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地下水作为地球上重要的自然资源之一,其所处环境的好与坏不仅影响着自然生态的平衡,还直接影响着居民生活、农业种植、社会和经济发展等其他方面。尤其在北方干燥地区,此特征尤为突出。但随着社会经济的向前发展,人口快速增加,生产生活造成的废水、废气、废渣日益增多,致使污染物大量渗入地下水中,导致地下水环境不断恶化。因此,开展地下水环境保护的研究就具有重大的理论与实际意义。
晋城市坐落于中国山西省东南部,近几年来,工农业发展较快,污染物排放量急速增加,但对地下水环境却没有足够的重视与保护,致使当地地下水生态环境遭到严重威胁。再加上人们大量开采地下水导致地下水水位下降甚至出现断流,这使得原本就面临着严峻形势的地下水环境更是雪上加霜。对此,以晋城市作为研究区,识别该地区的地下水环境问题,并在此基础上研究地下水环境的保护问题,为保护与改善地下水环境提供合理的理论依据。
本文在综合分析研究晋城市自然地理概况、地质及水文地质条件的基础上,进行了野外实际调查和地下水水质监测,并收集了晋城市多年地下水水质监测资料,开展了晋城市地下水环境问题的识别以及地下水环境保护的研究工作,具体研究工作如下:
(1)分别采用DRASTIC与ORAST模型对晋城市浅层地下水与深层地下水脆弱性进行单项评价和综合评价。按照研究区自然概况将脆弱性综合指数分为五个等级,并绘制晋城市地下水脆弱性分区图。晋城市地下水脆弱性评价结果表明,浅层地下水以中等脆弱性分区为主,面积约为3890.76km2;深层地下水以较低脆弱性分区为主,面积约为5467.2km2。
(2)调查、整理、分析了研究区内的污染源位置、种类等信息,根据污染源的种类、释放污染物的可能性以及释放污染物的量三个方面进行研究区污染荷载评价,发现污染源荷载强的区域主要分布在高平市南部、泽州县北部及南部地区,并得到晋城市污染荷载评价分区图。
(3)采用综合评价法对研究区地下水污染现状进行了评价,然后对污染变化趋势进行了预测。污染现状评价结果表明浅层地下水警戒区分布最为广泛,约占浅层地下水总面积的94.99%,深层地下水警戒区面积约占深层地下水总面积的94.41%。根据总硬度、硫酸盐、氨氮、氯化物、氟化物、高锰酸钾指数、硝酸盐等污染因子的历年变化,分析各污染因子含量的趋势,其结果表明多数污染因子例如硫酸盐、氟化物在持续升高,有加重污染的趋势。
(4)根据地下水脆弱性评价、污染源调查及污染负荷评价、地下水水质变化趋势分析等结果,并结合野外的实际调查,对晋城市地下水环境问题进行了识别,主要环境问题表现在以下几方面:1)研究区的生产生活污水下渗污染地下水;2)受污染的地表水下渗补给地下水,使地下水环境的恶化;3)不合理地开采地下水;4)矿产资源尤其是煤矿资源的开采严重影响地下水环境等。
(5)综合考虑地下水脆弱性、污染荷载以及地下水功能价值三方面,计算地下水污染防控值(R)。并按照防控值高、中、低三个等级,结合水源地与岩溶泉域保护区以及水质污染现状分区,进行了晋城市地下水污染防控分区研究,并得到晋城市污染防治分区图。由图可知,浅层地下水保护区主要集中在沁水县,在高平市有零星分布,一般治理区主要集中在巴公镇附近;深层地下水保护区主要分布在润城镇至演礼乡一带、高平市城区等地区,重点治理区与一般治理区主要集中在泽州县南部等地区。最后结合污染防控分区及其存在的地下水环境问题提出了地下水环境保护与污染防治措施。
晋城市坐落于中国山西省东南部,近几年来,工农业发展较快,污染物排放量急速增加,但对地下水环境却没有足够的重视与保护,致使当地地下水生态环境遭到严重威胁。再加上人们大量开采地下水导致地下水水位下降甚至出现断流,这使得原本就面临着严峻形势的地下水环境更是雪上加霜。对此,以晋城市作为研究区,识别该地区的地下水环境问题,并在此基础上研究地下水环境的保护问题,为保护与改善地下水环境提供合理的理论依据。
本文在综合分析研究晋城市自然地理概况、地质及水文地质条件的基础上,进行了野外实际调查和地下水水质监测,并收集了晋城市多年地下水水质监测资料,开展了晋城市地下水环境问题的识别以及地下水环境保护的研究工作,具体研究工作如下:
(1)分别采用DRASTIC与ORAST模型对晋城市浅层地下水与深层地下水脆弱性进行单项评价和综合评价。按照研究区自然概况将脆弱性综合指数分为五个等级,并绘制晋城市地下水脆弱性分区图。晋城市地下水脆弱性评价结果表明,浅层地下水以中等脆弱性分区为主,面积约为3890.76km2;深层地下水以较低脆弱性分区为主,面积约为5467.2km2。
(2)调查、整理、分析了研究区内的污染源位置、种类等信息,根据污染源的种类、释放污染物的可能性以及释放污染物的量三个方面进行研究区污染荷载评价,发现污染源荷载强的区域主要分布在高平市南部、泽州县北部及南部地区,并得到晋城市污染荷载评价分区图。
(3)采用综合评价法对研究区地下水污染现状进行了评价,然后对污染变化趋势进行了预测。污染现状评价结果表明浅层地下水警戒区分布最为广泛,约占浅层地下水总面积的94.99%,深层地下水警戒区面积约占深层地下水总面积的94.41%。根据总硬度、硫酸盐、氨氮、氯化物、氟化物、高锰酸钾指数、硝酸盐等污染因子的历年变化,分析各污染因子含量的趋势,其结果表明多数污染因子例如硫酸盐、氟化物在持续升高,有加重污染的趋势。
(4)根据地下水脆弱性评价、污染源调查及污染负荷评价、地下水水质变化趋势分析等结果,并结合野外的实际调查,对晋城市地下水环境问题进行了识别,主要环境问题表现在以下几方面:1)研究区的生产生活污水下渗污染地下水;2)受污染的地表水下渗补给地下水,使地下水环境的恶化;3)不合理地开采地下水;4)矿产资源尤其是煤矿资源的开采严重影响地下水环境等。
(5)综合考虑地下水脆弱性、污染荷载以及地下水功能价值三方面,计算地下水污染防控值(R)。并按照防控值高、中、低三个等级,结合水源地与岩溶泉域保护区以及水质污染现状分区,进行了晋城市地下水污染防控分区研究,并得到晋城市污染防治分区图。由图可知,浅层地下水保护区主要集中在沁水县,在高平市有零星分布,一般治理区主要集中在巴公镇附近;深层地下水保护区主要分布在润城镇至演礼乡一带、高平市城区等地区,重点治理区与一般治理区主要集中在泽州县南部等地区。最后结合污染防控分区及其存在的地下水环境问题提出了地下水环境保护与污染防治措施。