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摘要:今年来随着工业化、城市化进程的加快以及三废排放的加剧,下辽河平原地下水受到不同程度的污染。在研究区污染现状基础上,通过对研究区地下水污染调查研究,总结了下辽河平原地下水污染方式为:点源污染、线源污染和面源污染三种方式。影响因素主要为:自然因素和人为因素。为地下水污染评价提供基础依据。
关键词:下辽河平原;地下水污染;污染;评价
中图分类号:E835文献标识码: A
0引言
地下水污染是指在人类活动影响下,地下水水质朝着恶化方向发展的现象[1]。我国约有70%人口以地下水为主要饮用水源,全国95%以上的农民饮用地下水,全国40%耕地使用地下水灌溉[2]。目前地下水正普遍收到由城市化、工业化、农业和矿业活动导致的污染威胁,特别是一些大中城市地下水水源的水质恶化,并逐步向深部含水层转移[3-5]。地下水污染具有隐蔽行和延时行,带人们发现水质变异时,地下水已经收到污染了[6-7]。研究区地处辽宁省中部,为辽宁省地下水资源相对较丰富区域,是辽宁中部城市群重要供给区和东北粮食主产区。对于辽宁中部城市群的经济发展和建设具有重要价值。随着城市规模和城市化进程的扩大与加快、工业化程度的不断提高,区域地表水和地下水受到不同程度的污染,人类赖以生存的淡水资源面临威胁。该地区城市工矿企业缺水形势日益严重,远远不能满足地区经济和社会突飞猛进发展的需要。
1研究区地下水污染现状
当前,国家与地方政府及社会对环境问题极为重视,对节能减排的要求非常严格。但是,随着城市化与工业化进程的加快,主要城镇工业与生活区的工业污水排放、城镇垃圾堆放量不断增加以及历史遗留等原因。下辽河平原区地表水污染程度比较严重。据水利部门2000年监测资料,浑河每年接纳了抚顺、沈阳两市约8亿多吨的废污水,水质污染十分严重。作为城市的主要排污河渠,细河每日接纳卫工明渠和肇工暗渠总计为32万t的城市工业废水和生活污水,各类污染物总量为450t,占全市总污染物总量的60%-70%。水中污染物成分复杂,主要污染物超过国家标准10倍以上。细河底泥中检测出的污染物多达252种,特别是重金属污染物高达十多种。进入21世纪,国家、省、市等各级地方政府及社会对环境问题极为重视,地表水环境保护方案及治理措施的落实,地表水环境正在逐步改善。
辽宁省近岸海水污染加重,赤潮次数增加。生物减少,造成环境恶化的主要原因是人为排污。
2地下水污染方式
2.1点源污染
工业“三废”及堆放的生活垃圾等可视为点源污染。工作区企业排放的废水、废气、废渣,污染物质多且组成复杂,具有较大的毒性。废水中含有大量的重金属及有机物质,在水体中降解时要消耗大量的溶解氧,引起水质变黑发臭;工厂露天堆放的废渣中含有多种有害物质,有的甚至有剧毒;经日晒、风吹和雨淋,废渣中的这些物质被淋溶,随水渗入地下污染地下水;废气中的污染物质,降落到水面和陆地上,从而污染水源和土壤,对环境和人体健康危害很大。
2.2线源污染
河流水体污染可视为线源污染。区内大部分河段水质较差,在河岸水力地质作用下,污染的河水进入地下水含水层(主要是洪水期),从而污染地下水体。调查区内最主要的线源污染来自排污河渠,由于城市工矿企业污水的和生活、农业污水的排放,河渠水质恶化迅速,加其与周边地下水良好的水力联系,对地下水水质威胁严重。因此,线状污染源的污染区域呈现出靠近污染河流的区域,地下水化学组分的含量较高,远离污染河流的区域,地下水化学组分较低的规律。
2.3面源污染
