基于生態視角的我國地下水水源地開發與保護:現狀、問題與展望

周永柱,劉 銳,馬 騰,陳 娟

(1.河北地質職工大學,河北 石家莊 050081;2.中國地質環境監測院,北京 100081;3.中國地質大學(武漢)環境學院,湖北 武漢 430078;4.河北省地質環境監測院,河北 石家莊 050000)

地下水水源地是指對城鎮或工農業供水具有價值的已集中開采和可能集中開采地下水資源的地段[1],由取水構筑物、泵房、供水管網、地下水污染監測網等構成。地下水是我國重要的供水資源,其埋藏較深,不易受到人為污染,并含有對人體有益的微量元素;地下水的水量穩定,因其具有一定的調蓄能力而在一定程度上能夠被長期利用[2]。地下水水源具有良好的應急作用,在常規水源出現問題時地下水水源地能起到臨時供水的作用[3]。近年來,隨著我國社會經濟的持續發展,用水量在逐年增加,導致在地下水水源地的開發、管理和保護等方面出現了諸多問題,這不僅威脅著地下水的供水安全及應急功能,甚至造成生態環境嚴重惡化。然而,目前的研究大多只關注于地下水水源地本身,忽略了水源地開發對生態環境的影響,相關的研究也較為薄弱。

地下水生態系統是指與地下水有依賴關系的生態系統,由依靠地下水而生存的植物、動物及其他有機體群落與環境組成,主要包括濕地生態系統、陸地植物生態系統、河流基流生態系統、泉水生態系統和含水層生態系統等[4],不同的生態系統對地下水的依賴程度不同。地下水生態系統是一類極其重要且敏感的生態環境因子,因此應當從保護生態安全的角度出發來開展地下水水源地的開發、保護和管理工作。本文總結了目前我國在地下水水源地開發與保護工作中存在的一系列問題,包括:缺乏生態脆弱區的地下水保護區劃分機制[5];未充分考慮生態需水量和預留環境用水量,導致區域降落漏斗等一系列生態環境地質問題[6];人類工農業活動排放的大量有毒有害物質進入地下水系統后隨水循環進而危害其他生態系統等[7-8]。基于上述問題綜述了國內外地下水水源地生態保護工作的研究進展,提出引入生態水位來合理評價地下水可開采量,在充分考慮生態脆弱性的基礎上建立地下水水源地生態脆弱保護區,完善地下水水源地潛在污染物的生態風險評價以及使用生態友好型地下水污染修復技術等方面的對策與建議,為我國地下水水源地的生態安全保障工作提供了理論基礎。

1 我國地下水水源地開發與保護的現狀及存在的問題

1.1 我國地下水水源地概況

根據《全國地下水污染防治規劃(2011—2020年)》[9],我國地下水資源量多年平均為8 218億立方米,其中南方地區(占全國國土面積36%)地下水資源量為5 760億m3,北方地區(占全國國土面積64%)地下水資源量為2 458億m3。根據水利部第一次全國水利普查公報(2013年),我國共有地下水水源地1 847個,其中90%以上的地下水水源地為中小型水源地,而特大型地下水水源地有16個(表1),北方地區供水水源更依賴地下水資源,其地下水水源地數量明顯高于南方。據環境保護部開展的全國地下水飲用水源地基礎環境狀況調查結果(2017年),全國城鎮地下水飲用水源地共1 763個,供水服務人口為1.32億。其中大型地下水飲用水源地有147個,占地下水水源總數的8.34%;中型地下水飲用水源地有493個,占地下水水源總數的27.96%;小型地下水飲用水源地有1 123個,占地下水水源總數的63.70%;開展常規監測的地下水水源地1 343個,占地下水飲用水水源地總數的76.18%。

