保护地下水资源的几点浅见

专注地信

保护地下水资源的几点浅见随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快，人们生活水平的提高，对地下水资源的要求也越来越高，不仅是数量上的增加，对水质也有更高的要求。提高维护人类的生存环境和生态环境系统的基础资源，是全球人类的要求。为此,加强对水资源保护，防止环境污染和改善环境质量长期有效的利用水资源是一项重要的工作。对地下水环境精心管理和保护，加强监控、科学预测其发展趋势和及时评价其质量，是合理开发利用水资源的重要管理内容，也是当前地下水管理的迫切任务。
一、依法加强地下水管理
实现水资源的高效利用，很重要的一点是加强水资源的统一管理。水行政主管部门要能够有效地调配和管理地表水、地下水，流域上下游、左右岸以及社会各部门的用水。要建立以流域为单元的水资源统一管理体系，确保流域内各行业的用水，合理配置水资源，同时促进各行业的节约用水和水环境保护，避免由于流域内各部门之间经济实力的差异，造成抢占水资源，滥采地下水，导致水多浪费多，水少发展受制约，生态环境被破坏。在促进水资源统一管理方面，要利用行政、法律、经济手段，建立水资源统一管理体系，确保有限的水资源的可持续利用，保障区域经济社会的可持续发展和生态环境的保护和改善。对已污染水源地的治理措施，应针对引起地下水污染的主要原因、污染途径和经济条件来制定，治理地下水污染应当切断污染源，防止污染物继续进入，切实可行的做到保护水源。
1．提高对水质的认识
在现代，人类改造其环境的能力，如果明智的加以使用的话，就可以给各国人民带来开发的利益和提高生活质量的机会。如果使用权使用不当或轻率的使用，就会给人类和人类环境造成无法估量的损害。所谓污染地下水是指地下水由于人类活动的影响，使其溶解的或悬浮的有害成分的浓度超过了国家或国际规定的饮用水最大允许浓度。地下水从开始污染到污染严重，乃至达到不能饮用的地步，有一个从量变到质变的过程，特别是一旦发现地下水中某些元素超标，再进行治理就比较困难，所以，地下水的污染是指由于人类活动，使地下水的物理、化学和生物性质发生改变，因而限制或妨碍它在各方面的正常应用。因此，对于水源地地下水的保护和监控应该有长期的扩展的认识，必须有与自然共存，为子孙后代留下一个健全生活环境的愿望而思考，对人类文化和文明而建设。
2．科学管理
科学管理有助于防止地下水水质恶化现象产生，包括减少污染物的产生和防止污染物渗入等。要加强科学管理必须做到：（1）对城市的发展和水源地的建设做出全面规划与合理的利用。随着国民经济的迅速发展，开发和利用地下水也显得更为紧迫，同时，人类活动导致地下水污染的可能性在不断增大，甚至某些局部的人为污染和水土的流失，都可能给地下含水层带来不可恢复的危害。所以，对于地下水环境的保护、污染的控制要依法加大力度来管理。地下水环境污染问题日趋严重，地下水污染具有隐蔽性和难以逆转性，所以一经污染很难治理，最终会导致社会经济的发展，因此，为了我们要长期有效地利用地下水资源，就必须对地下水环境精心管理和保护，提高水环境的质量。（2）清除污染源，大力开展预防污染物的治理工程建设，合理开采地下水，制止水源地上游新开耕地，确保自然植被生长。（3）建设水源地各沟系统的管理工程，规划明确的保护界限，设立明显的宣传标志牌，建设修复沟系的保护管理工程。种植产氧的植被工程，增强地下水的自净能力。（4）建立科学的管理体系，健全监控管理设施。实行有偿用水制度，以促进节约利用水自用。
