對限制開采地下水資源的思考

摘 要：水是生命之源，地下水資源是天然水的一部分，開采利用地下水資源的好處是顯而易見的，但是，長期超采地下水資源帶來的后果也是很嚴重的，因此，限制開采地下水資源是必要的，但少采甚至不采，只是權宜之計，應該從更廣泛的空間去調節、去開發，以讓有限的地下水資源更合理、更充分地為人民、為經濟建設服務。

關鍵詞：限制開采；思考；地下水資源

中圖分類號：F323.213文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）03-0040-02

地下水資源是天然水的一部分，但它與人類活動緊密相連，已經成為了促進或者制約人們生產、生活的重要因素，在一些特定的地區，地下水資源甚至影響到人類的生存。因此，提倡保護地下水資源，限制開采地下水資源是十分必要的。

1 超采地下水資源的惡果

開采利用地下水資源的好處是顯而易見的，首先是地下水的清潔衛生狀態比地表水要好要穩定，其次是有些地方還可以縮短供水的距離，在水質方面，地下水資源還有很大的優越性。但是，長期超采地下水資源帶來的后果也是很嚴重的。下面是一些摘錄資料，

簡要介紹幾座地面沉降較嚴重的城市。 

（1）北京市自從上世紀70年代以來，北京的地下水位平均每年下降12米，最嚴重的地區水位下降可達35米。地下水位的持續下降導致了地面沉降。沉降量大于50毫米的面積達4114.12平方公里，大于100毫米的面積達2815.29平方公里，最大累計沉降量達1086毫米，平均沉降速度達到每年66.3毫米。

（2）上海市從1921年發現地面下沉開始，到1965年止，最大的累計沉降量已達2.63米，影響范圍達400平方公里。有關部門采取了綜合治理措施（嚴厲控制地下水的開采量，并大量進行人工回灌）后，市區地面沉降已基本上得到控制。從1966—1987年的22年間，累計沉降量36.7毫米。年平均沉降量為1.7毫米。 

（3）天津市從1959一1982年間最大累計沉降量為2.15米。 1982年測得市區的平均沉降速率為94毫米。目前，最 大累計沉降量己達2．5米，沉降量100毫米以上的范圍已達900平方公里。 

（4）西安市地面沉降發現于1959年。 1971年后隨著過量開采地下水而逐漸加劇。 19772-1983年，最大累計沉降量777毫米，年平均沉降量30－70毫米的沉降中心有5處。

（5）太原市經1979年、 1980年、 1982年三次在市區600平方公里范圍的測量，發現沉降量大于之200毫米的面積 有254平方公里，大于1000毫米的沉降區面積達7．1平方 公里。

此外，還有寧波市、常州市、蘇州市、無錫市、嘉興市、杭州市、臺灣的屏東、彰化、云林、嘉義、臺中和臺等6個縣（市），均發生了不同程度的地面沉降長期超采地下水資源帶來的地面沉降會使含水層過度壓縮，使含水層補給恢復困難，供水能力逐步下降。

現實生活中，即使在水資源相對較豐富的南方，城市供水中不含地下水成分的城市也很難找到，北方城市供水大多數以地下水資源為主。

包括貴州、廣西、云南、湖南、廣東、湖北、四川、重慶在內的西南巖溶石山地區，是我國“老、少、邊、山、窮”集中分布區。由于這里巖溶發育，降水迅速轉入地下，形成了“地下水滾滾流，地表水貴如油”的現象，造成人居飲水困難、生態環境脆弱、水土流失和石漠化嚴重。

我國華北平原總面積為13.6萬平方公里，人口約1.11億，GDP占全國的12％，糧食總產量占全國總量的10％，但人均水資源量每年僅為335立方米，不足全國平均水平的1/6。且地表水時空分布不均，地下水是華北平原經濟社會可持續發展的重要支柱。

