问题过分担忧。
清华大学饮用水安全教研所张晓健教授告诉记者，在北京市政自来水系统内，都会保护水源井的深层水。一旦发现水源井重金属或有机物超标，就会停止开采。如果发现某个水源井有微量无机物超标，也会采用调配方法，即把多个水源井的水混合，使得水质合乎标准。
张晓健介绍，上世纪50年代，北京人基本上都是喝地下水，随着城市发展，用水需求上升，开始引入地表水。目前北京市政自来水管中的地下水和地表水比例约为1：2。这些地下水有的来自城区，比如紫竹院、马连道等处的水井，但是所占份额较小，大部分地下水还是来自周边区县。
地下水治理费用是地表水的上千倍
地下水的治理难度非常大，清华大学土木水利学院杨大文教授表示，治理成本有时是治理地表水的上千倍。
地下水有不同深度，地表水可以直接采样，但是地下水的采样却需要通过打井等方式，这项工作非常复杂。即便确定了某地深层地下水遭受污染，治理起来也费时费力。目前的污水净化分为物理、化学和生物方法以及它们的组合方法。一般生物方法比较经济，如活性污泥或生物膜法。
由于地下水污染的区域往往范围较大，井口狭窄，这就使活性污泥法和生物膜法这些生物技术无法大规模的开展。“现有的方法主要是利用清水大量注入深井中进行稀释，这必将造成更大的水资源的浪费。或者灌注大量添加特殊药剂的溶液，而购买这些药剂无疑是笔巨大的开支，效果如何也很难保证。所以最好的治理方法就是预防。”杨大文说。
“深井灌注”难保安全
地下水污染仿佛是伴随工业发展而生的“原罪”，没有哪个国家能完全规避它。
虽然潍坊市许多工厂将污水通过高压水井压到地下1000多米的水层的事情并没有查实。但在欧美，有些地方允许向地下排放污水，但必须通过专门的方式排放，且对地下排污的水质要求要高于地表排污。“由于地下水循环很慢，修复也更困难，所以对排污的水质标准要求非常高。”
目前，美国 89% 的工业废水采用深井灌注的方式被深埋到地下。这种技术顾名思义，就是在地质结构符合条件的情况下，构筑一个千米深井，然后将工业废液灌注进去，封存其中。在灌注过程中，废液会穿越若干个地层，会有六层安全保护管道将废液和周边地层完全阻隔。随着时间推移，酸性废料和碱性土壤层中和，最终实现无害化。
但是，美国实施深井灌注有着严格的规范，它的前提是保证排放物与地下水完全隔绝。目前人们开采地下水的深度一般不超过 300 ～500 米，“深井灌注”的井深通常约 800 米到超过 3200 米不等。
然而，在美国历史上，始于上世纪 50 年代的深井灌注技术还是遇到过两次事故，一次是 1966 年在科罗拉多州，一家化工企业在利用深井灌注废液过程中由于压力过大引起了地震。另一次事故是某一个深井管道腐蚀，造成渗漏。
随后，美国环保署连续颁布法案，要求企业在实施深井灌注的时候，必须提供“无转移”示范证明，确保在1万年内，所灌注液体的有害成分不会从灌注区发生转移，或者当有害废料离开灌注区的时候，已经不再含有有害成分。
近几年，深井灌注技术已开始逐步进入中国。由于深井地下的地质勘察很困难，所以不可能像地表地质勘察那样全面细致。即便现在确认地下没有断层，也不能保证它像美国环境署规定的“1 万年无转移”。与此同时，由于中国还没有出台相应相关法规，所以对于这一技术的监管还是一片空白。在国务院行政法规规定中，只有《地质灾害防治条例》涉及深井灌注行为，但没有具体、有针对性的规定。
而目前在美国，除了完备的立法外，技术革新也为地下水污染修复带来了曙光。可渗透反应墙（简称“PRB 技术”）是目前欧美许多发达国家新兴的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。
可渗透反应墙是一面由活性铝、活性炭及沸石等活性物质组成的埋在地下的“墙”。当污染物通过反应墙时，通过离子交换、表面络合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。
这项技术已经在北美和欧洲地区成熟应用，在治理点污染上收效良好。然而，这项技术在中国几乎没有应用的案例。这可能与我们对地下水污染防治的相对滞后有关。
亟须建立新的水质监测标准
其实国家相关法律早有规定，对于非法排污的企业行为，对相关责任人可做出最高7年有期徒刑的判罚，然而这样的惩罚力度并没有阻挡企业追逐利润的脚步。
清华大学土木水利学院教授杨大文表示，对地下水污染的治理主要是对污染源的控制，污染源控制了，地下水污染问题就能解决。但这存在很大难度，如农业施肥造成的污染，由于涉及到的农户多、又非常分散，因此不好控制。
关键词：地下水污染；污染治理
中图分类号：X523文献标识码：A
1地下水对整个国民经济以及人类生存的重要性
