一地下水污染的概念及特征判定水體是否污染必須具備兩個條件：第一，水質(zhì)朝著惡化的方向發(fā)展；第二，這種變化是人類活動引起的。地下水污染的特征

隱蔽性難以逆轉(zhuǎn)性滯后性第1頁/共52頁中國地下水開發(fā)歷史（1）中國地下水開發(fā)的歷史較為悠久,西北內(nèi)陸干旱區(qū)主要是泉水灌溉,新疆山前地區(qū)開挖坎兒井,引水灌溉農(nóng)田和居民飲用;華北的冀、魯、豫三省井灌較普遍,據(jù)1961年統(tǒng)計,各類水井達11萬眼。50年代和60年代初,主要有北京、西安、包頭、保定、上海等少數(shù)大中城市開采地下水,作為城市供水水源。60年代初期至70年代,北方氣候連續(xù)干旱,為滿足農(nóng)業(yè)灌溉的需求,普遍開展了大規(guī)?？购荡蚓顒?。黃淮海平原等地區(qū)地下水開采量急劇增加。第2頁/共52頁中國地下水開發(fā)歷史（2）70年代后期以來，隨著城市和工業(yè)基地建設(shè)的迅速發(fā)展,北方干旱半干旱地區(qū)和一些大中城市大力開發(fā)地下水作為供水水源。近年來，由于地表水污染較嚴重,南方的部分城鎮(zhèn)居民生活飲用水源，亦由利用地表水源轉(zhuǎn)為開采地下水源。90年代末，全國地下水實際開采量約870*108m3a，約占全國地下水開采資源的30%，其中井采量約720×108m3a,引泉量近150×108m3a。北方15省(自治區(qū)、直轄市)的地下水實際開采量約710×108m3a。第3頁/共52頁我國地下水開采與利用特點全國各地地下水開采程度不一。全國平均開采利用率接近30%,北方15省(區(qū)、市)地下水平均開采利用率接近50%,其中以華北為最高,京、津、冀已超采。在全國總用水量中地下水約占三分之一。全國目前有三分之二的城市以地下水作為主要的供水水源，約有四分之一的農(nóng)田灌溉靠地下水。第4頁/共52頁地下水超采情況（1）

地下水超采有兩部分：一是淺層地下水超采，指在限定區(qū)域內(nèi)，地下水多年平均開采量超過了相應(yīng)的總補給量，并造成地下水水位持續(xù)下降的現(xiàn)象；二是深層承壓水超采，由于補給十分困難，其大規(guī)模開采既可視為超采量。第5頁/共52頁地下水超采情況（2）超采區(qū)的分布有兩大特點：一是在北方半濕潤、半干旱過渡帶，以及干旱、半干旱地區(qū)，由于水資源短缺，出現(xiàn)大范圍、長時期、大數(shù)量地下水超采，地下水用于灌溉、生活、工業(yè)等各個用水部門；二是在南方都市化發(fā)達地區(qū)局部超采深層承壓水嚴重，地下水用于生活、工業(yè)生產(chǎn)，如太湖周邊都市區(qū)域。第6頁/共52頁地下水超采的后果：地下水位下降出現(xiàn)地面沉降在沿海地區(qū)海水內(nèi)侵在巖溶區(qū)開采地下水過量會造成地表塌陷造成土地鹽堿化或荒漠化，改變自然景觀還可能加重地震災(zāi)害。第7頁/共52頁超采引起水位下降第8頁/共52頁超采引起地面沉降（1）我國有46個城市由于不合理開采地下水而發(fā)生了地面沉降。華北地區(qū)地面沉降已有多處發(fā)生，其中以天津市最為嚴重。天津市區(qū)多年累計沉降量大于1000毫米的范圍已達135平方公里。最大沉降量達2000余毫米；上海市是我國地面沉降最為強烈的一個城市。由于開采地下水造成城區(qū)最大累積沉降量為2.37m,后進行了地下水回灌,地面沉降才得以控制。第9頁/共52頁超采引起地面沉降（2）