二、依法防治地下水污染
1．依法规划水环境管理应坚持的原则
（1）贯彻“以防为主、防治结合”的原则。地下水水质的污染常具有缓慢、隐蔽、不易及时察觉、不易治理复原等特点，因此对地下水水质的治理，必须贯彻“以防为主、防治结合”的原则。只有这样，才能使地下水环境质量不断向良性循环发展，不断提高水质的可用性。（2）贯彻“三同步，三同时”的原则，如果规划内新建项目不同时、不同步的考虑水环境保护，必将导致水环境的污染，给水污染防治带来许多障碍，因此，规划中对新建、改建、扩建项目，必须制订有效的措施，杜绝新增污染源，并纳入水污染防治规划的管理计划中。（3）贯彻“环境综合整治”以及“发展区域治理”的原则。环境是个整体概念，环境介质之间相互转化，相互影响，因此水环境规划中必须识别环境之间的因果关系和共生关系，从原着手制订措施。（4）要正确处理好各水系同能量或资源利用程度的高低或难易关系，水环境容量的利用则必须从总量控制角度考虑，合理提高净化作用，在开发水源地时要求得到最佳组合。（5）要正确处理技术、法制、行政、经济手段之间的关系。这些手段必须综合运行，使之形成行之有效的管理手段。依法管理是最根本的，一个大的规划没有法律上的保障是难以实现的。（6）正确处理需要和可能的关系。制订治理水源地目标时，除了从环境角度提出要求外，还必须考虑当前及今后的财力、人力和技术等条件，做到实事求是，不致因目标过高而使规划无法实现，而过低达不到防治水环境污染的目的，既要发展生产，又要保护水源不受污染，以保证用水安全、生物生长、生态平衡和经济发展有计划按比例地增长。
2．提高水源地的自净作用
自然净化是水源地及河流的一个重要特征，指河流受到污染后能够在一定程度上，通过自然净化使用河流恢复到受污染以前的状态。污染物进入河流后，有机物在微生物作用下，进行氧化降解，逐渐被分解，最后变为无机物。随着有机物被降解，细菌经历着生长繁殖和死亡的过程。当有机物被去除后，河水水质改善，河流中的其他生物也逐渐重新出现，生态系统最后得到恢复，河流自然净化修复的关键是在有机物的好氧生物降解过程，因此，提高河流的自然净化作用就是要加强河流的生态保护、建设生态保护工程。
建设护岸工程可以防止水流直接冲刷河岸，冲动河岸上的材料并将它们带走；防止水流冲刷河岸坡脚，降低河岸的稳定性，防止上部的河岸用重力而滑落坍塌；防止两岸冲击形成沟洞；防止地下水采集过量形成塌陷等。护岸工程主要措施有：沟岸整治，建设防竖墙，沟边土地比较紧张的河流，可以有效地防止水流的冲刷侵蚀；种植草皮，有助于河流与地下水相互调节，符合生态环保要求，具有广阔的应用前景。
3．坚持长期对地下水污染的监控与管理
地下水污染地面调查工作的目的在于查明地下水污染物的可能来源和途径，以及影响地下水污染的各种因素。污染物是否能进入地下水引起地下水环境污染和地下水环境污染的程度，是受自然环境和人为因素控制的，因此，进行地下水污染调查时，必须调查区域的自然地理、地质及水文地质条件。为此应当设有专控监测点，定期不定期对污染物观测，污染物排放量的确定测定其污染的排放量，从污染物与地下水的相互作用、污染物与地下水和岩石的相互作用，污染地下水运移预测等进行污染程度的分级，权重的确定，地下水污染评价分析，为切实做到保护水源地饮用水的水质提供科学的依据。
地下水及土壤污染现场强化生物恢复技术