《國土資源報》（2007年9月11日）報道：河南省國土資源廳委托河南省地質調查院開展的中原城市群城市地質調查取得了初步成果，為鄭州、洛陽、開封圈定了四處大型后備水源地。調查顯示：三個城市地質背景條件主要受沿黃河地質構造和黃河地質作用的控制，尤其是黃河沖積扇和支流沖積扇為城市提供了豐富的地下水源。但是近年來黃河水受到污染，城市用水中地下水所占的比重逐年增加，再加上垃圾填埋場對淺層地下水的污染，城市供水安全成為亟待解決的問題。

按照國家《生活飲用水衛生標準》水中砷含量大于0.01毫克/升即為超標的高砷水，長期飲用將導致慢性中毒，臨床表現為皮膚色素異常，角化過度，皮膚癌和末梢神經炎。

全球高砷地下水主要分布區有美國西部地區、智利、匈牙利、中國、孟加拉國和印度等22個國家和地區，其中亞洲的孟加拉國、中國和印度最為嚴重。目前至少有5000萬人受到高砷地下水的威脅。而在亞洲發現的18個高砷水分布區中，中國占有7個，近1/3。我國水井中砷檢出率大于10%的區域主要分布在內蒙古、新疆、山西、吉林、安徽等省區，受影響人口約230萬，其中飲用水中砷含量大于0.05毫克/升的高砷暴露人口已超過50萬，砷中毒患者約7800人。

高砷地下水包括原生型和人為污染型。我國自上世紀八、九十年代起，就在山西大同盆地、內蒙古河套平原、新疆奎屯地區以及東北松嫩盆地等開展了原生性飲用水型地方性砷中毒區地下水勘查及地方病與地質環境關系問題研究，曾在高砷地下水區進行過勘查與改水研究。取得了諸多成果。通過對比研究，發現砷中毒病區在氣候、水文、環境地質和社會經濟等方面有某些相似之處，根據這些特征我國砷中毒病區被劃分為三種地質環境類型，即中新生代斷陷盆地型、第四紀沖洪積平原型、新生代濱海平原型，其代表性地區分別為山西大同盆地、內蒙古河套平原、新疆奎屯地區以及臺灣嘉南地區。高砷地下水分布特征呈多元化特點既有大片狀、條帶狀、也有點狀或灶狀，十分復雜。干旱~半干旱氣候條件、封閉~半封閉地球化學環境、地下水交替緩慢的水文地質條件以及高砷含量的巖石和沉積物介質構成了高砷地下水形成的外部環境。土壤~水系統中有機物分解，各種礦物質的溶解、還原、沉淀以及各種賦存形態砷的相互轉化構成了高砷地下水形成的內部環境。這些過程導致了地下水的富集和形態變化。此外，調查研究的結果表明，高砷地下水的主要水化學特征是PH值較高（一般大于8.0），氧化還原電位低，腐植酸、硫化氫、甲烷濃度高，硫酸根、硝酸根濃度低，說明高砷地下水處于還原環境。砷的價態隨環境的變化而相互轉化，毒性因價態而不同，依次為三價砷最高，五價砷次之，單甲基砷再次，二甲基砷相對較弱。

2 地下水資源開采的思考

羅列了這么些搜集到的資料，想說明的問題是：（1）地下水資源的開采利用不控制是不行的。（2）控制的方式要因地域因時間而異，更要疏堵結合，并且要以疏為主，從更寬廣的空間去綜合調節。（3）在有害元素含量高的地下水分布區，控制地下水開采的方式更加復雜。