表1 我國地下水水源地規模統計表

我國目前共有21個省(自治區、直轄市)平原區存在地下水超采區,總面積近30萬km2。地下水水位持續下降和地下水資源衰竭引發了地面沉降、海水入侵、土地荒漠化、地面塌陷和地裂縫、水質惡化等生態環境問題。此外,由于地下水水源地保護和管理不善,產生了一定程度的地下水污染問題。根據《全國城市飲用水安全保障規劃(2006—2020年)》數據,全國近20%的城市集中式地下水水源水質劣于Ⅲ類。部分城市飲用水水源水質超標因子除常規化學指標外,甚至出現了致癌、致畸、致突變污染指標。根據環境保護部2013年全國地下水飲用水源地專題調查結果,常規指標達標地下水水源地1 579個,占城鎮地下水水源地總數的90.3%;常規指標超標地下水水源地170個,592.99萬人飲用水水源存在安全隱患。

1.2 我國地下水水源地開發與保護中存在的問題

1.2.1 地下水水源地保護區劃分存在的問題

水源地保護區是國家防治水源地污染、保護水源地生態環境質量而劃定并要求加以特殊保護的區域[10]。2007年國家環境保護總局發布的《飲用水水源地保護區劃分技術規范》[11]根據不同地下水水源地類型和規模提出了飲用水水源地保護區劃分的原則、方法和要求。考慮地下水的生態效應,我國地下水水源地保護區劃分工作仍存在以下問題:

1) 缺乏對承壓水水源地補給區的生態保護。目前我國地下水水源地保護區劃分的方法都是在抽水井周圍地區劃定保護區,但該方法多適用于潛水型水源地。而對于承壓水水源地而言,由于其埋深較大,垂向滲透能力弱,對地下水水質影響最大的當屬補給區。而承壓水水源地的補給區往往遠離采水區,徑流途徑較長,可能與多個地表生態系統存在水力聯系[12]。因此,僅在抽水井附近圈定保護區效果不太理想,還應結合不同地下水水源地的水文地質條件,確定其補給來源和范圍,加強對承壓水水源地補給區的生態環境保護。

2) 缺乏對不同類型地下水水源地保護區范圍調整的準則。我國《飲用水水源保護區劃分技術規范》[11]中主要介紹了平原地區地下水水源地保護區劃分的細則,而對于傍河型地下水水源地、山前沖洪積扇型地下水水源地及沿海地區地下水水源地保護區的劃分范圍也需要進行相應的調整[13],否則可能會通過水力交換對地下水生態系統產生影響。例如,若水源井距河流距離小于保護區半徑,那么對傍河型地下水水源地保護區進行劃分時就應加入對河流段的保護;很多沿海地區水源地在開采地下水過程中可能受到海水入侵的影響,因此需要增大海洋方向的保護區半徑。

3) 缺乏對生態脆弱區地下水保護區的劃分機制。地下水具有十分重要的生態價值,其參與自然界水循環物質與能量的交換,具有對生態系統及地質環境安全的維持能力以及對生態環境修復與改善的支持力。如果在干旱區和半干旱區等生態脆弱地區不及時設立地下水保護區,將會對地下水系統造成影響,進而破壞當地的生態平衡。因此,針對生態脆弱區,應當單獨設立地下水保護區的劃分標準和方法。

1.2.2 地下水水源地不合理開發引起的生態失衡問題

地下水資源與生態環境之間有著十分重要的關系,生態系統的正常運作對地下水系統具有極強的依賴性[14]。人類活動過度開發地下水資源,未充分考慮生態環境的需要和預留環境用水量,破壞了生態平衡,導致一系列生態環境地質問題[6]。對水源地不合理開發存在的、可能導致的生態失衡問題主要概括如下:

1) 生態環境退化。長期超采地下水導致地下水水位持續下降,地下水儲量急劇減少,生態水循環被破壞,造成水土流失加劇,城市湖泊萎縮消失,平原或濕地干涸,進而引發地表植被衰亡、土壤鹽漬化和土地荒漠化等生態退化現象。

