地下水水质与人类的关系

#地下水水质与人类生活的关系刘鹏地质1104班032111429摘要：地下水是指赋存和运动于地表以下图层和岩石孔隙中的水。它是非常宝贵的淡水资源，广泛应用于人民生活和工农业生产等各个方面。随着国家经济建设发展和人口继续增加，城市开发利用地下水日益广泛，迄今地下水已经成为我国城市和工农业用水的主要水源，全国三分之二的城市以地下水作为主要的供水水源，约四分之一的农用田灌溉靠地下水。地下水开采总量超过1000亿立方米，约占全国用水总量的15%-20%。但随着工业的发展，工业废水废渣和农药、化肥中的有毒物质想地下渗入，使原来洁净的地下水遭受污染，水质严重恶化。我国对44个城市进行调查，其中绝大多数地区的地下水已经受到污染，有的还相当严重，地下水受污染后一般很难清除，因此保护地下水不受污染刻不容缓。关键词：地下水，水质，水体污染，人类生活，改善第一章地下水概况地下水，是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。地下水（groundwater）泛指埋藏和运动于地表以下不同深度的土层和岩石空隙中的水，狭义上的地下水是地下1000m范围内的水。按照埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水，按照埋藏介质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。第二章地下水水质概念水质（waterquality）水体质量的简称。它标志着水体的物理（如色度、浊度、臭味等）、化学（无机物和有机物的含量）和生物（细菌、微生物、浮游生物、底栖生物）的特性及其组成的状况。为评价水体质量的状况，规定了一系列水质参数和水质标准。如生活饮用水、工业用水和渔业用水等水质标准。水质的评价标准与影响因素天然水水评价指标一般为色、嗅、味、透明度、水温、矿化度、总硬度、氧化-还原电位、pH值、生化需氧量和化学需氧量等。天然水中的大气降水水质与当地的气象条件和降水淋溶的大气颗粒物的化学成分有关；地表水水质与径流流程中的岩石、土壤和植被有关；地下水水质主要与含水层岩石的化学成分和补给区的地质条件有关。地下水水质的检测与分类标准各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法，按国家标准GB5750《生活饮用水标准检验方法》执行。监测项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群，以及反映本地区主要水质问题的其它项目。依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类。I类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。II类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。III类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。W类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。V类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。第三章人类活动对地下水的影响地下水是人类的一种重要水资源,土壤水是陆地植物赖以生存的最基本条件.地下水还是水文循环的一个重要组成部分,是化学和生物学成分的地下载体,是环境污染评价的重要指标。地下水广泛赋存于世界各地,对人类的经济及社会活动有着极为广泛的影响,主要表现在以下几个方面：地下水几乎是可用淡水资源的全部；地下水的开发导致地面沉陷；地下水是决定边坡稳定的重要因素；地下水与大坝安全密切相关；地下水是坑道施工的主要障碍和威胁；地下水是石油迁移和累积的有效载体；地下水是传输地热的有效介质；地下水运动可诱发地震。除此之外,地下水对岩溶和洞穴的形成、河流过程、冰川过程、矿物沉积等均有作用。从这些方面我们足以可以知道地下水对我们人类生活的重要性，然而随着工业化和都市化的快速进程，更导致了地下水水量衰竭和水质恶化。地下水污染对人类社会可持续发展的危害已经引起广泛关注,同时它也是制约全球经济发展的重要因素。因此，保护地下水资源刻不容缓，要保护地下水资源，我们首先要知道我们人类的哪些活动对地下水造成了什么影响，这样才能有效地采取措施进行地下水资源保护，下面我就个人简介分析下人类活动对地下水的影响。1、工业废水和城市生活污水对地下水的影响工业废水及城市生活污水的排放去向主要包括两个方面,一是排人河道;二是引人农田灌溉,无论那种去向都对地下水水质产生影响。（1）河道污水对地下水的影响，人河废污水首先形成对地表水的污染,在径流过程中,被污染的地表水水体又成为污染地下水的污染源,沿途渗漏损失进人地下水水体,导致地下水污染。