对限制开采地下水资源的思考.doc

1、对限制开采地下水资源的思考摘 要：水是生命之源，地下水资源是天然水的一部分，开采利用地下水资源的好处是显而易见的，但是，长期超采地下水资源带来的后果也是很严重的，因此，限制开采地下水资源是必要的，但少采甚至不采，只是权宜之计，应该从更广泛的空间去调节、去开发，以让有限的地下水资源更合理、更充分地为人民、为经济建设服务。 关键词：限制开采；思考；地下水资源 地下水资源是天然水的一部分，但它与人类活动紧密相连，已经成为了促进或者制约人们生产、生活的重要因素，在一些特定的地区，地下水资源甚至影响到人类的生存。因此，提倡保护地下水资源，限制开采地下水资源是十分必要的。 1 超采地下水资源的恶果 开采利

2、用地下水资源的好处是显而易见的，首先是地下水的清洁卫生状态比地表水要好要稳定，其次是有些地方还可以缩短供水的距离，在水质方面，地下水资源还有很大的优越性。但是，长期超采地下水资源带来的后果也是很严重的。下面是一些摘录资料， 简要介绍几座地面沉降较严重的城市。 （1）北京市自从上世纪 70 年代以来，北京的地下水位平均每年下降 12 米，最严重的地区水位下降可达 35 米。地下水位的持续下降导致了地面沉降。沉降量大于 50 毫米的面积达 4114.12 平方公里，大于 100毫米的面积达 2815.29 平方公里，最大累计沉降量达 1086 毫米，平均沉降速度达到每年 66.3 毫米。 （2）上

3、海市从 1921 年发现地面下沉开始，到 1965 年止，最大的累计沉降量已达 2.63 米，影响范围达 400 平方公里。有关部门采取了综合治理措施（严厉控制地下水的开采量，并大量进行人工回灌）后，市区地面沉降已基本上得到控制。从 19661987 年的 22 年间，累计沉降量36.7 毫米。年平均沉降量为 1.7 毫米。 （3）天津市从 1959 一 1982 年间最大累计沉降量为 2.15 米。 1982年测得市区的平均沉降速率为 94 毫米。目前，最 大累计沉降量己达25 米，沉降量 100 毫米以上的范围已达 900 平方公里。 （4）西安市地面沉降发现于 1959 年。 1971

4、年后随着过量开采地下水而逐渐加剧。 19772-1983 年，最大累计沉降量 777 毫米，年平均沉降量 3070 毫米的沉降中心有 5 处。 （5）太原市经 1979 年、 1980 年、 1982 年三次在市区 600 平方公里范围的测量，发现沉降量大于之 200 毫米的面积 有 254 平方公里，大于 1000 毫米的沉降区面积达 71 平方 公里。 此外，还有宁波市、常州市、苏州市、无锡市、嘉兴市、杭州市、台湾的屏东、彰化、云林、嘉义、台中和台等 6 个县（市） ，均发生了不同程度的地面沉降长期超采地下水资源带来的地面沉降会使含水层过度压缩，使含水层补给恢复困难，供水能力逐步下降。 现

5、实生活中，即使在水资源相对较丰富的南方，城市供水中不含地下水成分的城市也很难找到，北方城市供水大多数以地下水资源为主。 包括贵州、广西、云南、湖南、广东、湖北、四川、重庆在内的西南岩溶石山地区，是我国“老、少、边、山、穷”集中分布区。由于这里岩溶发育，降水迅速转入地下，形成了“地下水滚滚流，地表水贵如油”的现象，造成人居饮水困难、生态环境脆弱、水土流失和石漠化严重。 我国华北平原总面积为 13.6 万平方公里，人口约 1.11 亿，GDP 占全国的 12，粮食总产量占全国总量的 10，但人均水资源量每年仅为335 立方米，不足全国平均水平的 1/6。且地表水时空分布不均，地下水是华北平原经济社