2) 地質災害。長期超采地下水導致的地下水水位下降可能形成區域性地下水水位降落漏斗,且漏斗面積隨超采時間不斷擴大。另外,超采也會造成黏性土層壓密釋水,從而引發地裂縫、地面沉降等地質災害和導致次生生態環境惡化[15]。如:常州地區地面沉降增加了當地的低洼濕地面積,導致耕地沼澤化[16];美國加利福尼亞地區由于超采地下水引發黏性土孔隙水向含水層釋放,造成含水層砷污染[17]。

3) 地下水水質惡化。地下水超采破壞了原有的水文地質條件,增大了局部地區的水力梯度。在存在污染源的條件和水力梯度的驅動下,污染水體(地表水甚至海水)將向地下水開采層運移。受污染的地下水進入生態系統后不僅會對工、農業生產造成影響,還會破壞生物多樣性,甚至對人類健康造成威脅[18]。

4) 生態脆弱區地下水可開采量評價標準不完善。目前我國在進行地下水可開采量評價時對生態環境約束條件考慮不夠,因此其評價結果與生態環境聯系較弱。在干旱、半干旱等生態較脆弱地區,地下水是可持續發展的重要因素,對維系地表植被、抑制荒漠化、保護生物多樣性有著顯著的生態意義。若不能基于生態角度評價地下水可開采量,過量開采地下水必將導致干旱、半干旱地區生態脆弱性加劇,引發植被破壞、荒漠化加劇等嚴重的生態環境地質問題[19]。

5) 生態環境退化的影響范圍廣。在地下水水源地選擇方面,如果僅考慮需水量要求,而將水源地選擇在含水層層數多、厚度大、滲透性強、分布廣及可以最大限度攔截區域地下徑流、能充分奪取各種補給量的地段,則會在含水層被疏干后造成河道斷流、泉水停噴等生態環境退化的影響范圍擴大。

1.2.3 地下水污染引起的生態問題

隨著經濟社會的發展,大量工業廢水的不安全排放及農業化肥的不合理使用導致大量有毒有害物質進入地下水系統,并進入土壤、動植物甚至人體中,對人體健康及生態安全有著巨大的威脅。因此,地下水污染防治是保護生態環境的重要舉措。我國地下水污染主要包括以下幾種類型[7]:

1) 地下淡水過量開采導致海水入侵。以華北平原為例,在多次海侵海退過程中,海相碘將賦存于含水層沉積物和孔隙水中[20],伴隨沉積物碘的埋藏-溶解、壓密-釋放及地下水的蒸發-濃縮,可能導致高碘地下水的形成[21]。長期碘攝入過高可導致甲狀腺腫大、甲狀腺功能減退等甲狀腺自身調節功能紊亂的疾病,還可誘發或促進自身免疫性甲狀腺炎[22]。

2) 地表污(廢)水排放和農耕污染造成的硝酸鹽等污染。農業化肥如氮肥的使用,使含氮物質轉化成為硝酸鹽及亞硝酸鹽,長期飲用含此類物質的地下水可能致癌、致畸、致突變。另外,使用受污染的地下水灌溉農田會改變土壤結構,降低土壤質量,減弱農作物的抗病力,使農作物減產,無法耕作。孫亞喬[23]通過研究察爾汗鹽湖開發造成的地下水污染對生態環境的影響,發現由于工業廢棄鹵水的排放造成地下水礦化度升高,鹽湖中鹵蟲的生殖繁衍受到影響,鹽湖鹽沼的許多鹽生植物枯死,土壤失去植物根系的固定而沙化,加劇了鹽土的鹽堿化程度和沙漠化程度。

3) 石油和石油化工產品的污染。因地下設施的長期使用、維護不良及材料腐蝕等問題引發石油化工品的泄漏,這些泄漏的石油化工品進入含水層后會造成地下水的污染[24]。石油污染物多為有機物,對人體的神經系統健康等均有不良影響,并具有致癌風險。莫欣岳等[25]對某石油化工污染場地地下水中苯的暴露途徑和健康風險進行了評價,結果表明地下水對人體產生的疊加致癌風險較高,對人體健康的危害較大,并提出了地下水中苯的修復目標。