人河废污水不但使河流本身受到严重污染,而且转变为对地下水水污染的污染源,最终结果是导致地表水和沿岸地下水都受到污染。（2）污水灌溉时地下水的污染，随着经济和生活水平的不断提高,大中城市生活污水和工业废水通过排污渠和排污管道集中排放。由于水资源紧缺,污水在作物生长期被沿岸农村引人农田灌溉。含有多种污染物质的污水通过灌溉途径进人地下水,引起地下水的污染。污水灌溉对地下水的污染分为二个过程,一是灌溉期间污水随人渗过程直接进入地下水导致污染;二是残留在包气带的污染物随着后期的降水人渗过程进人地下水导致污染。2、固体废弃物，农药，化肥对地下水水质的影响（1）工业废弃物和城市垃圾对地下水的影响，固体废弃物包括以冶金、煤炭、火力发电等行业为主的工业废弃物和以居民生活为主的城市垃圾。固体废弃物中含有大量难溶于水的物质,在地表水、雨水冲刷条件下随着下渗过程转人地下水,引起地下水的污染。（2）农药、化肥对地下水的污染，农业生产大面积施用农药、化肥,除被农作物吸收和分解外,残留在土壤部分灌溉入渗淋滤作用下进人地下水,使地下水水体中NH4一N，NH3一N等有机物含量增高,导致地下水污染。3、人类过度开采地下水由于人类的过度开采，使得地下水水量锐减，造成了以影响：（1）地下水水位大幅急速下降。形成地下水降落漏斗。（2）造成地面沉降、塌陷。（3）河流,湖泊水量减少，形成断流，干涸等灾害。（4）减少泉流量。而泉流量减少则破坏了古建筑物与文物的保护，甚至因泉水枯竭使古井和旅游景点失去了应有的旅游价值。（5）水井枯竭。单井用水量减少造成水井报废,或掉泵，含沙量增加。综上可以看出,人类活动对地下水的影响是非常大的,要保持水资源的可持续发展,保持社会经济的快速发展,必须提高对地下水污染的分析研究与防治。第四章我国地下水水质的现状东北地区主要城市地下水污染元素主要为总硬度、矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐以及铁和锰,其次为硫酸盐和氯化物。华北地区主要城市和地区地下水污染元素主要为总硬度和矿化度，其次为硫酸盐、硝酸盐、氯化物和氟化物。该区总硬度和矿化度超标严重，特别是河北省的沧州市和廊坊市,总硬度超标严重，水质极差，许昌市细菌总数和大肠菌群超标明显。西北地区主要城市地下水污染超标组份主要有矿化度、总硬度、硝酸盐和硫酸盐，其次为氯化物、氟化物、亚硝酸盐和氨氮。另外，陕西省的西安市和汉中市六份铬污染超标。东南地区主要城市地下水污染超标组分主要有亚硝酸盐、氨氮、铁和锰，总硬度和硝酸盐。另外，部分城市地下水呈酸性，PH值超标严重。中南地区主要城市和地区地下水污染超标组分主要有亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、铁和锰，其次为总硬度、氟化物和PH值。铁和锰主要为原生环境引起的污染，污染普遍。西南地区主要城市和地区地下水污染元素主要有总硬度、矿化度、亚硝酸盐、氨氮、铁和锰，其次为氟化物、硫酸物、有机酚、耗氧量和PH值。污染元素主要呈点状分布，超标率低。第五章地下水污染地下水污染是指污染物超过了地下水的自净能力,从而使地下水的组成及其性质发生变化的现象地下水水质污染水质污染的地下水主要包括以下几个特征：地下水中检出有机物；地下水中检出毒性金属元素（汞、铬、铅、砷、镉等）；各种细菌在地下水中大量繁殖，远远超出饮用水质标准；1.4地下水的总硬度、溶解性总固体、pH值和某些单项常规离子含量不断上升，与本底质相差悬殊。污染源分类污染源分人为污染源和天然污染源。人为污染源指由于人类的社会、经济活动所形成的污染源，主要包括生活污水、工业废水、农田灌溉污水、生活垃圾、工业垃圾、农药、化肥等。天然污染源指由自然因素引起水污染的来源和场所，虽然是天然存在的，但只有在人为活动的影响下才对地下水进行污染和影响，主要包括地下水超采、海水入侵、咸水入侵等。污染原因引起地下水水质污染的原因多种多样，主要包括以下几个方面：原生污染的对地下水的影响：原生污染主要与地质环境、水文地质条件及其气候有关，主要表现在平原，主要表现为氯化物、硫酸盐、总硬度、溶解性总固体、氟化物等物质含量较高。原生污染主要受沉积物岩性和地质结构的影响控制，作用方式为地下水化学成分的滤溶作用和浓缩作用，总体趋势是由山丘区向平原区污染程度逐渐增加；乡镇和中小企业企业污水排放及大量生活垃圾对地下水水质污染：二十世纪八十年代以来，乡镇企业和一些中小企业蓬勃发展，带动了乡镇经济和人民生活水平的提高。同时由于乡镇企业的生产工艺比较落后、规模比较小、基本无污水处理设施，大量原材料、半成品、副产品随着生产废水排出厂外，废污水基本蓄积在周围洼地，常年渗透对农村地下水产生污染。