浅析地下水污染及其防治措施

南海龙，邓 鑫

(西北大学 城市与环境学院，陕西 西安710127)

地下水是水资源的重要组成部分，是人类生存、生活和生产活动必不可少的自然资源，在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起到不可估量的作用。作为地球上的淡水资源，它具有很高的生态价值和经济价值。随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的提高，产生的气体、固体及液体废弃物越来越多，分别从不同途径对水环境造成了严重的污染。

地下水污染(Groundwater pollution)通常指由于人类活动引起地下水中化学成分和物理性质以及生物学特性发生改变，从而导致质量水质恶化、使用价值(功能)降低的现象［1］。与地表水污染不同，污染物进入地下含水层后，迁移扩散速度缓慢，污染往往是逐渐发生的，难以及时发觉;发现地下水污染后，确定污染源也相对比较困难。更重要的是由于地表以下地层结构的复杂性等因素的影响，使地下水污染难以治理，地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，已经进入含水层的污染物仍将长期产生不良影响。

1 地下水污染的特点、方式及途径

1.1 地下水污染的特点

一般而言，地下水由于贮存于地下含水介质中，不易被污染。一方面，包气带具有过滤屏障作用，可将进入地下的有害物质优先过滤掉;另一方面，污染物在进入地下水沿途易被土壤、岩石及水体中的微生物降解而成无害的物质，因而地下水的污染常被人们忽视。但是，由于环境容量的有限性，污染物进入地下水系统超出其自净能力时，将会对地下水造成一定污染。地下水一旦被污染，很难被及早发现，其后果莫测。地下水污染具有如下特点。

(1)不确定性。由于地下水含水介质的差异性和复杂性，决定了地下水污染范围的不确定性。地下水一旦被污染，其范围很难准确圈定。

(2)隐蔽性。地下水一旦被污染，很难被发现，不像地表水污染直观明显而易于监测，因而常不会引起人们的关注。

(3)延时性。地下水污染早期不易被觉察，待人们发觉水质有明显变异特征时，才确定地下水已被污染或严重污染。

(4)广泛性。由于地下水是处于不断运移和循环中，经历着补给、径流、排泄各个途径，在地质环境复杂的体系中，各个水力系统又有着密切的水力联系，从而决定了地下水污染范围的广泛性。而地表水污染仅局限于水体所流经或贮存的有限空间内。

(5)不可还原性。地下水运移于含水介质中，由于受含水介质差异性、空隙、裂隙系统的限制，使地下水的运移速率极其缓慢，地下水在含水系统中的循环周期也相当长(几年、几十年、几百年)，从而决定了污染地下水体在地下滞留时间亦长，使污染的地下水在近期内很难得以彻底修复还原。而地表水循环流动迅速，只要排除污染源，并加以一定的改善措施，水质还是能在短期内得到改善、净化的［2］。

1.2 地下水污染的方式

地下水污染的方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染是指污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变，是地下水污染的主要方式。间接污染是指地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。例如，由于污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的减少等。这两种方式中，间接污染的过程更为复杂，污染原因更易被掩盖，要查清污染来源和途径更为困难。

1.3 地下水污染的途径

地下水污染途径是指污染物从污染源进入地下水的路径。通常情况下，大部分污染物都是随着补给过程进入地下水的，污染途径大致有5类。

(1)间歇入渗。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期性地渗入含水层，主要污染潜水。常见的污染源有地表废物堆、垃圾填埋场、尾矿库、饲养场、污灌的农田等。此类途径的污染程度与污染物的种类、污染源强度等有关。

(2)连续入渗。污染物随补给水不断地渗入含水层，主要污染潜水。常见的污染源包括废水坑、污水池、沉淀池、沉渣池、化粪池、排污沟、管道渗漏处等。污染物在进入地下水之前，要经过包气带，由于地层本身具有一定的过滤和吸附作用，可以在一定程度上使污染物浓度降低，因此此类途径的污染程度受包气带岩层厚度和岩性的影响较大［3］。

(3)含水层之间的越流。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层(或天然咸水层)转移到未受污染的含水层(或天然淡水层)。污染物通过整个层间或破损的井管污染潜水和承压水。如地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水即属此类。