地下水资源不仅容量大，而且还具有良好的水质、分布广泛、使用方便等优点，原位提取，据统计，中国大约有70%的人口以地下水为主要饮用水源，在北方地区，地下水开发利用率比较高，如河流域地下水的利用率超过90%。在所有的水中，地下水占50%以上。地下水的利用和保护是关系到中国经济和社会的可持续发展战略。但一旦地下水的开发与保护不当和污染，不仅其自净能力极弱，还会造成严重的影响，人类活动对生态环境的危害，加强对地下水资源的保护具有十分重要的意义。
2地下水的污染源的分析
排放或排放污染物的来源和地方被称为水污染源。各种水循环过程涉及许多复杂类型的污染源。
2.1工业“三废”
工业“三废物”的一个主要因素是对地下水的污染。工业废水、轻工业废水、石油化工有机废水处理和排放是从城市下水道，直接进入河流和湖泊或排水沟，导致地下水污染。工业气体如二氧化硫，硫化氢，一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物，燃煤污染，污染物形成的雨，地面径流进入水体循环，对地表水和地下水污染造成。工业废渣的有毒有害物质，如重金属，挥发酚，氰化物在水和土壤。其中的一部分降水直接浸润，部分下游地表径流迁移和渗透，从而形成平面和线性地下水污染。
2.2城市生活污染
城市生活污染源主要是生活污水和垃圾。生活污水主要是固体悬浮物，生化需氧量，氨氮，合成洗涤剂，磷，氯，细菌和其他生活污水，医院污水含有氨态氮，磷污染物，合成洗涤剂，厌氧细菌，挥发酚，汞，病毒和放射性物质，多行的一条河流，沟坑，地表水和地下水污染。垃圾与阳光和雨水径流冲刷，可溶性物质会慢慢进入地面，对地下水的污染。
2.3农业污染
因为农业活动，从而导致地下水污染源，其中主要包括土壤残留农药、化肥、植物和动物遗体分解以及不合理的污水灌溉等因素。农业非点源污染，导致农业区地下水硝酸盐含量严重超标。农区，过量使用氮肥，其中约有12.5%～45%的氮从土壤侵蚀和污染的地下水。当然，氮素损失的不完全是从施氮。这些是造成大面积的浅层地下水水质恶化的主要原因，其中最重要的是增加硝态氮和农药以及化肥污染等因素。
3地下水污染治理
3.1物理法
3.1.1屏蔽法
屏蔽法在地下建筑使用各种物理屏障，水污染的陷阱，防止进一步传播的污染物。常用的方法是使用压力灌浆帷幕注浆在地下，水污染是周围形成的帷幕，从而污染水体的陷阱。其他物理阻隔法和泥挡水墙，振动桩挡水墙，大规模更换，电影和合成材料陷阱的方法。适用于地下水污染早期作为一个临时的控制方法。
3.1.2被动收集法
在地下水流向下游，挖一个足够深的通道，收集系统，漂浮污染物收集，或被污染地下水的收集处理方法。在处理光污染（如石油）更有效。
3.2水动力控制法
水力控制方法是利用井群系统的泵或注射区域地下水含水层，水力梯度，使被污染的水，干净的水分离。根据不同的制度安排井组，液压控制规律可分为上游和下游流域的分水岭方法。
3.3抽出——处理法
根据污染物的种类和治疗费用分为物理法，化学法和生物法。污染的地下水处理，井群系统是一个关键的系统，以及控制污染的水流量。治疗地下水方法主要有2个，一个是直接使用，另一个是用来充电。后者是主要目的地为补给，更是造成回灌可以冲淡污染的水，冲洗的含水层；另一方面，可以加速地下水流动，从而缩短维修时间的地下水。
3.4原位处理法
3.4.1加药法
通过井群系统污染的水灌注剂，如灌注中和剂中和酸性或碱性渗滤液，加入氧化降解有机或无机材料形成沉淀。
3.4.2渗透性处理床
适用于薄，浅层，一般用于无害化处理垃圾渗滤液。在下游挖一条沟，沟挖到基岩含水层底部或不透水的粘土层，然后在沟槽可填充有污染物反应渗透介质，地下水污染的流量和介质战壕后反应，生成无害的产品或有沉淀去除。
3.4.3土壤改性法
利用土壤中的粘土层，通过注射原位植入表面活性剂和有机改性材料，土壤有机粘土。一种改进形式的有机粘土可有效吸附有机污染物在地下水。
3.4.4冲洗法
有机烃污染，可用空气清洁，空气被注入到受污染的地区，在底部的空气，在上升过程中，挥发性成分和空气污染物在上升过程中，空气污染物的挥发性成分与溢出，然后气体系统收集和处理。
4结论
地下水是生态循环系统中不可或缺的一部分，对于人类生存和社会的可持续发展发挥着重要作用。水污染是一个非常重要的问题，地下水污染的防治需要所有人的参与，保护地下水不受污染是我们的责任与义务。做到预防为首，治理从细，不断完善地下水的管理体制并不断提高监测精度和监测量。
参考文献
［1］尹国勋，李振山．地下水污染与防治［M］．北京：中国环境科学出版社，2005．
【关键词】莘县；地下水超采；治理措施
莘县地处山东省西部，黄河北岸，冀鲁豫三省交界处，总面积1413km2，人口110万人，耕地面积9.33万hm2，是以种植业为主的农业大县。