第一個問題很好理解，地下水資源的開采利用如果不控制，那后果確實是災難性的。

第二個問題確實比較復雜，地下水資源的分布非常不均勻，像上述地區因為開采地下水而引起了比較嚴重的環境問題，而另外一些地區地下水資源卻有富余。

在開展西南巖溶地區地下水資源與石漠化生態環境地質調查評價的同時，通過巖溶地下水的有效開發利用與石漠化綜合整治示范，分別在貴州、云南、湖南、廣西等地取得顯著成效，成功總結出了山區開發表生帶巖溶水，徑流和排泄區開發地下河水、平原或蓄水構造采用鉆孔取水等三種巖溶水開發模式。建立的“貴州巨木地下河開發利用示范工程”，在詳細查明巨木地下河巖溶發育規律的基礎上，筑壩蓄水，提高水位，徹底解決了平塘縣近10000布依族村民飲用水和耕地灌溉難題。建設的“廣西蘋果表生巖溶泉利用示范工程”，充分利用表層巖溶帶的調蓄功能，結合水柜建設，不但解決了1335人飲用水和200多畝土地灌溉問題，還有力的促進了巖溶石漠化的生態環境整治。“湖南龍山縣八仙洞堵洞成庫示范工程”，在查明巖溶發育規律的基礎上，堵洞成庫，建成了庫容70萬立方米的八仙洞巖溶水庫，引水量每秒達到30升，灌溉水田800多畝，并可在冬季引水發電。

曾在網上看到一篇援引廣東冶金建筑研究院退休的地質高級工程師楊鵬儒有關廣州市區地下水資源過剩，引起地面建筑物倒塌的文章，雖然他們的說法并不完全認同，但是由于自然或人為地改變水文地質環境，地下水水位局部升高或降低的現象是客觀存在的。這也從另一方面說明了在廣州市區地下水資源的開采沒有出現前面那些城市一樣的環境問題。

從地域上來說，在我國南方地區，降水量大，地表水體分布密集，大部分地區供水以地表水為主，地下水的補給無論從補給速度還是從補給量上都有足夠的保證，地下水資源開采控制只不過要控制部分淺層巖溶水的抽水強度。而我國北部地區，特別是西北地區，降水量相對較少，蒸發量反而很大，地表水體稀少，地下水資源顯然十分的珍貴。在這些地區一般情況下只能限制開采量以避免產生嚴重的后果。但是不是一點辦法也沒有了呢？這就要從大的區域上來看問題了。要看本地區是否存在遠距離補給的深層地下水（在西北黃土高原缺水地區應加強這方面的探索），如果有，在它的補給區采取加大補給量的措施，在逕流區域也加以維護，應該會有很大的改善。如若不然，只有在鄰近地區興建像三峽水庫這樣的大型地表水利設施了。三峽水庫的修建對區域地下水系統的影響和區域氣候的影響可能正在研究當中。預計，前者會深入黃土高原，后者也會越過祁連山。

2001年國家地下水資源保護與合理利用研究課題組就對陜西、寧夏進行了考察，了解了當地地下水資源開采利用現狀，提出了進一步保護地下水資源與合理利用的新措施。但至今不見有像地表水南水北調那樣的大動作。對區域含水層進行大規模的調查研究在西北黃土高原缺水地區顯得尤其重要。

第三個問題更加復雜，在高砷地下水（還有高氟地下水）分布區，現在最常用的控制手段就是不采，這個措施是消極的，也是無奈的，因為我們現在還沒有切實可行的辦法去除地下水中的有害組分。但是，長此以往，這種自然資源永遠也不能利用。隨著水資源的緊張，也隨著科學技術的發展，應針對高砷（高碘）地下水的形成機理采取相應措施進行治理。其中的一種就是大面積大排量的抽取地下水，強制地下水加速循環或者迫使其他含水層越流補給以降低地下水中有害組分的含量。

可能是由于經濟技術方面的原因，國內的地下水資源調查很少見區域性的深層地下水的資料。因此很必要在此方面多作點工作，因為深層地下水補給范圍廣、循環路徑長、存儲空間大，一般資源量巨大（有報道稱利比亞、埃及、乍得和蘇丹爭奪其沙漠下深層地下水，據稱這一含水層的蓄水量是尼羅河水年流量的50萬倍）。地下水資源量周轉的空間也大，環境地質問題也沒有淺層地下水那么敏感。在干旱缺水地區，特別是西北地區更應當在這個方面下點功夫，天山的雪水、還有它下面的塔里木河，青海湖、可可西里的沼澤濕地里的水不可能都蒸發了。

總而言之，限制開采地下水資源是必要的，但少采甚至不采，只是權宜之計，應該從更廣泛的空間去調節、去開發，以讓有限的地下水資源更合理、更充分地為人民、為經濟建設服務。