(4)由地表水侧向渗入。污染物通过地表水补给过程进入地下含水层，污染潜水或承压水。其特征是污染物影响范围局限于地表水周边，呈带状或环状分布。此类途径的污染程度受地表水水质、水动力条件以及距岸边的距离等因素的影响较大。

(5)由通道直接注入。某些情况下，在利用井、孔、坑道等将污水直接排入地下岩石裂隙中进行地下处理时，排入的污染物质超过了地层的吸附、过滤等自净能力，就会造成地下水污染，严重时可能形成大面积地下水的连片污染。

2 地下水污染的成因及危害

2.1 地下水污染的成因

(1)地下水超采导致地下水水质下降。过量开采地下水除了会造成区域性的地面沉降、造成地表塌陷、改变自然景观等地震灾害之外，还会造成沿海地区超采地下水会破坏地下淡水与海水的压力平衡，使海水内侵，造成机井报废，人畜饮水困难，土壤盐碱化，地下水质下降［4］。

(2)地表污(废)水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染。农耕污染具有量大面广的特征，未经利用的氮肥在经过地层时通过生物或化学转化成硝酸盐和亚硝酸盐，长期饮用这种污染的地下水将可能导致氰紫症、食道癌等疾病的发生。

(3)石油和石油化工产品的污染。随着石油的大规模勘探、开采、石油化工业的发展及其产品的广泛应用，石油及石油化工产品的泄漏对于地下水的污染已成为不可忽视的问题。在目前已发现的地下水有机污染物中，石化产品是生物难以降解、对人类健康危害较大的污染源。

(4)垃圾填埋场渗漏污染。许多垃圾填埋场采用的是混合填埋法，各种垃圾没有进行分类，统统堆放在一起，且大部分垃圾填埋场的防渗层都只有单层结构。垃圾填埋场长期渗漏积累造成有毒物污染地下水，很容易进入食物链系统，进而造成更大的危害。

2.2 地下水污染的危害

(1)对人体健康的危害:地下水中含有有害物质，吃了会使人中毒;含有病毒、病菌、微生物的地下水，吃了会使人生病、死亡。

(2)对工业的危害:工业采用被污染的地下水，不但腐蚀各种机械设备，而且会大大降低产品的质量，影响工业正常生产。

(3)对农业的危害:用被污染的地下水灌溉农田，不仅会降低农用设备的功能，而且将使土壤恶化，改变土壤物理、化学性质而抑制农作物的正常生长，甚至直接致死的作用。

3 地下水污染的防治措施

3.1 地下水污染的预防

地下水污染一般不易被发现，不像地表水可以从水体的颜色、嗅味等物理性状来判断是否受到污染，当发现时污染已持续很长时间，污染范围已经扩大。地下水污染治理涉及受污染的土壤及含水层的治理和恢复，比地表水污染治理难度要大，费用要高。因此，对地下水污染要采取以防为主的方针。

(1)加大宣传力度，提高公众环境意识。要努力贯彻有关法规政策，坚决贯彻执行《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》。完善地方法规，实行谁污染谁治理，谁开发谁保护的原则。有步骤、有重点地解决水环境污染问题。小而散、多的污水厂建设不仅给国家和企业造成巨大的投资浪费。还由于企业负担过重、管理水平较低等原因，使预想的环境治理目标大打折扣。集中建设规模化污水厂，变“谁污染谁治理”为“谁污染谁掏钱”的政策时机已成熟。加快建设污水处理厂，处理工业废水及生活污水，是保护水环境的一个重要途径。在经济技术许可的情况下，在污染较为严重的城市，有计划地兴建一些污水处理厂，加快建设速度、提高处理能力加强水质监测、发现问题及时解决。

(2)统筹规划，合理开发地下水资源。增强全民环保意识，强化节约用水，推广节水新技术，加强对用户尤其是大户的用水量控制，扶持企业搞环保，推广洁净新能源外，应把能源基地作为一个生态系统予以全面规划。把单个污染源的孤立治理，变以水系或地区为单位进行防治，以全面改善生态环境。此外，还要加强环境地质科学研究，尽快摸清各地区的水环境容量，并以其指导规划和建设。如工业布局要考虑环境承载能力，在水环境容量超负荷地区，要严格控制高耗能、重污染工业的发展。限制重污染工业发展，对县属中小企业及乡镇企业要严格管理，不能只考虑地方利益而弃环保于不顾。建立排污许可证制度，同时提高排污收费标准，新、扩建企业，必须执行“三同时”，使环保与建设同步或超前进行，对污染严重而又不能治理的企业，要限期转产或搬迁。