1地下水超采现状分析
莘县属于严重缺水的地区，折合人均水资源量仅130m3，远低于全省平均水平334m3。由于莘县自大量建设农田水利工程与地下水取水工程，导致长期过量开采地下水，形成了大范围的地下水超采区。根据《山东省地下水超采区评价》（2014）结果，莘县地下水超采量为2071万m3/a，其中浅层空隙水超采量为1391万m3/a，深层承压水超采量680万m3/a，全县浅层地下水超采区面积达1151km2，占全县国土面积的81%；深层承压水超采区面积达1413km2，与全县国土面积相当。
2地下水超采治理措施
2.1基层服务体系建设
出台《莘县基层水利服务体系建设工作实施方案》《关于建立健全乡镇水利服务机构的通知》，以镇（街）水利管理服务站建设为重点，着力构建基层水利管理协调服务组织，成立农民用水协会和农村供水协会，配备专用的计量设施、维修设备、通讯设施，完善用水组织章程和用水制度，针对地下水超采问题进行工作调研，开展基层人员技术培训、印刷宣传资料等工作，提高基层服务的技术服务水平。
2.2水资源监测计量监控体系建设
提高水资源与水质监测、水利工程运行调度监控自动化、科学化水平，对全县地表水、地下水位及水质进行动态监测。建立莘县地下水超采区治理信息化管理系统，完善地下水监控系统，实行地下水水位、水量双控制，提高地下水水资源监控自动化、科学化管理水平。
2.3马西片区地下水修复补源工程
马西片区位于莘县马颊河以西，属地下水漏斗区。区域内主要河道为鸿雁渠及其支流元庄沟、道庄沟，鸿雁渠长31.7km，莘县境内21km。2017—2019年，清淤扩挖鸿雁渠及其支流，新建鸿雁渠耿楼蓄水闸、焦村蓄水闸、道庄沟蓄水闸3座，加大引进黄河水、金堤河水等客水资源水量，增加区域河道拦蓄水量，加大拦蓄地表水利用量，通过河道入渗补给地下水进行修复补源。年可增加区域蓄水量314.4万m3，年可置换地下水源180万m3，年新增回灌补源水量为63万m3，新增蓄水可改善灌溉面积0.38万hm2。
2.4徒骇河片区地表水挖潜工程
徒骇河干流发源于莘县文明寨村，莘县境内河长68km，流域面积1072.42km2，主要支流有新金线河、俎店渠、范莘干沟等。通过对徒骇河干流河道及范莘干沟、老金线河、河店沟等支流河道清淤扩挖，新建徒骇河李凤桃蓄水闸、新（改）建支流灌排沟渠截蓄闸等工程措施，加大地表径流拦蓄能力，增加雨洪资源利用量，充分调蓄区域内雨洪资源用于农业灌溉，实现地表水置换地下水，压减地下水开采量。
2.5限期封停超采区地下水取水工程
莘县浅层地下水超采水量主要为农业灌溉用水，以及部分生活及工业用水。充分利用河道拦蓄水源和莘州水库、古云水库等调蓄长江水、黄河水等提供替代水源，对有条件实现水源替代的农业灌溉机井和工业取水井依法关停，共封填灌溉机井34眼，封停深井3眼，并加强水资源监控，严管开采取用，建设监测管理系统。
2.6实施水肥一体化高效农业节水工程
优化调整农业种植结构，在古城镇、东鲁街道办事处、徐庄镇、等6个项目区规模化种植基地推广实施水肥一体化农艺节水，建设高标准智能化水肥控制车间，铺设节水灌溉主管网19467m，供水支管36597m，铺设φ16PE滴灌管62709m，共完成微灌面积203.46hm2，可节水50%左右、节肥40%左右、节省劳动力80%~90%、增产30%以上，有效压减农业用水对浅层地下水的开采量。
3地下水超采治理成效
3.1地下水漏斗区面积减小，地下水位上升
根据聊城市水利局、聊城市水文局联合的《2020年第四季度全市地下水动态》，莘县2020年7月地下水漏斗区面积为1363km2，比去年同期减少51km2，地下水平均埋深上升1.56m。
3.2利用地表水置换地下水，压减地下水开采量
莘县经过2017年、2018年、2019年连续3年地下水超采压减治理，分别压减浅层地下水364万m3、357.76万m3、318万m3，压减深层水34.5万m3、78.53万m3、30.4万m3。截止2019年末，莘县共压减浅层地下水1039.76万m3，剩余351.24万m3，压减深层地下水143.43万m3，剩余536.57万m3。
3.3助力莘县地下水节水型社会达标建设
通过优化调整农业种植结构，推广农艺节水工程，发展高效农业节水。有利于深入贯彻节水优先方针，提升全社会节水意识，控制水资源消耗强度，全面推进节水型社会建设。
3.4环境效益和社会效益显著
促进了当地的农业生产持续、稳定和高效发展，充分发挥水资源的效益；同时，通过增加蓄水、地下水位回升，有利于地表植被等绿化苗木的生长，使区域水环境和生态环境得到明显改善，同时也改善当地的投资环境及开发建设环境。
4对策与措施
4.1加强地下水监测能力