大量堆积的生活垃圾中含有一些腐烂动植物和废弃生活、办公工具，一些物质中的有害成分随着常年地表水的渗透进入地下水环境，进而影响地下水水质；农药化肥施用：大量施用的农药化肥只有10%被农作物吸收，剩余的大多积蓄在土壤中，当上覆土层和含水层中的污染物积累到相当数量后，土层的滤污作用受到限制，随着地表水的入渗一些难以消解的污染物逐步进入到地下水环境，造成地下水污染，大量施用化肥主要造成地下水pH值、氟化物、砷化物、挥发酚、氰化物、硫化物、氨氮、有机氯、有机磷含量升高；浅层地下水局部长期超采：由于地表水量少质差，为满足经济社会的迅速发展对水资源的需求，大部分地区靠开采地下水来解决，由于长年局部超量开采地下水，造成地下水水位连年下降、土层压缩固结、形成地下水水位降落漏斗，由于局部水位持续下降，引起水动力条件变化并造成含水层地球物理化学环境破坏，进而引起地下水水质恶化。第六章地下水污染对人类的危害危害人体健康地下水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污染时,会导致如腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生,特别是人们饮用被硝酸盐污染的地下水后可以导致癌症,还可能引起高铁（变性）血红蛋白症,导致患者死亡。疾病给广大居民身心带来极大损害,同时也增加了巨额医疗费用,与不洁的水接触会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。地下水污染严重区甚至可导致雌激素增加,影响人类的繁殖能力,造成自然流产或是先天残疾。降低农作物的产量和质量很多地区的农民有喜欢用污水浇灌农作物的习惯。当农作物吸收污水废水和化学肥料中过量的氮素（硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮）时,这些有害氮素能降低农作物（如土豆等）对机械损伤的抵抗力,降低水果和蔬菜的质量,减少香味和冬季的耐藏力;还能降低某些农作物的养分。加速生态环境的退化和破坏地下水污染造成的水质恶化对生态环境的影响也是巨大的。污染物排入河流、湖泊后除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外,对水体周围生态环境的影响也是一个重要方面。过量的硝酸盐进入河、湖后,使河、湖水酸化并有腐蚀性,影响水中生物的正常生长,甚至能导致某些水中生物的灭绝。造成经济损失地下水污染对人体健康、农业生产、生态环境的负面影响,都会表现为经济损失。据农业部和环保总局联合发布的2006年度《中国渔业生态环境状况公报》显示,全国共发生渔业水域污染事故1463次,污染面积约9.4万hm2,造成直接经济损失约2.43亿元。第七章地下水是人类的一种重要水资源地下水是水资源的重要组成部分，对社会经济发展具有重要意义。在世界范围内，全球淡水总量约400万立方千米，地下水占95%，而湖、河水等仅占3.5%。由此可见，地下水在全世界各国经济发展中都占有举足轻重的地位。据估算，我国地下水天然资源约为8288亿立方米/年，占我国水资源总量（河川径流量和地下水量）的30%左右，能够直接利用的地下水资源为2900亿立方米/年。水是人类生存、生活和生产活动必不可少的宝贵的自然资源，是组成地质环境系统的重要因素。如果开采使用不当便可能产生一系列环境问题，影响人类的生活、生产，甚至危及人类的生存。学习这门课的心得体会学习这门课，让我获益良多，老师上课时风趣幽默的教学风格使我对这门课程产生了极大的兴趣。通过学习这门课，了解水资源对我们生活的重要性，使我对下水及其应用有了更深的认识，学习了很多关于寻找地下水资源的技巧和方法，对我今后的专业学习有很大的帮助。参考文献：中国地质大学长城学院《水文地质学基础》中国污水处理工程网《浅谈地下水污染及其防治》2011-11河北省水文水资源信息网郭凤震《地下水污染途径及其原因》2008-01Abstract:groundwaterisreferstotheoccurrenceandmovementinthelayerbelowthesurfaceandthewaterintheporesoftherock.Itisaverypreciousfreshwaterresources,whicharewidelyusedinmanyaspects,suchaspeople'slifeandindustrialandagriculturalproduction.Withthedevelopmentofnationaleconomicdevelopmentandpopulationcontinuestoincrease,citydevelopmentandutilizationofgroundwaterisbecomingmoreandmorewidely,sofar,thegroundwaterhasbecomeamajorsourceofChina'scitiesandindustrialandagriculturalwater,two-thirdsofthenation'scitiestogroundwate