城市地面沉降形成的原因，主要是超量抽汲深層地下水造成含水層與粘土層壓縮變形的結(jié)果。因超采地下水使地下水位降低，水壓力減小，含水層抽水前的壓力水頭所承擔(dān)的應(yīng)力，部分轉(zhuǎn)移到含水層骨架中，引起含水層骨架壓縮；隨著含水層的水頭降低引起與含水層相鄰的弱透水層，即粘土層釋水壓縮變形，二者共同作用疊加變形傳遞地表，則產(chǎn)生地面沉降。地面沉降量的大小與地層厚度、地下水的開采程度、粘性土性質(zhì)、結(jié)構(gòu)相關(guān)。沉降速度與地下水超采量的大小、超采持續(xù)時間呈正相關(guān)，也與地層巖性結(jié)構(gòu)有關(guān)。第10頁/共52頁第11頁/共52頁第12頁/共52頁第13頁/共52頁第14頁/共52頁第15頁/共52頁河北省任丘市進行地裂縫災(zāi)害第16頁/共52頁第17頁/共52頁超采引起海水入侵第18頁/共52頁超采引起海水入侵第19頁/共52頁

海水入侵，經(jīng)由地下水脈“逆滲透”到地表，析離出白色的鹽巴第20頁/共52頁

在沿海地區(qū)，由于大量開采地下水導(dǎo)致地下水位大幅度下降，海水侵入沿岸含水層并逐漸向內(nèi)陸滲透，這種現(xiàn)象被稱為海水入侵。

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地下水位降落漏斗是指在井、孔抽水時形成的漏斗狀水位下降區(qū)。降落漏斗以抽水井為中心，距水井愈近，水位下降愈大，水面坡度愈陡；距水井愈遠，水位下降愈小，水面坡度愈緩。對于被井、孔開采的承壓含水層，在井孔附近會形成虛擬的承壓水頭降落漏斗。第22頁/共52頁超采引起鹽堿化或荒漠化1992年攝于額濟納旗第23頁/共52頁第24頁/共52頁我國地下水污染現(xiàn)狀對118個城市2-7年的連續(xù)監(jiān)測資料，約有64%的城市地下水遭受了嚴重污染，33%的城市地下水受到輕度污染，基本清潔的城市地下水只有3%。東部地下水迅速惡化的城市有：齊齊哈爾、佳木斯、哈爾濱、牡丹江、沈陽、鞍山、煙臺、濰坊、濟南、濟寧、鄭州、合肥、上海、嘉興、杭州、寧波、金華、溫州、福州等。西部地下水水質(zhì)迅速惡化的有：太原、西安、寶雞、蘭州、隴西、天水等城市。第25頁/共52頁我國地下水污染有如下特點：1、從污染程度上看，北方城市污染普遍較南方城市重，污染元素多且超標率高，特別是華北地區(qū)，污染最為突出。2、從污染元素看，“三氮”污染在全國均較突出，普遍遭受污染；礦化度和總硬度污染主要分布在東北、華北、西北和西南地區(qū)；鐵和錳污染主要分布在南方地區(qū)。3、從變化趨勢看，我國大多數(shù)城市地下水水質(zhì)趨于穩(wěn)定或略有減輕，部分城市和地區(qū)地下水水質(zhì)污染加重。第26頁/共52頁二地下水污染源地下水按形成原因分為：人為污染源和天然污染源。天然污染源：是天然存在的，地下水開采活動可能導(dǎo)致天然污染源進入開采含水層。自然的水文地球化學(xué)環(huán)境在沿海地區(qū)的含水層，如果過量開采地下水，則可能導(dǎo)致海水（地下咸水）與地下淡水界面向內(nèi)陸方向的推移，從而引起地下淡水的水質(zhì)惡化。地下鹵水也可能產(chǎn)生類似的后果。我國沿海的一些城市和地區(qū)都已先后出現(xiàn)了上述的地下咸水入侵問題。第27頁/共52頁地方性氟中毒病第28頁/共52頁人為污染源

第29頁/共52頁（1）城市液體廢物：城市液體廢物主要包括生活污水、工業(yè)污水及地表雨水徑流。①生活污水：其中SS（懸浮固體）、BOD、氮（主要為氨氮）、磷、氯、細菌和病毒含量高；其次是鈣、鎂等；重金屬含量一般都微量。②工業(yè)污水：工業(yè)污，水種類繁多，不同污水污染參數(shù)具有很大的差異。表2-2。③地表雨水徑流：城市地區(qū)的地表雨水徑流中往往含有較多的SS，病毒和細菌的含量也較高。在北方地區(qū)，由于冬天在路面拋撒融雪劑（如NaCl和尿素），使的地表雨水徑流中Na+、C1-和NH4+的含量較高。第30頁/共52頁地下水被制漆廠污染水龍頭里流出“藍墨水”