近年来，一种用于治理土壤和地下水污染的现场生物恢复技术逐渐发展起来，并受到越来越 多的重视。现场生物恢复技术是利用处理场地中的细菌和真菌等微生物，使其将有机污染物或其他复杂的合成物通过新陈代谢分解为CO2、CH4、H2O、无机盐及生物基质等，从而达到清除污染物的目的。
生物恢复技术分为自然生物恢复和强化生物恢复。自然生物恢复是处理场地的微生物利用周 围环境中的营养物质和电子受体对污染物降解的过程，其降解速度受到营养物质种类、数量 及电子受体接受电子能力大小和其他物理条件的限制。强化生物恢复技术是通过提供适宜的营养物质、电子受体及改善其他限制生物恢复速度的因素，达到提高生物恢复速度、加速污 染物降解的目的。用于治理土壤和地下水污染的现场强化生物恢复技术主要有生物吹脱法、 土地处理法、空气鼓泡法和液体输送法等。各种技术的实施过程及适用范围不同，目前的进 展状况也有所不同(见表1)。

1 生物吹脱技术
生物吹脱是通过空气压缩机等设备向土壤中注入空气，将原有的空气赶走并为微生物提供氧气，利用细菌等微生物的降解作用来减少土壤污染(见图1)的。

土壤中的许多好氧细菌能利用各种有机物作为食物及能源，其他微生物则产生一些酶，将污染物部分分解，最终达到降解污染物的目的。生物吹脱系统在设计时有时采 用单独的空气注入井（如图1中a所示）；有时和空气回收井共同使用（如图1中b所示）；若 要加快生物降解速度，可以将回收井放在污染最严重的地区，并且采用较低的空气流速（如图1中c所示）。
生物吹脱法是将污染物分解而不是将其转移到其他介质中，因此它的突出特点是不需要尾气 处理装置。在大多数现场处理中，每口井费用为2000～5000美元。若包括空压机、控制器 、电器、设备室、保障设备等，每口井费用则为20000～50000美元。若采取尾气处理工艺，处理费用将由13美元/m3升高到52～78美元/m3。?
2 土地处理技术?
土地处理是将废物、污泥或污染土壤置于未污染土壤的表面，通过种植作物或翻耕将这些物 质混入土壤，污染物在土壤中经过水解、光解、化学降解、生物降解等作用最终得以去除。 现场土地处理能生物降解有机废物，固定无机废物，并能避免废物的生物累积，以免威胁人 类健康及环境。土地处理系统如图2所示。

土地处理适用于处理以下废物：焦炭汽化及液化产生的废物；食品加工、鞣革、造纸、石油 提炼、木材防腐产生的废物；城市污水及污泥；超基质污泥及污染土壤。此方法在美国、欧洲及加拿大的许多水力和气候条件变化较大的地区都已得到应用。?
土地处理的优点如下：?
①有机及无机污染物集中处理，而不是简单的处置；?
②投资及运行费用低，人工费及维护费低或中等，非常规处置没有长期的不利条件；?
土地处理的缺点如下：?
①超负荷运转时效果不好，有机及无机污染物会渗漏到土地处理单元下面；?
②需要大量土地，必须严格控制挥发性有机物挥发到大气中。?
在土地处理设计及操作过程中，有许多参数是非常重要的，只有在充分考虑这些参数的基础 上设计和运行的处理系统才是稳定可靠的。这些参数包括：?
①废水特性参数?物理组成、pH值、有机物、金属、盐类、营养物质的含量；?
②场地因素?土壤性质（孔隙率、水分、pH等）、气候条件（温度、沉积情况等）、水力条件（季节性最高水位等）；?
③操作因素?废物的应用（有机负荷、水力负荷、应用频率、应用方法等）、暴雨时系统 管理、土壤恢复、监测项目（废物特征、土壤、泄漏等）。?