莘县应利用超采区治理时期建立全面的水位监测数据，包括水位的变化，地下水取水工程（农业、工业自备井、城镇供水水井数量、分布和开采层位等），发挥水位日常监管和预警作用，提高地方超采区治理技术支撑和服务力度。
4.2出台地下水管理法规
完善和出台相应法规规章，细化地下水管理制度和措施，增强地下水超采区治理法规政策的可操作性和执行力。备用机井要建立相关管理制度，参考机井封填规范建立分级分类启用制度，条件较好的深层机井可转为监测井，填补目前莘县无深层承压水监测数据的空白。
4.3强化项目后续管理
跟踪和分析农田水利项目发挥的效益和节水能力，配套设施的投产及对周边的地下水位的影响，对超采区的超采量、地下水水位变幅、超采区面积进行定量评估。对机制建设、管控约束、关闭地下水取水工程、地表水替代等进行客观评价，保证压减措施的针对性和可行性。
4.4加强宣传教育引导
关键词：地下水；污染
《2010年中国水资源公报》提供的资料中，根据763眼地下水监测井的水质监测资料对地下水水质进行分类评价。Ⅰ～Ⅱ类水质监测井占总数的11.8%，Ⅲ类水质监测井占26.2%，Ⅳ～Ⅴ类水质监测井占62.0%。权威公报表明，我国地下水污染问题已经非常严重，最近有网友在微博上爆料，山东潍坊许多化工厂、酒精厂、造纸厂将污水通过高压水井压至1000多米下的水层，污染了地下水。一时间，“地下排污”就成了众矢之的。有关部门对全国118个城市地下水监测数据显示，大约有64%的城市地下水遭到严重污染，33%的城市地下水遭受轻度污染，地下水基本清洁的城市只有3%。
一、地下排污的危害
一是地下水遭到污染后治理困难。地下水被喻为人类的“生命水”。一旦遭受污染，后果极其可怕。常规污染如BOD、氮、磷容易处理，成本也不高。那些难以降解的剧毒致癌物质如PCB、多环芳烃及无法降解的砷和汞等，处理成本高、运输风险大，本应作为剧毒危险物品运送到专门填埋场处理，却被企业悍然排入地下。这就是我国90%的城市地下水污染和湖北地下水砷污染的主因之一。
二是我国目前地下水污染范围非常广，从沿海到边疆，几乎无一幸免。这就势必造成治理难度大。遗憾的是，这一现象似乎并未引起政府和公众足够的重视，地下排污似乎也没有得到有效遏制。这不只是让更多民众生活于危险之中，而且还引发了恶性环境污染事件的发生。2012年春节期间发生的广西龙江河镉污染事件，肇因就是一家企业将污水直接排入地下溶洞。
三是全国地下水污染势头仍在扩大。目前我国地下水污染呈现出由点到面迅速扩大、呈现出由东部向西部推进、由城市向农村蔓延、由局部向全国扩散的趋势。污染物由无机向有机发展，甚至出现无机物有机物并驾齐驱的势头。危害程度日益严重。地下水污染面积迅速扩大，污染程度不断增加。华中师范大学教授戴建业表示：“最近才听说许多地方用工业废水灌溉水稻，在重金属严重污染的土地上种蔬菜，他们自己不吃这些大米和蔬菜，‘丰收’后全部卖到城里赚钱。污染企业污染了农民的土地，农民在污染土地上种庄稼害城里人，我们已经成了一个相互毒害对方的社会。”
二、治理地下水污染的对策
2011年10月28日，中华人民共和国环境保护部以环发〔2011〕128号印发了《全国地下水污染防治规划（2011-2020年）》。地下水污染防治存在的主要问题，一是地下水污染源点多面广，污染防治难度大；二是地下水污染防治基础薄弱，防治能力亟待加强；三是对地下水污染防治的认识有待提高。
首先，治理地下水污染要加大法律法规建设力度。时至今日我们国家尚未制定并颁布控制深井灌注的法律法规。《地质灾害防治条例》虽然涉及深井灌注行为，但没有具体、有针对性的规定，更没有处罚措施。现行的环境质量标准和污染物排放标准主要是针对大气、地表和地下水水体、浅层土壤这三种介质，由于深井灌注是利用第四类环境介质处置污染物，需要对这种新型的处置方式制定新的质量标准。目前，对地质环境保护的监督管理也没有纳入环境保护部的管理职能。因此必须明确部门职责，加大立法力度，通过法律途径保护地下水资源。
其次，要提高保护地下水资源重要性的认识。我国地下水资源地域分布不均。全国地下水资源年平均为8218 亿立方米，全国地下水资源量由东南向西北逐渐降低。随着我国经济社会的快速发展，地下水资源开发利用量呈迅速增长态势，全国655 个城市中，400 多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%。地下水资源的长期过量开采，导致全国部分区域地下水水位持续下降。
再次，要合理制定地下水资源保护规划，地下水污染问题已经到了必须认真解决的地步，各级党委和政府一定要提高认识，加大力度对恶意污染地下水行为的整治力度，制定中长期治理地下水污染规划，要狠抓地下水污染治理，切实做好关系到子孙后代健康的地下水资源问题。为国民经济可持续发展和人民群众的生命健康做出积极的贡献。