6、会可持续发展的重要支柱。 国土资源报 （2007 年 9 月 11 日）报道：河南省国土资源厅委托河南省地质调查院开展的中原城市群城市地质调查取得了初步成果，为郑州、洛阳、开封圈定了四处大型后备水源地。调查显示：三个城市地质背景条件主要受沿黄河地质构造和黄河地质作用的控制，尤其是黄河冲积扇和支流冲积扇为城市提供了丰富的地下水源。但是近年来黄河水受到污染，城市用水中地下水所占的比重逐年增加，再加上垃圾填埋场对浅层地下水的污染，城市供水安全成为亟待解决的问题。 按照国家生活饮用水卫生标准水中砷含量大于 0.01 毫克/升即为超标的高砷水，长期饮用将导致慢性中毒，临床表现为皮肤色素异常，角化过度，皮

7、肤癌和末梢神经炎。 全球高砷地下水主要分布区有美国西部地区、智利、匈牙利、中国、孟加拉国和印度等 22 个国家和地区，其中亚洲的孟加拉国、中国和印度最为严重。目前至少有 5000 万人受到高砷地下水的威胁。而在亚洲发现的 18 个高砷水分布区中，中国占有 7 个，近 1/3。我国水井中砷检出率大于 10%的区域主要分布在内蒙古、新疆、山西、吉林、安徽等省区，受影响人口约 230 万，其中饮用水中砷含量大于 0.05 毫克/升的高砷暴露人口已超过 50 万，砷中毒患者约 7800 人。 高砷地下水包括原生型和人为污染型。我国自上世纪八、九十年代起，就在山西大同盆地、内蒙古河套平原、新疆奎屯地区以

8、及东北松嫩盆地等开展了原生性饮用水型地方性砷中毒区地下水勘查及地方病与地质环境关系问题研究，曾在高砷地下水区进行过勘查与改水研究。取得了诸多成果。通过对比研究，发现砷中毒病区在气候、水文、环境地质和社会经济等方面有某些相似之处，根据这些特征我国砷中毒病区被划分为三种地质环境类型，即中新生代断陷盆地型、第四纪冲洪积平原型、新生代滨海平原型，其代表性地区分别为山西大同盆地、内蒙古河套平原、新疆奎屯地区以及台湾嘉南地区。高砷地下水分布特征呈多元化特点既有大片状、条带状、也有点状或灶状，十分复杂。干旱半干旱气候条件、封闭半封闭地球化学环境、地下水交替缓慢的水文地质条件以及高砷含量的岩石和沉积物介质构成

9、了高砷地下水形成的外部环境。土壤水系统中有机物分解，各种矿物质的溶解、还原、沉淀以及各种赋存形态砷的相互转化构成了高砷地下水形成的内部环境。这些过程导致了地下水的富集和形态变化。此外，调查研究的结果表明，高砷地下水的主要水化学特征是 PH 值较高（一般大于 8.0）,氧化还原电位低，腐植酸、硫化氢、甲烷浓度高，硫酸根、硝酸根浓度低，说明高砷地下水处于还原环境。砷的价态随环境的变化而相互转化，毒性因价态而不同，依次为三价砷最高，五价砷次之，单甲基砷再次，二甲基砷相对较弱。 2 地下水资源开采的思考 罗列了这么些搜集到的资料，想说明的问题是：（1）地下水资源的开采利用不控制是不行的。 （2）控制的

10、方式要因地域因时间而异，更要疏堵结合，并且要以疏为主，从更宽广的空间去综合调节。 （3）在有害元素含量高的地下水分布区，控制地下水开采的方式更加复杂。 第一个问题很好理解，地下水资源的开采利用如果不控制，那后果确实是灾难性的。 第二个问题确实比较复杂，地下水资源的分布非常不均匀，像上述地区因为开采地下水而引起了比较严重的环境问题，而另外一些地区地下水资源却有富余。 在开展西南岩溶地区地下水资源与石漠化生态环境地质调查评价的同时，通过岩溶地下水的有效开发利用与石漠化综合整治示范，分别在贵州、云南、湖南、广西等地取得显著成效，成功总结出了山区开发表生带岩溶水，径流和排泄区开发地下河水、平原或蓄水构