通常土壤中微生物及其酶只有在水溶液中才能发挥作用，而有机物的水溶性小，所以给微生 物降解带来困难，因此一些化学结构允许生物降解的有机化合物由于水的限制而降解速度降 低。金属和其他无机化合物能被土壤固定，并不是降解或转移出处理场地。因此，含有重金 属元素的废物(如电镀污泥)，对土地处理来说并不是最好的处理物。对于被烃类污染的废 物和土壤，石油烃类总的去除率为90%～99%，萘、苊、芴等聚合芳香烃类去除率为80%～95%，多环聚合芳香烃类去除率为30%～70%。例如某地6号燃料油泄漏，污染面积为5600hm2，经过6个月的土地处理强化生物恢复措施和3年的自然生物恢复，石油烃类随时间的降解情 况如表2所示。由此可以看出，经过6个月的土地处理后，81%的石油烃类被降解；另外15%的石油烃类需要2年多的时间才能降解。

3 液体输送技术?
液体输送处理技术与传统的污水处理有类似之处，电子受体通常是氧气，并加入营养物质以 强化生物反应器中污染物降解过程，但不像污水处理那样是在有限的、容易管理的生物反应 器中进行，而是在无限的、无法预测的生物反应器中进行处理(见图3)。

在污染地区注入压缩空气和营养盐，微生物在含有营养盐的富氧地下水中通过新陈代谢作用 将污染物降解，在地下水流向的下游地区用泵将地下水抽出地面，可以用其溶解营养盐后再 回灌到地下水中，若需要时也可对其进一步进行处理。
液体输送技术的优点如下：
①避免挖掘土方工程；
②可以处理沉积物吸附和夹带的污染物；
③避免污染沉积物的迁移。
液体输送技术的缺点如下：
①对场地有特殊要求（只有在K值大于10-4cm/s的场地才能使用），且土壤中孔隙极易堵住，需要更长的时间处理污染物；?
②污染物浓度高时，会阻碍生物恢复的进行；?
③产生的地下水不能循环利用，很难得到排放许可。?
液体输送技术可处理溶解态污染物和沉积物中夹带的污染物。污染物的类型、数量、范围是决定费用的主要因素。系统设计时应提供足够的氧气和营养物给可降解污染物的微生物，因此氧气的来源将影响处理费用。使用H2O2作氧源比氧气贵得多，但需要在很短时间内处理污染物时，利用H2O2作氧化剂则总费用可能降低。?
地下水中原有微生物有利于污染物的降解。微生物的相对数量取决于沉淀特性、污染物的类型和浓度、营养盐。使污染物降解速度最大的无机营养物种类和浓度的研究正在进行，但在营养物添加方案正式提出前，要考虑地面下存在的天然营养物，如氮、磷和微量元素镁和锰。例如某地汽油泄漏，以H2O2作氧源，采用液体输送技术进行处理。15周后注入井周围的石油烃类浓度下降很快，由原来的31mg/L降至5mg/L；35周后周围 地区石油烃类浓度均降至2mg/L以下，表明生物恢复措施已经成功。?
4 空气鼓泡技术
空气鼓泡是将空气引入饱和地区，以便将挥发性物质转移到非饱和地区进行生物降解。当空 气在许多通道中向上向外流动时，挥发性物质转移到非饱和地区，被土壤吸附并被微生物降 解。空气注入井通常位于含水层的底部，如图4所示。

饱和地区空气鼓泡处理化合物的机理取决于生物降解的相对容易程度及其从含水层中去除的 相对容易程度。生物降解的程度取决于污染物性质、场地特征及系统的设计。由于含水层土壤条件的差异，进行场地实验并借鉴其他场地的数据来设计安全可靠的生物恢复系统是非 常必要的。由于向饱和地区注入空气可以赶走水，因此可以利用地下水回收系统阻止溶解性 污染物的转移，一部分回收的水可以用于溶解营养盐并回注入水中。地下水回收与再利用的 另一个好处是有利于水在空气通道之间运动，以增加溶解氧在水中的运动。?