4) 垃圾填埋場滲漏污染。填埋場中的水分經垃圾層與覆蓋層滲濾而形成一種高濃度的有機廢水,其成分復雜且含有大量有機物和重金屬。王坤等[26]對濟南最大生活垃圾填埋場滲濾液及周圍地下水進行了檢測,結果滲濾液中共檢出了11種新興有機污染物,地下水中共檢出了7種新興有機污染物,表明垃圾滲濾液造成的環境污染較嚴重。隨著地下水的流動,垃圾滲濾液造成污染的范圍將會不斷擴大,對生態環境的危害也將會更為嚴重。

2 地下水水源地管理優化

2.1 科學劃定地下水水源地保護區

地下水水源地保護已經成為國際上關注的熱點問題之一,建立地下水水源地保護區對防止地下水污染、保證地下水生態環境效益具有重要作用[27]。根據國內外的研究成果,地下水水源地保護區劃分方法主要分為簡化圖形法、分析法、水文地質描繪法、綜合多種方法的組合法、解析解模型法和數值解模型法六種,每一種方法又包括多種不同的實現方式,因此要因地制宜、實事求是地選擇合適的標準和方法。

針對我國地下水水源地保護區劃分存在的問題,應從含水層介質、地下水埋藏條件、地下水開采規模和賦存地點等不同角度對地下水水源地進行劃分并分類組合。按照地下水水源地賦存地點的分類,對傍河型地下水水源地、山前沖洪積扇型地下水水源地、地下水溢出帶水源地及沿海地區地下水水源地保護范圍應進行相應調整;對不同類型的地下水水源地進行保護區劃分時應當因地制宜,不照搬國外模式;劃分地下水水源保護區時要考慮生態保護工作,生態脆弱區具有重要生態保護意義且生態系統對地下水變化十分敏感,這類區域包括干旱、半干旱地區的天然綠洲及邊緣區域、具有重要意義的濕地和自然保護區等,在此類地區不僅要建立地下水水源地保護區,還應基于合理的水質、水量及生態水位標準,建立生態脆弱保護區,防止濕地退化和綠洲荒漠化;將地下水防污性能研究引入到水源地保護區劃分工作中[28],加強地下水水源地保護區的生態管理,避免保護區內的水源遭到污染破壞。何長英等[29]根據地下水補給條件、含水層富水性及開采條件、生態系統類型和地下水開發利用現狀等因素,將青海省生態脆弱保護區劃分為綠洲生態脆弱保護區、濕地保護區、多年凍土環境脆弱區3個大區和30個亞區,加強了地下水環境影響評價和地下水資源保護的力度。馮宇鵬等[30]針對內蒙古呼倫貝爾市的地下水生態保護規劃工作,點明建立地下水生態保護指標體系是難點,并提出了地下水水源地保護區規范化建設、水源涵養與生態保護、節約用水與水源替代、地下水壓采等九大措施體系,嚴格控制地下水開采量和生態水位,建立地下水資源承載能力監測預警長效機制,以保障地下水生態系統得到有效保護和良好維系。

2.2 科學評價地下水水源地開采規模

考慮到地下水水位下降引發的生態環境惡化,應在地下水可開采量評價中引入生態水位的概念,增加地下水生態效應在選擇地下水可開采量評價方法中的比重,以避免地下水可開采量滿足當前評價標準但會對生態環境造成負面影響的情況。