11、造采用钻孔取水等三种岩溶水开发模式。建立的“贵州巨木地下河开发利用示范工程” ，在详细查明巨木地下河岩溶发育规律的基础上，筑坝蓄水，提高水位，彻底解决了平塘县近 10000 布依族村民饮用水和耕地灌溉难题。建设的“广西苹果表生岩溶泉利用示范工程” ，充分利用表层岩溶带的调蓄功能，结合水柜建设，不但解决了 1335 人饮用水和 200 多亩土地灌溉问题，还有力的促进了岩溶石漠化的生态环境整治。 “湖南龙山县八仙洞堵洞成库示范工程” ，在查明岩溶发育规律的基础上，堵洞成库，建成了库容 70万立方米的八仙洞岩溶水库，引水量每秒达到 30 升，灌溉水田 800 多亩，并可在冬季引水发电。曾在网上看到一

12、篇援引广东冶金建筑研究院退休的地质高级工程师杨鹏儒有关广州市区地下水资源过剩，引起地面建筑物倒塌的文章，虽然他们的说法并不完全认同，但是由于自然或人为地改变水文地质环境，地下水水位局部升高或降低的现象是客观存在的。这也从另一方面说明了在广州市区地下水资源的开采没有出现前面那些城市一样的环境问题。 从地域上来说，在我国南方地区，降水量大，地表水体分布密集，大部分地区供水以地表水为主，地下水的补给无论从补给速度还是从补给量上都有足够的保证，地下水资源开采控制只不过要控制部分浅层岩溶水的抽水强度。而我国北部地区，特别是西北地区，降水量相对较少，蒸发量反而很大，地表水体稀少，地下水资源显然十分的珍贵。

13、在这些地区一般情况下只能限制开采量以避免产生严重的后果。但是不是一点办法也没有了呢？这就要从大的区域上来看问题了。要看本地区是否存在远距离补给的深层地下水（在西北黄土高原缺水地区应加强这方面的探索） ，如果有，在它的补给区采取加大补给量的措施，在迳流区域也加以维护，应该会有很大的改善。如若不然，只有在邻近地区兴建像三峡水库这样的大型地表水利设施了。三峡水库的修建对区域地下水系统的影响和区域气候的影响可能正在研究当中。预计，前者会深入黄土高原，后者也会越过祁连山。 2001 年国家地下水资源保护与合理利用研究课题组就对陕西、宁夏进行了考察，了解了当地地下水资源开采利用现状，提出了进一步保护地下水

14、资源与合理利用的新措施。但至今不见有像地表水南水北调那样的大动作。对区域含水层进行大规模的调查研究在西北黄土高原缺水地区显得尤其重要。 第三个问题更加复杂，在高砷地下水（还有高氟地下水）分布区，现在最常用的控制手段就是不采，这个措施是消极的，也是无奈的，因为我们现在还没有切实可行的办法去除地下水中的有害组分。但是，长此以往，这种自然资源永远也不能利用。随着水资源的紧张，也随着科学技术的发展，应针对高砷（高碘）地下水的形成机理采取相应措施进行治理。其中的一种就是大面积大排量的抽取地下水，强制地下水加速循环或者迫使其他含水层越流补给以降低地下水中有害组分的含量。 可能是由于经济技术方面的原因，国内

15、的地下水资源调查很少见区域性的深层地下水的资料。因此很必要在此方面多作点工作，因为深层地下水补给范围广、循环路径长、存储空间大，一般资源量巨大（有报道称利比亚、埃及、乍得和苏丹争夺其沙漠下深层地下水，据称这一含水层的蓄水量是尼罗河水年流量的 50 万倍） 。地下水资源量周转的空间也大，环境地质问题也没有浅层地下水那么敏感。在干旱缺水地区，特别是西北地区更应当在这个方面下点功夫，天山的雪水、还有它下面的塔里木河，青海湖、可可西里的沼泽湿地里的水不可能都蒸发了。 总而言之，限制开采地下水资源是必要的，但少采甚至不采，只是权宜之计，应该从更广泛的空间去调节、去开发，以让有限的地下水资源更合理、更充分地为人民、为经济建设服务。