污染物从含水层中去除的相对容易程度取决于化合物的水溶性、蒸气压和在含水层中的物理 状态（溶解态、自由态、吸附态）。溶解态化合物如果有很低的水溶性和很高的蒸气压，则它们容易被转移。溶解态化合物被转移的趋势与化合物亨利常数有直接关系,亨利常数大于1×10-3m3/moL的化合物转移到气相的趋势很明显。许多亨利系数相对高的化合物(例如苯)，在好氧条件下容易生物降解，但并不能轻易地通过挥发去除掉。 非饱和地区的空气鼓泡需要很高的空气注入速度，以克服地下水的水头压力和表面张力。严格控制空气注入速度以防止挥发物转移到大气中是非常必要的。当处理场地中包含非饱和地 区时，土壤体积和能降解污染物的微生物数量都比饱和地区含有的多。在渗透力很好的非饱 和地区，供给营养物质将比饱和地区容易得多。溶解氧在含水层中的分布通过扩散、空气运 动、地下水运动而实现，在液体输送中，由于空气在水中溶解度低而限制了氧气的传递速率 ，H2O2在水中能部分溶解，常用做氧源。使用H2O2达到的氧气传递速率比通过鼓泡 可能得到的速率要高，并且能成功地使含水层得以生物恢复，但缺点是费用高。在含水层直 接鼓入空气提供了一种有潜力的科技手段，并且比液体输送引入氧的方法有更好的费用—效益值。?
用空气鼓泡法引入水中的氧气比其他技术获得的氧气量要大，离空气管道非常近时才有可 能维持溶解氧接近饱和值。采用空气鼓泡的生物恢复系统和使用H2O2作氧源的系统相比，前者注入井的数量很多且间隔很近，许多实践者认为这样做可在饱和地区得到更多的氧气。在完全污染地区的处理过程中，空气鼓泡引入的氧气比依赖污染地区氧传递的方法要好，它可使场地中的许多地点都具有相似的生物恢复速率，与液体输送中生物降解速率随前沿向场地移动的现象相反。?
5 费用比较
治理地下水和土壤污染的各种现场强化生物恢复技术的处理费用见表3。

现场强化生物恢复技术是很有发展潜力的技术，随着研究的深入和技术的发展，必将在未来 的水和土壤污染治理中发挥更大的作用。
我国地下水开发利用中的水环境问题及其对策

摘要：论述了我国地下水开发利用中出现的区域地下水位下降、地下水资源枯竭、地下水水质恶化、海水入侵、地面沉降、地面裂缝和地面塌陷等水利环境问题，并提出了对策与建议，以期达到环境保护成为社会发展过程中的一个重要组成部分。
关键词：地下水；开发利用；水环境问题；人类活动；对策；环境保护
中图分类号：X141 文献标识码 ：A
1 引言
地下水是一种宝贵的自然资源,，又是环境构成的基本要素。它是自然界水循环的重要组成部分，是人类赖以生存和社会发展的重要基础，与人类活动和生存息息相关。当前人类开发利用地下水资源，一方面满足了自身物质文明的需要，另一方面又在改变和破坏自然环境的平衡。随着生产的发展，这种开发利用地下水资源而引起环境恶化的问题将日益严重。如区域地下水位下降、地下水资源枯竭、地下水水质恶化、海水入侵、地面沉降、地面裂缝和地面塌陷等，不仅严重影响国民经济的发展，而且危及人类自身的生存。与此同时，地下水与其周围介质的物理化学作用过程十分复杂，其进程往往十分隐蔽和缓慢，以上不良环境问题，既不容易及早发现，又难以在较短时间内治理奏效。为此，怎样合理开发利用地下水资源及其保护自然环境，既是地质科学研究的重大课题，也是当前人们所关注的社会问题。
2 地下水开发利用中的问题
2.1 区域地下水位下降问题