农药化肥污染可视为面源污染。农业作业中,残留的化肥、农家肥及农药在大气降水和灌溉的作用下,随着下渗水一起淋滤渗入地下水中,引起地下水污染。
3影响因素分析
3.1自然因素
在区域北部有一横切流溪河的条带状污染带,该地区为山区到平原的过度地带,粘性土沉积物厚度相对较薄,颗粒相对较粗,因此包气带防污性能相对较差;沈阳市位于下辽河平原东部浑河三角洲扇顶,沉积物颗粒相对粗,包气带防污性能相对差。同时浑河在沈阳市附近由丘陵台地地区进入平原区,且转向东流,水流变得平缓,再加上沈阳市东南方地势相对低平,该地区地下水总体流向为由西北至东南,沈阳市区排放的三废物质及浑河携带的毒害污染物在此处沉积与排泄。同理沈阳与辽阳交界处为新浑河三角洲的扇顶,并位于浑河由丘陵台地进入平原区,因此污染物较容易进入地下水。
本研究采样区绝大部分为第四系沉积的平原区,第四系地层包括砂砾层与相间的淤泥或粘土组成的多次沉积旋回,由下到上依次为为最新沉积,其沉积相为河、海混合相。岩性为粉沙质淤泥和粉沙质粘土。本组地层中南部厚度较大,平均 7-8 m,北部厚度较小,平均3-4 m,有机质含量高。由于上部沉积物为淤泥和粉沙质粘土,颗粒细,而且有机质含量高,使得研究区包气带防污性能较强,地下水有机污染总体较轻。
3.2人为因素
研究表明工业化历史长短是影响地下水有机污染的重要因素。由前面论述可知,沈阳市是下辽河平原经济最发达、人口最密集的地区之一,也是工农业历史最长的地区,随着人口增长与工农业的发展,三废物质排放量逐年增加,大气、地表水、土壤与河流沉积物普遍受到有机污染,整个研究区利用工业废水进行农田灌溉的现象非常普遍,污染物通过淋滤由其它环境介质中进入地下水,造成地下水污染是不可避免的。
經济发展对地下水有机污染的影响:改革开放以来,辽宁经济飞速发展,GDP 迅猛增长,成为我国经济发达的地区之一。下辽河平原地区为辽宁省主要的平原区,也是经济最发达的地区。辽宁省在经济发展的同时,人口逐年增加,该区城市成为我国人口最密集的地区之一。发达的工业和密集的人口导致了大量工业三废和生活污水排入环境,造成了普遍的环境污染问题。废水、工业废气、产生工业固体废物 。由于从 90 年代以后采取了废物综合利用的措施,排入环境的量骤然减少并趋于稳定,主要的经济区,工业发达,城市化水平高,废气和废水排放量量大,由于废水处理的技术和成本等因素作用河网发育的便利条件,许多废水未经处理就直接排入地表水体。1990 年至今废水排放量总体呈逐渐增长态势,废气的量增长迅速,固体废弃物的排放量 1990 年很高,1995 年以后基本趋于稳定,略有增加,但产出量仍在逐年增加。统计资料显示一个地区的经济增长、人口增长与三废物质的排放有显著的正相关关系工业三废的排放已被公认为环境污染的主要来源之一,下辽河平原地区如此大的三废物质排放量使地表水体、土壤、底泥遭到不同程度的污染,以往调查研究表明地表水、土壤、底泥、空气、食品都受到不同程度的有机污染。
4结论
综上,自然因素与人为因素共同作用造成了如今的污染现状。地下水污染机理比较复杂,总体看,影响地下水污染的因素有两大方面,一是自然因素,二是人为因素。自然因素包括水文地质条件,主要是地表覆盖层的性质、含水层条件及补给条件。另一个自然因素是时间,时间是影响地下水污染的重要因素,污染物在地层内累积、变化、在含水层内扩散均需要时间,所谓污染规律就是污染状况随时间和空间而变化的规律。人为因素,一是污染源状况,另一是自然环境的人工改造状况,地下水的开发状况,覆盖层含水层的破坏程度等。
参考文献:
[1]张新钰,新宝东,王晓红等.我国地下水污染研究进展[J]. 地球与环境,2011,39(3):415-422.