地下水生態水位是指滿足生態環境要求、不造成生態環境惡化的地下水水位[31],主要受地形、植被條件、地質結構及地貌的影響。地下水生態水位是由一系列滿足生態環境要求的地下水水位構成,是一個隨時空變化的函數。它是以維護生態環境良性循環發展為條件的一個地下水水位動態變化區間,其確定應以植物生長對地下水的最低需求和不導致生態環境及地質環境惡化為原則[32]。王讓會等[33]根據地下水、土壤水、植物生長和環境之間的定量關系將地下水生態水位分為沼澤化地下水水位、鹽漬化地下水水位、適宜地下水水位、警戒地下水水位、沙漠化地下水水位、山前傾斜平原地下水水位、海水入侵型地下水水位、地面沉降型地下水水位8種類型。

我國干旱、半干旱地區面積占全國國土面積的三分之一,在沙漠、戈壁等極端干旱區或缺水區,地下水資源對維持河流基流量與湖泊的水域和濕地面積、提供地表植被生理需水、調節土壤含水量和含鹽量、維持地質環境的穩定性等方面具有重要的作用,是構成生態系統的基礎條件之一。地下水資源的合理開發與利用關系到整個生態系統的平衡,因此地下水開采必須采用科學的模式,即地下水多的地區以井灌為主、泉水溢出帶以泉水為主、把地表水引到不易灌溉的地區[34]。

3 地下水水源地水質安全保障

地下水水源地水質安全是關系到整個生態系統正常運作的重要因素。地下水資源管理不當可能影響植被安全,破環物種多樣性,甚至威脅人類健康。地下水污染源是指可能向地下水系統中泄漏有毒有害物質、釋放有害能量、對地下水正常功能構成一定威脅的對象,包括生產裝置、設備、地表水體及覆蓋土壤等[35]。預防地下水污染、隔離和修復污染源是維持地下水水源地生態安全的重要舉措。

3.1 預防性措施

3.1.1 地下水生態風險評價

生態風險評價是評估由于一種或多種外界因素導致可能發生或正在發生的不利生態影響的過程。其目的是幫助環境管理部門了解和預測外界生態影響因素和生態后果之間的關系,有利于環境決策的制定。生態風險評價被認為能夠用來預測未來的生態不利影響或評價因過去某種因素導致生態變化的可能性。張千千等[36]使用正定矩陣因子分析(PMF)模型和風險商值法對河北某焦化廠地下水中16種多環芳烴(PAHs)進行了生態風險評價,結果表明焦化廠地下水中∑16PAHs處在高生態風險等級,有53.4%的采樣點地下水中單體PAH的生態風險處在高風險等級,亟待開展地下水環境治理與生態修復;左銳等[37]提出以地下水生態水位、地下水水質和地下水水源地作為風險受體,綜合研究了地下水系統對地下水風險源的暴露途徑及響應關系,采用地下水防污性能指數對地下水環境的空間差異性進行了表征,構建了基于“生態水位-水質-水源地”協同作用的地下水環境相對風險模型(GERRM),以定量描述地下水污染和水位耦合的環境風險,并對遼河平原地下水的生態風險進行了評價。

生態風險評價于20世紀80年代興起,而我國生態風險評價目前仍處于起步階段,特別是關于地下水水源地的研究更鮮有報道[38]。結合地下水水源地的特殊性,筆者認為開展地下水生態風險評價應重點考慮水源地污染物的排放、土地利用類型變化、地下水補給機制的變化等。

3.1.2 地下水潛在污染源識別

地下水水源的潛在污染源識別是指運用有限且離散的地下水觀測數據,采用地下水污染數學模擬模型進行反演求解,識別出污染源的個數、位置[39],從而有利于從源頭控制污染物在地下水生態系統的遷移與轉化。目前關于地下水污染源識別的研究尚在發展階段,識別方法大體上分為三種,即清單分析法、擴散模型法和受體模型法,其中,受體模型法使用得更廣泛,主要包括化學質量平衡法、多元統計法、成分和比值法、指紋識別法、穩定同位素法等,目前使用最多且應用最成熟的主要是化學質量平衡法和多元統計法[40]。張宇[41]對比分析了幾種多元統計法在不同情境下對地下水潛在污染源的識別效果,并綜合運用多種理論方法反演識別出地下水污染源特征(個數、位置及釋放歷史);Mahar等[42]分析了觀測數據誤差、數據缺失、監測井位置以及局部最優和全局最優解對優化方法求解污染源識別結果的影響。在實際應用中,各種污染源識別方法都各有其優缺點,用單一的方法往往難以識別,因此只有將多種方法結合運用,各種方法互相對照補充,經多方面考查才能得出比較正確的污染源識別結果。