由于我国经济建设的快速发展，人们对水的需求日益增加，地下水资源因缺乏有效管理、无节制地长期过量开采，造成地下水位区域性下降。根据《中国水资源评价》，我国北方平原在20世纪70年代以前，不少地区承压地下水可喷出地表，并且形成了许多著名的大泉，如济南“趵突泉”、北京玉泉山、山西太原“晋词泉”、河南辉县“百泉”和河北邢台“百泉”等。由于过量开采地下水资源，目前有些大泉已遭到不同程度的破坏。截止1999年底，华北地区已形成浅层地下水降落漏斗46个，漏斗总面积达1.6万km²，漏斗中心水位埋深15~45m（近年来又有不同程度的发展）。除此之外，长江三角洲地区因长期过量开采第二含水层水量近4´ 100000000 t，已形成苏州、常州、无锡区域地下水位下降，漏斗中心地下水位下降速率为1~2m/a。松辽平原的大庆市已形成近4000km² 的地下水位下降漏斗，下降速率为11m/a 。沈阳、哈尔滨、长春亦出现了埋深大于200m的地下水位下降漏斗；西北地区的黑河流域的金塔盆地、武威盆地和酒泉盆地、敦煌灌区、双塔灌区等；新疆哈密盆地、吐鲁番盆地等，均已出现区域性地下水位下降。
此外，在干旱地区，由于地下水与地表水联系密切，当地下水资源过量开采时，就会造成区域地下水位大幅度下降，地表水消失，包气带增厚，草场、土地退化和沙化，导致绿洲面积减少。如内蒙古东部的科尔沁草原，20世纪60年代沙漠化土地面积只占该草原所在盟的14.3%，由于地下水资源过量开采，到70年代中后期，沙漠化土地面积已扩大到50.2%，生态平衡被严重破坏。解决办法可通过调整开采含水层层次，控制开采量和进行人工回灌等措施，使水位回升。
2.2 地下水水质恶化
随着经济的高速发展和城市人口的急剧膨胀，近些年由于工业及生活废水大量不合理的排放，而治理设施跟不上发展要求，从而导致城市地下水遭到不同程度的污染。与此同时过量开采地下水，致使地下水动力场和水化学场发生改变，也会造成地下水某些物理化学组分如微生物含量增加，而引起水质恶化。
根据国家环保局发布的2001年全国环境状况报告，全国废水排放量为650亿t，其中工业废水400亿t，生活废水250亿t。例如淄博市临淄区建有齐鲁石化公司所属炼油厂、橡胶厂、化肥厂、30万吨乙烯等特大型企业和电力、造纸、机械等企业，工业污染排放量达3335.6 ´ 10 m³/a,其中仅有1470×10 m³/a通过管道排入小清河后入渤海，其余污水仍在当地排放，使得区内地下水的石油类如NO¯ 、NO¯ 、CI¯ 、SO² 含量大大提高，一部分水点超过饮用水标准。
目前我国东部的哈尔滨、鞍山、齐齐哈尔、天津、北京、济南、潍坊、上海、合肥、福州、温州等２3座城市；西部的西安、宝鸡、太原、兰州、天水、陇西等六座城市，以及西南的昆明、成都、贵阳、安顺等城市，地下水水质不同程度的受到硝酸盐、氰、酚、有机磷等有害物质的污染。其中尤以沈阳、太原、包头、北京、西安等大城市较为严重。
2.3 海水入侵
在近海(或干旱内陆)地区取水，由于过量开采地下水而改变其水动力条件，造成地下水位过分下降，常常会带来海水(咸水)入侵，使水质污染，这种事例在国内外屡见不鲜。如我国北方沿海某城市的水源地，在1964年以前，咸水分布范围离水源地2km，随着地下水的开采，到1970年4月，离水源地仅1km，水质已经被污染，水量也有所减少(1959年单井出水量为46 m³/h，至1970年初减至20 m³/h，小者不足10 m³／h)。调查结果表明，根本原因在于强烈地开采地下水。
我国海岸线长达18000余公里。滨海地区人口密集、经济迅速发展，对地下水需求量日益增加。过量开采地下水，导致海水向滨海淡水含水层入侵，地下水质恶化加剧。如大连、秦皇岛、天津、青岛、烟台、漳州、福州、广州、莱州湾等均已先后出现海水入侵。以莱州湾入侵面积最大，其中1989年，莱州市为202km² ，龙口市80km² ，寿光县23km² ，另外还波及到利津、恳利、东营、广饶等地。天津市因海水入侵，防浪堤增加，滨海平原潜水位抬高，加重土壤盐渍化、沼泽化，海河泄洪能力降低，如遇较大洪水，市区淹没风险加大等。