地下水虽属可再生资源，但地下水更新和自净非常缓慢，一旦被污染，所造成的环境与生态破坏，往往长时间难以逆转。
中国目前水资源所面临的形势非常严峻，地表水资源受到了严重污染，特别是在中国城镇地区情况更为严重。现在存在这样的态势――当地经济越发达污染越严重。北方的海河、淮河和辽河，这些地方的城市工业发达、人口密度大，地区污染尤为凸显；在南方太湖流域、巢湖、滇池，也都受到不同程度的污染。“我们在关注GDP增长的时候，实际上在付出非常昂贵的环境成本。”
根据《地下水污染防治规划》，在全国655个城市中，400多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%；北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。在没有新水源的情况下，失去了地下水也就意味着生存受到威胁。
地下水占中国水资源总量的1/3，中国地质调查局专家在国际地下水论坛的发言中提到，全国90%的地下水都遭受了不同程度的污染，其中60%污染严重。
过量使用化肥农药、用城市污水灌溉等，都让土壤受到污染，形成最大的面状污染源，而被污染的河流湖泊会直接渗透到地下水源。相对于浅层地下水，深层地下水质量要优良，这也是很多城市用水的主要来源。但一些地带的隔水层很薄，甚至开了天窗，使已受污染的浅层水进入到深层水。城市污水排放量增加，但处理能力不足，甚至市政管网渗漏，都会造成地下水污染。所以，城市也是污染的源头之一。
中国现有生产使用记录的化学物质4万多种，其中3000余种已列入当前《危险化学品名录》，具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质。对化学品生产使用企业数量较多、化学品生产使用量较大、地理位置生态环境较为敏感的区域，“十二五”化工行业规划重点发展的区域，风险防控基础设施和监管措施尚需进一步提高的区域，列为重点防控区域。
【关键词】降水设计；地下水；突涌
1.工程概况
本工程为市重点工程项目，基坑开挖深度7.60m，在地下室工程施工过程中，于基坑北半部西侧出现地下水突涌现象，涌水量较大，基坑底部“沸腾”翻着水花，且涌水面积不断扩大，导致基坑积水过多，无法继续施工，施工单位被迫局部进行回填压水。
2.场地工程地质及水文地质条件
2.1工程地质条件
根据岩土工程勘察报告中的岩土条件如下：
①杂填土：灰褐色，松散，上部含植物根系，碎石、砖块的建筑垃圾构成。②粉质粘土：灰黄色-棕黄色，可塑，局部软塑。③粉土：灰黄色-褐黄色，饱和，中密状态。④粉质粘土：黄褐色，硬塑。⑤粉细砂：黄褐色，饱和，密实状。
2.2水文地质条件
场地地下水主要赋存与第3层粉土中，类型为孔隙微承压水。承压水头2.00-3.00m，稳定水位埋深为3.60-3.80m。基坑平行于龙凤新河且最小水平距离29.35m。基坑范围内的地下水接受补给源补给，补给量较大。
3.基坑地下水突涌分析
利用水文地质学和工程地质学原理，通过对上述两图的分析如下：
基坑降水影响范围内，地下空间分布有两层地下水，一层是粉土中的水，另一层是粉细砂中的水。基坑支护的方案中没有认识到第一层水的存在，所以将降水目标放在深部的砂层，而导致突涌发生的主要原因就是第一层水。
第一层水与龙凤新河水系相连，水力关系甚为密切。龙凤新河水面标高高于基坑底部，形成水头压差。加之该层水系厚度不大但呈片状分布，原布置的降水井间距过大对其产生的影响很小。基坑一旦开挖形成后，该层水就会渗透至基坑内，加上龙凤新河的丰富补给源和水力压差，促使水流合并，流速增加，迅速打通并扩大粉土层内的水系排泄通道。基坑地下水突涌随即发生。
还有一个原因，就是模型中的第四层粉质粘土，根据我院勘察资料统计分析，从亳州市区的土层分布情况来看，在这个标高的土层是粉土与粉质粘土互层，以粉土为主，空间产状很复杂。所以说，本基坑地下水突涌的发生，不排除两层水系合力的作用。
4.基坑地下水突涌治理设计
通过上述模型分析，我们及时的提供两套地下水突涌治理设计方案。分述如下：
4.1 高压旋喷桩截水帷幕设计
在基坑西侧壁之外10.00m处布置单排直径600mm旋喷桩311根做截水帷幕，桩间距0.40m，搭接长度0.20m。见下图：
有效桩长的确定根据勘察报告中的剖面图并按现行国家有关规范要求进行计算：
桩长计算结果为17.00m。
根据岩土条件，施工工艺采用双重管。相关技术参数见下表：
4.2 轻型井点与管井组合截水设计