(3)建立水质监测网，加强水质监测，发现问题及时解决。建立水质监测站网，逐步建立和完善水环境监测体系，对重点污染地区(段)进行重点监测，系统掌握城市(区域)地表水、地下水水质的污染发展变化及动态特征，为保护水环境提供科学依据［5］。

3.2 地下水污染的治理措施

治理已污染的地下水是比较困难的。水污染后的治理措施，要根据污染状况、范围、性质、水文地质条件和使用要求，通过经济技术比较确定。发现地下水污染后，首先应当切断污染源，然后立即采取防止污染物进一步扩散的补救措施。治理措施大致有以下几种。

(1)人工补给被污染的地下水，使其稀释和净化发现地下水有污染物质后，采取强排方法，使 已被污染的水直接排出，促进净化。改变地下水径流条件，加速水的交替循环，以达到改善水质之目的。对污染的地下水应采用防渗墙或防渗帷幕进行堵塞或截流，通常应穿透含水层直达隔水层［6］。

(2)防止工业“三废”对地下水污染要切实贯彻执行“预防为主、防治结合”的方针，采用先进技术、改进生产工艺、采取闭路循环、把工业“三废”的污染消化在生产过程中。防止地下水污染的继续扩大。工业“三废”达标排放、合理布局，强化水资源的保护和管理，严禁渗坑渗井排放，所有排污沟、渠应全部硬化和密封，严禁下渗污染。特别应注重对化工、造纸、制革、制药等用水量较大企业的排污治理，实行达标排放。对缺乏有效治理措施的，视其情况予以关、停、并、转、迁。尤其是在新建和改建城市中，应按“先地下、后地上，先基础、后主体”的原则;通过规划布局调整结构来控制污染，和对控制新污染源的产生有重要的作用。

(3)对污染的地下水进行水处理，采用物理、化学和生物方法进行处理。建立“闭路循环”式的生产和消费系统，可以大大减少工厂和城市送进垃圾填埋场、下水道和垃圾站的废物，从而保护地下蓄水层免受渗漏的污染物的危害。一家企业生产过程中产生的工业废水和固体废弃物，也许正是另一家企业生产所需要的原料，这样既可以“变废为宝”，又大大减少污染物质的排放。在一些发达国家，废物的分类、收集、回收、再利用已形成一个专门行业。而我国在这方面虽然也做了一些工作，但在废物的交换种类、规模及市场容量等方面还有待于迸一步完善。

4 结语

总之，水环境的保护是关系到社会发展和人民生活的大事情，特别是地下水它具有埋藏性和系统的复杂性，一旦污染，治理将非常困难，付出的超过地表污染几倍乃至几十倍的代价，并且使原本就紧缺的水资源，供需矛盾更加尖锐。综上我们也可以看出，我国日益严峻的地下水污染形势，地下水污染防治迫在眉睫。所以，加强地下水资源的质量管理，保护环境刻不容缓，全社会都应珍惜、爱惜地下水，实现水资源的可持续利用，支持国民经济的可持续发展。将地下水的开发利用与保护协调起来，才能实现水资源的可持续利用，以及自然、经济、社会、生态的全面协调发展。

［1］朴栋海，李翠影.浅议地下水污染的成因及预防措施［J］.中国西部科技.2011，10(35):33，36.

［2］狄效斌.浅析地下水污染研究［J］.科技情报开发与经济.2008，18(22):131-133.

［3］徐凤兰，叶丹，曹德福等.浅谈地下水污染及其防治［J］.地下水.2005，27(1):50-52.

［4］蒋方媛，郭清海.城市地下水污染成因分析——以山西省太原市为例［J］.东华理工大学学报(自然科学版).2009，32(1):82-88.

［5］吕书君.我国地下水污染分析［J］.地下水.2009，31(1):1-5.

［6］范春辉.浅析地下水资源的污染与防治［J］.环境科学与管理.2007，32(8):35-37，43.