2.4 地下水资源枯竭
在地下水实际开发过程中，当单井的抽水量大于其出水能力，整个井场的开采量超过了水源地可能的补给保证时，开采区的动水位将大幅度下降。这种过量开采的初期将会出现少数水井的吊泵及枯井(超过设计降深)，最终将导致整个水源地疏干，造成地下水资源枯竭。1956年对上海市1 100余眼水源井的调查资料表明，由于过量开采，近300眼井已先后吊泵报废。
2.5 地面沉降
地面沉降指在自然或人为超强度开采地下流体（地下水、天然气、石油等）等造成地表土体压缩而出现的大面积地面标高降低的现象。地面沉降通常产生在大陆沉积物比较发育的地区，如大河下游的近海冲积平原或在巨厚松散沉积物发育的大型盆地。由于这些地区的城市规模巨大，工农业集中，大量开采地下水使地下水压力降低，松散沉积物被压缩，即地下水与沉积物的压力失调，从而产生了地面沉降。
据不完全测定，全国已陆续发现具有不同程度的区域性地面沉降的城市有30多座，包括西安、上海、天津、太原、无锡、嘉兴、宁波、常州等（表1）。如西安市用水主要开采深100~300m的承压水，1972年~1983年，最大累计沉降量777毫米，平均每年30~50mm的沉降中心有5处。到1989年最大累计沉降量已达1.51m，沉降量100mm的范围达200 km²。上海市自1860年开凿第一口深井开采地下水以来，至今已增至1 100多眼，日开采地下水量达到65万t，因此，在市区及近郊已形成地下水面降落区，中心水位最大降深在海平面以下30～40m，在地面也形成了与地下水面降落区相似的碟形沉降洼地，最大的沉降量为2.63m。这些都与地下水开采量有直接的对应关系。
地面沉降具有成生缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防止难度大的特点。而我国城市地面沉降的最主要原因是城市发展对地下水的长期超强度的开采，将含水层和相邻非含水层中空隙水压力减少，土的有效应力增大，产生压缩沉降。因此，加强城市地下水资源管理的力度，是遏制城市地面沉降发展的有效途径。为了做好地面沉降的防治工作，应搞好规划，精心设计、精心施工，并设置区域性的观测网，对开采量、水位及地面标高进行长期的系统监测。
2.6 地面塌陷
地面塌陷是隐伏的岩溶洞穴，在第四纪土层覆盖以后，在自然或人为活动的作用下产生的塌陷现象。地面塌陷有岩溶塌陷和非岩溶塌陷两种。截止1999年统计，全国有24个省发现岩溶塌陷，其中以桂、湘、川、赣、滇、鄂等省最为发育；25个城市有岩溶塌陷发育，其中包括贵阳、昆明、杭州、武汉、南京、南宁六个省会城市。岩溶塌陷点达800处以上，塌陷坑总数超过3万个，给建筑物和生命线工程造成了严重威胁。如1988年4月河北省秦皇岛市柳江水源地塌陷，面积达34万m²，出现塌坑286个，最大直径12m，深7.8m；1988年5月武汉市陆家街塌陷，黑龙江七台河市塌陷等等，都是由于过量开采地下水、地下土质疏松、地下溶洞塌陷等原因而发生的，造成了很大的损失。
非岩溶塌陷，主要是矿山采空和煤层自然引起的地面塌陷。如安徽铜陵铜矿区，山西平朔煤矿区、大同煤矿区，宁夏中卫南煤矿区、石咀山煤矿区等。安徽省铜陵市铜矿区，曾因抽排地下水，使市区20多万m²内出现地面塌陷，陷坑直径数米，深不见底，陷坑周围地裂缝断断续续长达200多m，导致1000多户人家的5万多m²房屋受到破坏，地下供水、供气、排水管道也遭受破坏。