第31頁/共52頁（2）城市固體廢物①生活垃圾：新鮮的生活垃圾含有較多的硫酸鹽、氯化物、氨、BOD、總有機碳（TOC）、細菌混雜物和腐敗的有機質(zhì)。這些廢物經(jīng)生物降解和雨水淋濾后，可產(chǎn)生Cl-、S042-、NH4+、BOD、TOC和SS含量高的淋濾液，還可產(chǎn)生CO2和CH4等氣體。②工業(yè)垃圾：冶金工業(yè)產(chǎn)生含氰化物的垃圾，造紙工業(yè)產(chǎn)生含亞硫酸鹽的垃圾，電子工業(yè)產(chǎn)生含汞的垃圾；石油化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生含多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥、酚焦油、礦物油、碳氫化合物溶劑及酚的垃圾；燃煤熱電廠產(chǎn)生粉塵、粉煤灰，粉煤灰淋濾液含砷、鉻、硒、氯等。③污泥：污泥除富集有各種金屬外，還有大量的植物養(yǎng)分，如氮、磷、鉀等。第32頁/共52頁

通州董村垃圾轉(zhuǎn)運站(無防護措施)第33頁/共52頁（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及采礦活動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用了大量的殺蟲劑、殺菌劑、除莠劑、化肥以及農(nóng)家肥等。這些物質(zhì)被施用后，除被生物吸收、揮發(fā)、分解之外，大部分殘留在土壤和水中，然后隨農(nóng)田排水和地表徑流進入水體，造成污染；揮發(fā)進入大氣中的部分仍有可能隨降水過程進入水體，也造成污染。在礦床開采過程中，可能成為地下水污染源的是尾礦淋濾液及礦石加工廠的污水。此外，在礦坑疏干過程中，氧氣進入原來的地下環(huán)境里，使某些礦物氧化可成為地下水的污染源。第34頁/共52頁地下水污染物來源之分類分類種類實例第1類有計劃直接地下滲漏（如化糞池），排放井，土壤處理第2類儲存、處理、廢棄物、非計劃排放填埋場，露天堆砌，地下儲存，放射性填埋場第3類密閉傳送/傳輸管路、原料運送第4類其他有計劃動作的后果灌溉,殺蟲,施肥,畜養(yǎng),撒鹽除冰,大氣污染物,采礦排水第5類自然現(xiàn)象但因人為而加重地表水及地下水交界面，自然溶解，海水入侵，第35頁/共52頁三地下水污染物及其危害

地下水的主要污染物組分可分為兩類：毒性物質(zhì)和無毒性的污染物質(zhì)。1.毒性物質(zhì)（1）多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴是通過石油化工和煉焦化學(xué)工業(yè)過程進入水中的。在地表水中常見的多環(huán)芳烴有十多種，其中被認為有致癌作用的有3,4-苯并芘、苯并蒽。第36頁/共52頁（2）酚酚的來源很廣，如焦化、冶金、煉油、合成纖維、農(nóng)藥等工業(yè)都要排出含酚的廢水。我國北方常用含酚量作為河流被污染的標志：微污染河流：含酚量0.001～0.005mg/L；輕污染河流：含酚量0.005～0.0lmg/L；中污染河流：含酚量0.01～0.5mg/L；重污染河流：含酚量大于0.5mg/L。第37頁/共52頁（3）亞硝胺亞硝胺是一類化合物，其重要代表是二甲基亞硝胺。自然界中硝酸鹽分布很廣，硝酸鹽在還原條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，而亞硝酸鹽再與仲胺接觸就可能產(chǎn)生亞硝胺。食品工業(yè)中制火腿、香腸等時常用亞硝酸鹽充當(dāng)防腐劑，因而常使這些食品中含有亞硝胺。第38頁/共52頁（4）重金屬；

