【摘要】依據來安縣的水文地質資料,分析現狀地下水資源開發利用及質量情況,提出地下水資源污染防治和治理措施,為來安縣地下水資源保護、合理利用及經濟可持續發展提供依據。
【關鍵詞】地下水;開發利用;保護
來安縣地處長江流域與淮河流域的交界地帶,江淮分水嶺從境內通過,由于地表水和地下水都比較貧乏,來安縣一直是全省缺水較為嚴重的地區之一。受居民長期生活習慣和當地水文地質條件制約,來安縣的城市生活和工農業生產用水主要依賴地表水,地下水多為分散開采,且總體水平普遍較低,部分水體受到污染,全縣的地下水開采程度差異也很大。因此研究來安縣地下水資源數量、質量及開發利用情況,提出地下水資源防治和治理措施為全縣地下水資源保護與管理提供科學依據。
1、地下水資源及其開發利用現狀
來安縣淺層地下水資源量1.05億m3,全縣約有40%的城鎮居民生活用水取自地下水。據調查,目前全縣地下水供水總量0.211億m3,其中淺層地下水供水量0.191億m3,深層地下水供水量0.02億m3。
來安縣以地表水利用為主,地下水開采程度不一,不同地區的差異較大,局部地區存在地質環境的隱患,全縣而言,地下水開采水平普遍不高。按照來安縣地下水的賦存條件,可分為松散鹽類孔隙水、松散巖類孔隙承壓水、碳酸鹽類裂隙巖溶水、碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶裂隙水、基巖裂隙水四類。
(1)松散巖類孔隙水:主要分布在一級階地和河間平原地區,主要為亞粘土、亞砂土、砂及砂礫層,地下水類型為HCO3-Ca、Mg,礦化度小于1g/L,單井涌水量100~1000m3/d。
松散巖類孔隙水是來安縣開采較為為普遍的地下水。在水量富足區和水量中等區,可以開發淺層地下水,用于農業灌溉和農村牲畜分散供水。
(2)碳酸鹽巖類裂隙巖溶水:貯存于碳酸鹽巖層的節理、溶蝕孔隙、裂隙和溶洞中,主要分布在來安縣的低山丘陵區,含水層由古生界河前震旦系的底層組成,地表巖溶發育,泉水多沿順層面發育的巖溶裂隙溢出地表。
(3)碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶裂隙水:主要存在于碳酸鹽巖比例大于70%,巖溶發育相對較差的低山區。
(4)基巖裂隙水:主要分布在來安北部,地下水化學類型HCO3-Ca、Mg型,礦化度小于1g/L,單井涌水量小于100m3/d。
2、地下水資源質量
碳酸鹽巖地區地下水無色、無味、無臭,清晰透明,基本上無污染,基本符合國家飲用水標準。震旦系裂隙巖溶水的起泡系數(F)為15.98,屬不起泡水,寒霧系裂隙巖溶水的起泡系數為92.54,屬半起泡水。
玄武巖裂隙水也是無色、無味、無臭,透明的,符合國家飲用水標準,起泡系數為56.28,屬不起泡水。
部分賦存在白堊系和老第三系定遠群(含膏泥巖)中的地下水有咸味,不易作為飲用水。
松散巖類孔隙水,部分地區由于人類的活動,受到了一定程度的污染,特別是由于地表水的污染,造成與之有密切聯系的河谷漫灘地區的地下水污染。
由于人類長期活動,在較大居民點或古老城鎮附近淺部地下水也遭到污染,主要表現為 、 和硬度超過飲用水標準。境內深層地下水由于其特定的賦存環境,其質量狀況基本上保持原有狀態,總體來說水質基本符合國家飲用水標準。
3、地下水資源保護
地下水資源保護可分為早期污染防治和后期污染治理。前者是地下水尚未遭到污染時,對各種污染物采取預防措施,這也是地下水保護的根本措施;后者是地下水已遭到污染后,在水質污染程度進行評價的基礎上,提出切實可行的治理措施,恢復地下水資源的質量。對于來安縣而言,這兩種情況都存在,早期防治和后期治理要相互結合。
(1)早期污染防治措施包括:
1)防止固體廢棄物對地下水的污染
固體廢棄物包括工業廢渣和生活垃圾。廢棄物雖然通過回收和焚化可減少其排放量,但極大部分仍然堆放在地面上,在降水和融雪水的淋濾作用下,將含有大量無機污染物的溶濾液帶入地下水中。為此,要求把固體廢物收集集中堆放和處理,阻止溶濾液向下遷移。
2)防止污水排放對地下水污染
從集中居民區下水道排出污水,對地下水污染危害最大。城鎮污水應經過一級和二級污水處理廠加工后排放,以減少對地下水的污染。
3) 防止工業廢水的漏失和排放對地下水的污染
對生產過程中漏失廢液較多的工廠,應建立各種防滲裝置,防止污水滲入地下水中。
4)防止農業活動對地下水污染
農業活動對地下水污染包括兩個方面:一是使用肥料和農藥等,以及在土地上貯存排放家畜污水或家畜的糞便;二是利用污水灌溉。防治的方法除了對牲畜圈、廁所等設置防滲層外,最好是進行發酵處理,使有機氮分解,以防止進一步氧化。
農業上大量使用化肥也是重要的污染源,防治方法主要是減少土壤中的NO2-N含量。只要抑制硝化作用,把氮素固定在土壤中,才能防止氮素下滲。要逐步采用高效、低毒、低殘留農藥代替長效性農藥。污水灌溉適合于透水性較差和厚度較大的粘性土地區,但應注意向兩側滲透,并嚴格控制污水灌溉定額。
(2)地下水水質污染后的治理措施:
水質污染后的治理措施,要根據污染狀況、范圍、性質和使用要求,通過經濟技術比較確定。一般需要外加能源提取稀釋,或用其他物理化學方法以降解破壞水中污染物來達到使用標準。如果污染輕微,也可以利用土層的自凈能力來達到凈化目的。
發現地下水污染后,首先應當切斷污染源,然后立即采取防止污染物進一步擴散的補救措施。治理措施有下列三種主要方法。
1)補救措施:對已被污染地下水采用人工補給的強烈抽水方法,使污染地下水得到稀釋和凈化,或改變地下水徑流條件,加速水的交替循環,以達到改善水質的目的。
2)堵截措施:當地下水被污染之后,如果因技術經濟條件的限制,不能采取補救措施加以治理,就可以考慮采用堵截污染體于一定范圍之內,以防止進一步擴散。
3)水處理:對污染地下水,也可采用物理、化學和生物法處理。但由于污染水體面積大、水量較多,利用一般理化處理也難以見效,而且成本較高,目前尚處于試驗研究階段。
地下水一旦遭到污染,就很難恢復到原來狀態。地下水保護和管理的核心任務是科學開發,合理用水,加強監督管理,加強動態觀測預報,對過量開采的地區,要嚴格控制開采,防止水量衰竭和水質惡化。