岩溶塌陷受控于岩性、构造、岩溶发育状况、上覆第四纪松散层性质、厚度和水动力条件等。而隐伏岩溶的发育是形成岩溶塌陷的基础，而人类过度抽、排岩溶区地下水是导致塌陷的根本因素。
2.7 地面裂缝
自20世纪60年代起，我国先后在一些地区发生了地面裂缝问题，如西安、兰州、大同、太原、泰安、沧州、青岛等200多个县市相继发现地裂缝757处，最严重的西安市年经济损失数亿元。西安市区有七条明显的地裂缝和三条隐藏的地裂缝，总体走向NE70º，呈雁行排列，裂口上宽下窄，可见深度达11m，范围达110 km²。从地裂缝的走向、形态来看，与西安-----临潼断裂一致，说明构造活动是地裂缝发育的基础。从近期大量抽汲地下水，造成地下水位下降，并与地裂缝快速发展在时间上的吻合来分析，抽汲地下水是地裂缝发生和发展的直接诱因。
对于地裂缝目前尚无抵抗地裂缝的工程措施，只能避让。吴嘉毅、廖燕鸿等研究提出了地裂缝及其两侧进行工程建设的具体建议，见表2。
3 对策与建议
综上所述， 地下水资源不合理利用是造成水环境问题的主要原因。切实解决好地下水资源开发利用与水环境保护的矛盾与问题，是我国面临的一项长期而艰巨的任务。
3.1 加强地下水资源管理，建立健全减灾工作的政策法规体系。
加强地下水资源管理，健全监督体制，规范人类活动的方式，达到延缓或消除水环境灾害对社会经济的影响。为此应加快制定《中华人民共和国环境灾害防治条例》及其配套法规、规章和有关行业标准，将水环境灾害防治监督管理体系延伸到地、县，严格执法，加强监督，有效控制不合理的工程和经济活动，大幅度减少人为活动诱发的水环境问题。
3.2 加强地下水科学研究和监测工作,，实施一些预防措施。
区域地下水位下降、地面沉降、岩溶塌陷和地裂缝等与城市超采地下水有关。因此，为了保护地下水资源，防止地下水过量开采，就必须加强地下水科学研究和监测工作。要研究开采条件下地下水资源的评价和水环境问题，制定合理开发利用地下水的规划，建立统一的地下水位、水量和水质以及地面变形的监测网站，及时掌握和预报地下水的动态变化，为保护地下水资源和水环境提供科学的依据。此外，要利用大气水、地表水和地下水相互循环转化以及地下水运动缓慢的特点，充分蓄积天然降水，多渠道引蓄洪水，回灌补给地下水，有条件的地方可修建地下水库，从而达到涵养水源，有效控制利用水资源的目的。
沿海三角洲和滨海平原地区，应严禁大量抽取地下水，以防超采引起地下水大幅度下降，导致海水入侵而污染地下水，造成环境公害。对此，加强地下水开采的宏观调控作用，根据水资源条件，规划地下水开采层位、压缩地下水开采量、合理调整开采方式和开采井的布局，实施地下水动态监测。地下水开采，必须做好勘查试验工作，并严格按照允许开采量进行开采，抽排地下水时，要作好防范工作。
3.3 加强科普宣传教育工作，提高全民的水环境意识。
通过各种途径，积极开展水环境问题的宣传、普及教育，提高公众的环境保护意识和减灾意识，调动全社会的力量，开展和做好保护地下水资源工作。

参考文献
[1] 朱大奎. 环境地质学[M]. 北京：高等教育出版社，2000
[2] 范宝俊主编. 中国自然灾害与灾害管理[M]. 哈尔滨：黑龙江教育出版社，1998
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天蓝3

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