[2]尹国勋, 李振山.地下水污染与防治[M].北京:中国环境出版社,2005.
[3]吕书君.我国地下水污染分析[J].地下水, 2009, 31(1):1-5.
关键词:下辽河平原;地下水污染;污染;评价
中图分类号:E835文献标识码: A
0引言
地下水污染是指在人类活动影响下,地下水水质朝着恶化方向发展的现象[1]。我国约有70%人口以地下水为主要饮用水源,全国95%以上的农民饮用地下水,全国40%耕地使用地下水灌溉[2]。目前地下水正普遍收到由城市化、工业化、农业和矿业活动导致的污染威胁,特别是一些大中城市地下水水源的水质恶化,并逐步向深部含水层转移[3-5]。地下水污染具有隐蔽行和延时行,带人们发现水质变异时,地下水已经收到污染了[6-7]。研究区地处辽宁省中部,为辽宁省地下水资源相对较丰富区域,是辽宁中部城市群重要供给区和东北粮食主产区。对于辽宁中部城市群的经济发展和建设具有重要价值。随着城市规模和城市化进程的扩大与加快、工业化程度的不断提高,区域地表水和地下水受到不同程度的污染,人类赖以生存的淡水资源面临威胁。该地区城市工矿企业缺水形势日益严重,远远不能满足地区经济和社会突飞猛进发展的需要。
1研究区地下水污染现状
当前,国家与地方政府及社会对环境问题极为重视,对节能减排的要求非常严格。但是,随着城市化与工业化进程的加快,主要城镇工业与生活区的工业污水排放、城镇垃圾堆放量不断增加以及历史遗留等原因。下辽河平原区地表水污染程度比较严重。据水利部门2000年监测资料,浑河每年接纳了抚顺、沈阳两市约8亿多吨的废污水,水质污染十分严重。作为城市的主要排污河渠,细河每日接纳卫工明渠和肇工暗渠总计为32万t的城市工业废水和生活污水,各类污染物总量为450t,占全市总污染物总量的60%-70%。水中污染物成分复杂,主要污染物超过国家标准10倍以上。细河底泥中检测出的污染物多达252种,特别是重金属污染物高达十多种。进入21世纪,国家、省、市等各级地方政府及社会对环境问题极为重视,地表水环境保护方案及治理措施的落实,地表水环境正在逐步改善。
辽宁省近岸海水污染加重,赤潮次数增加。生物减少,造成环境恶化的主要原因是人为排污。
2地下水污染方式
2.1点源污染
工业“三废”及堆放的生活垃圾等可视为点源污染。工作区企业排放的废水、废气、废渣,污染物质多且组成复杂,具有较大的毒性。废水中含有大量的重金属及有机物质,在水体中降解时要消耗大量的溶解氧,引起水质变黑发臭;工厂露天堆放的废渣中含有多种有害物质,有的甚至有剧毒;经日晒、风吹和雨淋,废渣中的这些物质被淋溶,随水渗入地下污染地下水;废气中的污染物质,降落到水面和陆地上,从而污染水源和土壤,对环境和人体健康危害很大。
2.2线源污染
河流水体污染可视为线源污染。区内大部分河段水质较差,在河岸水力地质作用下,污染的河水进入地下水含水层(主要是洪水期),从而污染地下水体。调查区内最主要的线源污染来自排污河渠,由于城市工矿企业污水的和生活、农业污水的排放,河渠水质恶化迅速,加其与周边地下水良好的水力联系,对地下水水质威胁严重。因此,线状污染源的污染区域呈现出靠近污染河流的区域,地下水化学组分的含量较高,远离污染河流的区域,地下水化学组分较低的规律。
2.3面源污染
农药化肥污染可视为面源污染。农业作业中,残留的化肥、农家肥及农药在大气降水和灌溉的作用下,随着下渗水一起淋滤渗入地下水中,引起地下水污染。
3影响因素分析
3.1自然因素