布置直径0.60m，降水井17眼，井深25.00m，间距10.00m，设计单井出水量1200m3/d；轻型井点设计深度8.20m，地表预留0.20m，有效井深8.00m，穿过第三层粉土层，井间距1.00m，采用直径50mmPVC管材。按线状总长度分3个工作组。
通过轻型井点与管井组合降水设计计算结果来看，轻型井点可以有效截流第三层粉土中的水，控制基坑地下水突涌；管井对下部粉细砂层中的水位降深也很容易满足施工要求。
塔拉滩地区位于共和盆地西南部，距海南州共和县城约3．0km由于滩地的地表水匮乏，地下水未开发利用，塔拉滩地区居民人畜饮水及农灌水均来源于低于滩地带200余米黄河抽取，而地下蕴藏有丰富的地下水资源没有利用，生态环境却因缺水而不断恶化、土地严重沙化、草原不断退化，合理开发利用地下水资源已迫在眉睫，塔拉滩地区生态环境治理和改造已刻不容缓。
1地下水形成的自然条件
1．1地理位置
塔拉滩位于群山环抱的共和盆地中部黄河左岸，平面上呈东宽西窄的“葫芦”状北北西向展布，南北长约25km，东西宽约66km，面积约1．38万km2。地势上以3°～10°的坡降自北西向东南倾斜，至最低处的龙羊峡水库水面海拔高度仅为2574m。涉及共和县7个乡9个行政村、有人口21885人，有草地面积208843hm2，耕地面积662hm2，牲畜存栏25．3万头(只)。因受严重缺水条件限制，经济发展相对滞后，铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右，受气候环境条件的影响，塔拉滩地区风沙大，生态环境恶化，环境治理用水也异常紧缺。
1．2气象及水文条件
塔拉滩地区具有日照强烈、冬寒夏凉、日温差较大、降水集中、干旱少雨、风沙大、无绝对无霜期、气温低、冷热剧变等特点。盆地多年平均气温1℃～5．2℃，多年平均降水量为310．5mm，多年平均蒸发量1751．4mm，一般风速9m/s～10m/s，最大风速12．3m/s～18．3m/s。共和盆地干旱少雨，自然条件较差，导致地表水系不甚发育，区内主要有三大水系:1)沙珠玉河发源于盆地西部的阿拉丘一带，汇水总面积5703km2，全长95km，由泉水汇集而成，自西向东注入达连海湖，沙珠玉河多年平均径流量16232×104m3。2)恰卜恰河是黄河一级支流，河流长约70km，流域面积817km2。山口处测得瞬时流量0．483m3/s，出山后2km～3km即渗入地下，转化为地下水，至上再次溢出，转为地表水，年径流量达2828．78×104m3/年，最终流入黄河。3)黄河发源于巴颜喀拉山北麓山区，龙羊峡坝址断面的多年平均流量为640m3/s，总径流量202×108m3/年。
1．3地质及水文地质条件
1．3．1地形地貌及地层条件滩地由一塔拉、二塔拉、三塔拉组成，塔拉台表部地形平坦开阔，三个塔拉由北而南从低级到高级呈阶梯状排列，东西向自山区至平原区由高到低，滩地带高出黄河400余米，滩地东缘的黄河谷地形呈多级阶地，其中Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级阶地已被龙羊峡水库淹没。共和盆地在第四纪早～中更新世内陆沉积环境中，堆积了厚达300m～1000m的松散堆积物，下部为一套早更新统亚粘土、亚砂土、中粗砂、粉细砂地层，表部覆盖了上更新统亚砂土、亚粘土、砂砾石、中粗砂、中细砂层，为盆地第四系孔隙水的赋存运移创造了良好空间。
1．3．2地下水的形成与分布具独立补径排水文地质系统特征的共和盆地地下水，严格受控于地质构造、地层岩性及地貌环境背景条件。滩地西部及北部的基岩山区是滩地地下水的补给区，广大滩地带富含丰富的埋藏深、分布较广的松散岩类孔隙半承压、承压水。共和西盆地是一个半封闭的盆地，南北山区是地下水的形成区，以大气降水补给为主。而山前平原和盆地中央是地下水的径流排泄区，地下水以径流为主，黄河谷地则是盆地地下水的主要排泄区。
1．3．3地下水的补径排条件
(1)滩地地下水来源于滩地周边基岩山区，周边基岩山区是滩地地下水的补给区。盆地北部的青海南山和南部的河卡南山，由于山区基岩，构造、风化裂隙发育，地形陡峭，大气降水迅速汇集沟谷或渗入基岩裂隙中，减少了水分的蒸发，有利于地表水和地下水的形成。另外山区气温低，降雪时间长达5个月，大量积雪于4月份融化，集中补给地下水，有利于地下水的形成。基岩裂隙水又以泉的形式排泄于沟谷中汇成地表径流，在出山口后大量渗入地下，形成第四系松散岩类孔隙潜水。大气降水形成山区地表水和地下水，它们是盆地地下水的主要补给来源，因此山区是地下水的补给区，山区沟谷是盆地地下水的补给通道。