3.2 保護性措施

3.2.1 地下水水質監測

有效監控水源地污染事故發生是保障全社會飲用水安全的重要基礎[43],地下水水質動態監測網絡的建立與優化是實現水生態安全動態預警的關鍵。對地下水生態系統的保護應該以“監測為主,防治結合”為策略,最好的措施就是預防。在識別潛在污染源的基礎上建立地下水水源地水質監測網,加強(優化)地下水水源地的水質監測工作,實時掌握飲用水源地地下水環境的物理、化學特性變化信息,一旦出現水質異常則能夠及時采取有效的修復措施,避免進一步影響地下水生態系統的安全。

地下水飲用水源地監測網的布設應按《水環境監測規范》等標準執行[44],基于水文地質條件、地下水供水強度及污染狀況等情況進行布設(表2)。地下水水質監測點的設置要有代表性,能夠反映飲用水源地整體的地下水水質的實時變化,并監測地下水水位下降漏斗的形成和變化趨勢,控制地下水水源地開采影響范圍內的地下水動態。另外,還應該根據實際情況對地下水水質監測網點進行優化,如Prakash等[45]運用模擬-優化模型求解監測井網設計問題與污染源反演識別問題,并通過已布設監測井位置處污染物質濃度梯度下降最快的信息來動態優化新増的監測井位。因此,應根據地下水與生態系統的聯系來優化地下水監測網點的布設密度,建立較完整的地下水-生態系統監測體系,并完善包括水生態系統的水環境監測規范和標準。

表2 地下水水質監測點布設密度(單位:眼/103 km3)

3.2.2 地下水水源地生態保護工程建設

為了實現地下水的生態平衡和合理開采利用,可從水土保持生態系統建設和水環境生態平衡的角度采取有效的防護措施。

1) 行政上,封閉嚴重超采的抽水井,在嚴重程度較低的地區根據情況實行限采;加強對地下水生態安全的宣傳,提高公眾保護意識。

2) 工程上,建立地下水水源地保護區、禁采區和限采區等,合理利用水資源,嚴格控制地下水開采量,禁止區內亂排亂建等威脅供水安全的活動;對泉域進行疏浚和綜合整治,關閉危害泉水出流的水井、礦井,同時對泉眼處的河段及周邊小流域進行疏浚和治理,以增加涌水量[46]。

3) 采取蓄水回灌補源、替代水源建設等措施,建設河道蓄水回灌工程、再生水回灌工程、蓄洪回灌工程,已形成嚴重漏斗區的建設緊急回灌工程[47];發展工農業節水技術、推廣生活節水器具,提高水資源的利用效率;建設引水工程替代水源建設,通過生態補水保持地下水資源補償與開采利用的生態平衡,并確保具有一定數量的地下水資源應急儲備。