在区域北部有一横切流溪河的条带状污染带,该地区为山区到平原的过度地带,粘性土沉积物厚度相对较薄,颗粒相对较粗,因此包气带防污性能相对较差;沈阳市位于下辽河平原东部浑河三角洲扇顶,沉积物颗粒相对粗,包气带防污性能相对差。同时浑河在沈阳市附近由丘陵台地地区进入平原区,且转向东流,水流变得平缓,再加上沈阳市东南方地势相对低平,该地区地下水总体流向为由西北至东南,沈阳市区排放的三废物质及浑河携带的毒害污染物在此处沉积与排泄。同理沈阳与辽阳交界处为新浑河三角洲的扇顶,并位于浑河由丘陵台地进入平原区,因此污染物较容易进入地下水。
本研究采样区绝大部分为第四系沉积的平原区,第四系地层包括砂砾层与相间的淤泥或粘土组成的多次沉积旋回,由下到上依次为为最新沉积,其沉积相为河、海混合相。岩性为粉沙质淤泥和粉沙质粘土。本组地层中南部厚度较大,平均 7-8 m,北部厚度较小,平均3-4 m,有机质含量高。由于上部沉积物为淤泥和粉沙质粘土,颗粒细,而且有机质含量高,使得研究区包气带防污性能较强,地下水有机污染总体较轻。
3.2人为因素
研究表明工业化历史长短是影响地下水有机污染的重要因素。由前面论述可知,沈阳市是下辽河平原经济最发达、人口最密集的地区之一,也是工农业历史最长的地区,随着人口增长与工农业的发展,三废物质排放量逐年增加,大气、地表水、土壤与河流沉积物普遍受到有机污染,整个研究区利用工业废水进行农田灌溉的现象非常普遍,污染物通过淋滤由其它环境介质中进入地下水,造成地下水污染是不可避免的。
經济发展对地下水有机污染的影响:改革开放以来,辽宁经济飞速发展,GDP 迅猛增长,成为我国经济发达的地区之一。下辽河平原地区为辽宁省主要的平原区,也是经济最发达的地区。辽宁省在经济发展的同时,人口逐年增加,该区城市成为我国人口最密集的地区之一。发达的工业和密集的人口导致了大量工业三废和生活污水排入环境,造成了普遍的环境污染问题。废水、工业废气、产生工业固体废物 。由于从 90 年代以后采取了废物综合利用的措施,排入环境的量骤然减少并趋于稳定,主要的经济区,工业发达,城市化水平高,废气和废水排放量量大,由于废水处理的技术和成本等因素作用河网发育的便利条件,许多废水未经处理就直接排入地表水体。1990 年至今废水排放量总体呈逐渐增长态势,废气的量增长迅速,固体废弃物的排放量 1990 年很高,1995 年以后基本趋于稳定,略有增加,但产出量仍在逐年增加。统计资料显示一个地区的经济增长、人口增长与三废物质的排放有显著的正相关关系工业三废的排放已被公认为环境污染的主要来源之一,下辽河平原地区如此大的三废物质排放量使地表水体、土壤、底泥遭到不同程度的污染,以往调查研究表明地表水、土壤、底泥、空气、食品都受到不同程度的有机污染。
4结论
综上,自然因素与人为因素共同作用造成了如今的污染现状。地下水污染机理比较复杂,总体看,影响地下水污染的因素有两大方面,一是自然因素,二是人为因素。自然因素包括水文地质条件,主要是地表覆盖层的性质、含水层条件及补给条件。另一个自然因素是时间,时间是影响地下水污染的重要因素,污染物在地层内累积、变化、在含水层内扩散均需要时间,所谓污染规律就是污染状况随时间和空间而变化的规律。人为因素,一是污染源状况,另一是自然环境的人工改造状况,地下水的开发状况,覆盖层含水层的破坏程度等。
参考文献:
[1]张新钰,新宝东,王晓红等.我国地下水污染研究进展[J]. 地球与环境,2011,39(3):415-422.
[2]尹国勋, 李振山.地下水污染与防治[M].北京:中国环境出版社,2005.
[3]吕书君.我国地下水污染分析[J].地下水, 2009, 31(1):1-5.