(2)山前倾斜平原和盆地中央是地下水的径流区。无论是潜水、承压水或半承压水都是接受山区沟谷地下径流的补给和山区地表径流出山口后迅速入渗补给。其中盆地西部地区，山前倾斜平原地下水径流补给盆地中央带为半承压水，新哲农场以西，由于断裂及背斜的阻水作用，地下水位抬高，并形成大片沼泽、湿地，一部分地下水消耗于蒸发，另一部分地下水以泉的形式泄出地表形成泉集河，排泄于沙珠玉河中;南北山前倾斜平原地下水在山前断裂带附近形成地下跌水，补给盆地中央带地下水;沙珠玉河也从上游至下游由排泄地下水逐渐变为补给地下水;盆地东部地区，地下水主要接受西部邻区半承压水向东径流补给、沙珠玉河的侧向补给和山区地表水的渗入补给，并于恰卜恰河转弯处及黄河左岸溢出地表，分别排泄。
(3)黄河谷地是地下水排泄区。由于黄河深切，使共和盆地成为外泄盆地，共和西盆地上更新统含水层受黄河强烈切割影响，含水层直接，地下水在黄河Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ级阶地前缘形成阶梯状泄出带。
2地下水资源评价及开发利用前景
2．1地下水资源评价据前人资料，利用泉水泄出量统计法，武雷村黄河左岸—沙有村一带测得恰卜恰河谷右岸泉水泄出量Q1=6．68×104m3/d，拉干峡—武雷村黄河左岸测得泉水泄出量Q2=21．58×104m3/d，二者之和即为整个塔拉滩地区地下水天然径流量的主值，Q泄=Q1+Q2=28．26×104m3/d，由于龙羊峡水库的蓄水，部分泉水溢出点成为淹没区，2008年4月～6月测得塔拉滩地区东缘黄河左岸泉水总流量为15．571×104m3/d。恰卜恰河谷右岸泉水泄出量为5650．34m3/d，占整个塔拉滩地区泉水泄出量的3．63%，一塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量2．702×104m3/d，占整个塔拉滩泉水总流量的17．35%，即一塔拉地区地下水天然径流量的主值为2．702×104m3/d，二塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量7．852×104m3/d，占整个塔拉滩泉水总流量的50．53%，三塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量5．017×104m3/d，占整个塔拉滩泉水总流量的32．22%。塔拉滩地区地下水水化学类型为HCO3•Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•HCO3—Na•Ca型水，呈无色、无味、无嗅，透明，矿化度小于1．0g/L，水质达到人畜饮用及工农业用水水质标准。
2．2地下水的开发利用前景
塔拉滩地区由于地下水位埋深较大，交通不便，主要为农牧民居住，基本上没有开采地下水，地下水处于天然状态。铁盖乡位于黄河左岸塔拉台上，塔拉台高出黄河约300m～400m，目前铁盖乡居民饮用水靠从恰卜恰河谷采用泵站提水解决，农灌用水依靠从黄河采用三级泵站提灌解决。铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右，没有能力负担高昂的水费，因此大部分费用均由政府承担，每年政府需要耗费大量的财力解决铁盖乡的人畜饮用水及灌溉用水问题。而当地的地下水位埋深200m，水位高出黄河200m，开采塔拉滩地下水资源意味着可少做200m提水的无用功，还不包括泵站在运行过程中的成本及维护费用。因此合理开采地下水资源可极大的降低取水成本、减少黄河泵站运行成本及维护费用、减轻政府的经济负担，所以塔拉滩地区地下水的开发利用已势在必行。塔拉滩地区东缘黄河左岸地下水总排泄量达15．571×104m3/d，这个排泄量可近似认为是地下水天然径流量，恰卜恰河河谷右岸地下水泄出量为5650．34m3/d，一塔拉地下水排泄量为2．7×104m3/d，二塔拉地下水排泄量为7．85×104m3/d，三塔拉地下水排泄量为5．017×104m3/d。这些地下水泄出量可近似作为允许开采量的极限值，则一塔拉地区允许开采量为2．702×104m3/d，二塔拉地区允许开采量为7．852×104m3/d，三塔拉地区允许开采量为5．017×104m3/d。目前，仅在一塔拉马汉台一带有少量机井开采地下水，开采量不足2000m3/d，其余地段地下水处于天然状态，故塔拉滩地区地下水开采潜力巨大。地下水的开采方式为机井，抽水设备为深井潜水电泵。开采井宜垂直地下水流向布置。一塔拉地下水埋深100m～150m左右，含水层岩性主要为下更新统河湖相粗砂、中细砂，布井间距1．0km～1．5km，井径325mm～377mm，井深300m～400m，单井涌水量600m3/d～2000m3/d;二塔拉地下水埋深180m～250m左右，含水层岩性主要为下更新统河湖相中砂、细砂，布井间距0．8km～1．2km，井径325mm～377mm，井深500m～700m，单井涌水量在1000m3/d～3000m3/d;三塔拉地下水埋深300m～380m左右，含水层岩性为早更新世河湖相中细砂，水位埋深大，开发利用成本较大，建议开采河卡滩地下水向三塔拉地区输水，或加大二塔拉地区的开采量向三塔拉输水。