4) 充分利用雨洪資源補充地下水源,結合水土保持工程措施,建設雨洪攔蓄、調節、利用工程體系,以實現雨洪資源化。

3.3 地下水污染治理

地下水污染治理是保障地下水生態安全的重要舉措,但應選擇不會對生態環境造成負面影響的治理方式。地下水污染治理技術按工作原理可分為四類,即物理法修復技術、化學法修復技術、生物法修復技術和復合修復技術;根據修復方式,則可分為原位修復技術和異位修復技術。原位修復技術是指在基本不破壞土體和地下水自然環境條件下,對受污染對象在原地進行修復的方法,主要包括滲透性反應墻(PRBs)修復技術[48]、原位曝氣技術[49]、原位電動修復技術[50]、原位化學氧化技術[24]、原位生物修復技術[51]、多相抽提技術[52]、原位沖洗技術等,實際應用中可根據不同技術特點和要求選擇不同的方法(表3)。異位修復技術是先用收集系統或抽提系統將污染物轉移到地上,然后再對其進行處理的技術,主要包括共絮凝/沉淀技術、離子交換技術、膜分離技術、石灰軟化技術、活性吸附技術、氧化還原技術和生物修復技術等。

表3 地下水原位修復技術的優劣性[53-54]

人工含水層恢復(managed aquifer rehabilitation,MAR)是指通過人為方式對區域含水層的介質、水動力、水化學等進行人工調控和優化(圖1)。相對于傳統的抽出處理法和滲透性反應墻等方法,其優點在于:低成本且易于應用,不需要維護;不破壞植被,生態環境友好;適合非點源地下水污染。如Xie等[55-56]等在我國典型高砷地下水分布區山西省大同盆地率先進行了地下水水源地高砷含水層的人工含水層恢復。高砷含水層的人工含水層恢復的總體思路是引導反應試劑進入目標含水層,人工調控富砷環境并形成固砷帶(圖1)。基于FeSO4還原法的含水層原位鍍鐵固砷技術,是根據高砷含水層的強還原性水化學條件,人工調控地下水條件趨向中到弱堿性和強還原性,強還原條件下主要發生As(Ⅴ)向As(Ⅲ)的轉變,促進砷與新形成的FeS共沉淀和類砷黃鐵礦的形成。氧化法和還原法均可使研究區地下水中砷的含量發生顯著降低。相比于其他原位修復方法,該方法的優勢在于沒有逆向改變含水層的還原環境,未引入二次污染組分,因此能夠達到安全穩定、高效除砷的效果。

圖1 MAR還原法工藝示意圖Fig.1 Schematic diagram of MAR reduction method

我國未來地下水污染修復將向著多元化、多項復合化、生態環境友好型的方向發展,在不破壞原有生態環境的前提下對已污染的水源地地下水加以治理,從而保證地下水飲用水源地地下水水質和水量的安全。

4 展 望

我國在地下水水源地的開發和保護方面還有很長的路要走,地下水水源地保護區劃定工作發展緩慢,超采地下水及污染物質的泄漏、不合法排放已對我國地下水水源地生態環境及地下水水質造成了極大的威脅,因此加強地下水水源地生態保護管理已刻不容緩。

1) 基于生態的地下水水源地開發與保護是我國可持續發展的一個重要課題。我國面向生態的地下水資源評價理論與方法研究較少,因此應充分考慮地下水的生態效應,將地下水生態水位等因素結合到水資源評價中去,依靠地理信息系統(GIS)、建立模型等現代化手段進行研究探索。

2) 設立地下水生態脆弱保護區,在利用數值模擬法劃分地下水水源地保護區時引入不確定分析,綜合確定各水文地質參數對保護區劃分結果的影響,使劃分結果更可靠。

3) 地下水飲用水源地多級監測系統是未來飲用水源地水質安全的重要保障,因此應進一步補充和完善地下水飲用水源地監測網,逐步建立地下水動態監測與分析預測系統。

4) 建立全國地下水污染預警機制,完善地下水污染應急保障體系,對地下水飲用水源地范圍內的地下水污染信息實現實時監控,做到對飲用水源地地下水污染的及時預報;針對飲用水源地重點污染地區的特點,采取合適的地下水污染治理技術,對已污染的水源地地下水加以治理,從而保證地下水水源地飲用水水質和水量的安全及生態健康;探索創新生態環境友好型地下水污染治理方法,優先考慮地下水的生態效應,從而在防治地下水污染的同時將對生態系統的危害降到最低,向著可持續發展的方向前進。