汞：在天然水中汞的本底濃度很低，一般不超過0.1μg/L。水銀法制堿工業(yè)、塑料工業(yè)、農(nóng)藥工業(yè)、造紙工業(yè)等的廢水都將大量的汞帶入水體中。汞及其化合物屬劇毒物質(zhì)，極易在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝及腎中蓄積。尤其是有機汞，一旦在體內(nèi)積累就不易降解。

鎘：在天然水中鎘含量很低，通常小于0.001mg/L。金屬鎘本身無毒，但鎘的化合物毒性很大。鎘污染來源于采礦、冶煉、電鍍、顏料等工業(yè)部門。鎘對人體和生物的危害是積累性的。第39頁/共52頁鉻：六價鉻化合物毒性很大，三價鉻次之，單質(zhì)鉻對人身無害，人體缺鉻反而會引起動脈粥樣硬化。天然來源的鉻多以單質(zhì)鉻和三價鉻形式存在。而金屬加工、皮革處理、電鍍等工業(yè)都大量排放含六價和三價鉻的廢水。砷：元素砷無很大的毒性，但砷的化合物有劇毒。硒：微量的硒是一種營養(yǎng)素，但食物中含硒量超過5mg/L即對人體有害，硒的化合物毒性較強。鋅：鋅是人類及哺乳動物體內(nèi)必需的微量元素之一，但熔煉時產(chǎn)生的氧化鋅具有毒性，鋅對魚類的毒性最大。鎳：金屬鎳毒性較低，但其化合物的毒性大，可致癌。鎳化合物的濃度超過2.5mg/L就能使魚類死亡。第40頁/共52頁

（5）氰化物氰化物的來源主要是工業(yè)廢水及殺蟲劑。氰對許多生物有害，0.1mg/L氰就能殺死蟲類；0.3mg/L能殺死水體賴以自凈的微生物，人只要口服0.3mg～0.5mg就會致死。（6）氟化物氟化物污染來源于化工生產(chǎn)及磷肥生產(chǎn)等。氟化物對魚類可產(chǎn)生毒性，低濃度的氟化物對人體有益，但濃度超過1mg/L就會發(fā)生齒斑，更高時能使骨骼變形。

第41頁/共52頁（7）有機農(nóng)藥有機氯農(nóng)藥種類繁多，如DDT、狄氏劑、六六六、六氯苯等。最大的特點是化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，易溶于脂肪和有機溶劑而不溶于水。有機氯農(nóng)藥分解一半的時間（即半衰期）大約為50年，而且由于它的高脂溶性，極易在動物組織內(nèi)累積。

有機磷農(nóng)藥包括對硫磷、馬拉硫磷等，它們雖然有毒性，但容易分解，一般不會殘留在環(huán)境中造成危害。第42頁/共52頁2.其他污染物質(zhì)（1）可生物分解的有機質(zhì)可生物分解的有機物主要是指來自釀酒、制糖工業(yè)廢水的碳水化合物和來自屠宰場、牛奶場廢水的蛋白質(zhì)（包括氨基酸、胺、脂肪酸、羥基脂肪酸等）。這類有機物經(jīng)生物氧化和化學(xué)氧化時，會大量消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化，甚至使水體發(fā)臭，不僅不能直接飲用，還會造成魚類死亡。第43頁/共52頁（2）營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)是指促使水中植物生長、從而加速水體富營養(yǎng)化的各種物質(zhì)，這類物質(zhì)可分為：化肥、生活污水（含氮、磷）、洗滌劑（含磷）等。其中化肥又分為磷肥和氮肥，后者包括硝態(tài)氮肥（硝酸鹽）和銨態(tài)氮肥。大量氮和磷進入水體，會使水中藻類等浮游植物大量生長，引起水體富營養(yǎng)化。硝態(tài)氮肥還會形成亞硝酸根致癌因子。第44頁/共52頁（3）耗氧無機物質(zhì)耗氧物質(zhì)是指大量消耗水體中溶解氧的物質(zhì)，這類物質(zhì)主要是：含碳有機物（醛、醋、酸類）、含氮化合物（有機氮、氨、亞硝酸鹽）、化學(xué)還原性物質(zhì)（亞硫酸鹽、硫化物、亞鐵鹽）。第45頁/共52頁（4）生物污染物質(zhì)生物污染物質(zhì)主要來源于生活污水及肉類、制革等工業(yè)廢水，這類污染物可分為：水生病毒（如肝炎病毒等）、細菌（如大腸