2．3地下水开发利用对生态环境的影响程度
塔拉滩泉水泄出量15．571×104m3/d，黄河在龙羊峡坝址多年平均流量5529．6×104m3/d，泉水泄出量仅占河水流量的0．307%，开采塔拉滩地下水对龙羊峡水库基本上没有影响。开采塔拉滩地下水，对黄河岸边的泉水有明显的影响，对由泉水形成的小湖泊影响较大，可能存在泉水断流及小湖泊干枯现象。由于泉水及湖泊均位于龙羊峡库区的沙漠化地区，少量泉水断流及小湖泊干枯对生态环境影响不大。塔拉滩地下水的开采会造成泉水流量的减小，在泉口附近生长的植被减少或消失，形成土地沙化，但泉口植被原本就很稀少，因而土地沙化基本可忽略不计。塔拉滩地区地下水位埋深100m～300m，现有旱生植被对地下水没有依赖性，因而开采地下水对塔拉滩地区植被影响甚微，仅对泉口泄出带的植被有较大影响，从地面测绘的调查结果来看，黄河岸边泉水泄出带多为沙化严重地区，泉水泄出量的减少不会产生更严重生态环境的问题。现状条件下塔拉滩沙漠化处于扩展状态，草场退化加剧，水土流失严重。塔拉滩上现有的植被与地下水位埋深没有丝毫关系，地下水合理开采不会对现有植被造成危害，同时由于地下水的开采利用灌溉可有效的加强塔拉滩植被的生长，防止土地沙化的扩展，减少水土流失。通过对1985年～2006年的共和盆地牧草生长气象因素分析，除了气温因素对牧草的生长起着决定性作用外，降雨量对牧草的生长也起着重要的作用，也就是说水对植被的生长有着至关重要的作用，合理的利用地下水资源可极大的改善塔拉滩地区的生态环境。塔拉滩地区土地沙化缺水，而地下却蕴藏着丰富的地下水，水位高出黄河水100m～200m，就地开采地下水可节省大量的电力资源，同时开采地下水并加以开发利用可避免大量的水资源白白流失。综上所述，开采塔拉滩地下水资源不仅不会造成生态环境的恶化，而且可以节约大量生产成本，解决人畜饮水困难，可在改善生态环境的同时加快塔拉滩的合理开发利用。
3塔拉滩地区生态环境现状及治理措施
3．1生态环境现状
塔拉滩总面积为2136km2，海拔2600m～3200m之间。因受缺水条件限制，土地利用率较低，经济发展相对滞后，铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右，受气候环境条件的影响，区内风沙大，生态环境恶化，环境治理用水特别紧缺。塔拉滩地区土壤类型为栗钙土、轻壤或沙壤。土层厚度在40cm～60cm的约占60%，100cm左右的土层不足1/3，这种土壤一旦失去植被的保护，在强风的侵蚀下极易遭风蚀，造成沙漠化及水土流失。塔拉滩原生植被优势种为克氏针茅、紫花针茅、青海固沙草、岌岌草、扁穗冰草、细叶苔草等。由于气候温暖干旱，草地沙化、退化，草群的牧草种类单纯，以旱生丛生禾草克氏针茅、岌岌草、青海固沙草为优势种，伴生种有细叶苔草、针茅、赖草、早熟禾、火绒草、一裂委陵菜、多裂委陵菜等牧草。塔拉滩生态环境恶化主要表现在四个方面:1)沙漠化处于扩展状态。2)草场退化加剧。3)水土流失日趋严重。4)草原鼠害猖獗，毒杂草危害严重。
3．2生态环境治理的措施
治理的主要措施:1)治理的核心是解决水的问题，兴建水利设施，建立草原灌溉系统，实施打井取水、建池蓄水和节约用水制度，充分利用得天独厚的地下水资源进行植树种草、防沙固沙治理工程建设。2)做好休牧育草工程，切实抓好草地退牧休牧育草工程。3)通过营造防护林、水土保持林、林田防护林网和实施草地围栏。4)加强退化的草场治理，培育和引进适合塔拉滩地区气候特点的耐寒、耐旱经济林木与优良牧草种植，实施人工种草、飞播种草、围栏封育等措施。5)应建立健全水资源监测系统，做到科学用水、统一管理、统一规划，提高用水效率，加强节约用水新观念，树立保护水资源思想意识，使水资源系统维持一种良性循环状态，以达到水资源永续利用的目的。
4结语
(1)塔拉滩地区赋存有较丰富的松散岩类孔隙水。地下水的补给来源主要是西部邻区半承压水向东的径流补给以及沙珠玉河的侧向补给，其次为山区地表水的渗漏补给和南部阿让山地下水少量的侧向补给;径流区为沙珠玉河至塔拉滩东缘之间;排泄区为塔拉滩东缘黄河左岸及东北缘的恰卜恰河拐弯处，大部分以泉的形式、少部分以地下暗流的形式排泄于黄河及恰卜恰河中。塔拉滩地区赋存有较丰富的松散岩类孔隙水，含水层为第四系早更新世河湖相中细砂层，地下水类型为承压、半承压水。
