導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇地下水的特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

高砷地下水是一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題，全球數(shù)億人面臨著高砷地下水的威脅[1]。慢性砷中毒是飲用高砷地下水導(dǎo)致的主要地方病。中國(guó)是受慢性砷中毒危害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一[2]。高砷地下水主要分布在內(nèi)蒙古、新疆、山西、吉林、江蘇、安徽、山東、河南、湖南、云南、貴州、臺(tái)灣等省（自治區(qū)）的40個(gè)縣（旗、市）。暴露在砷質(zhì)量濃度等于或超過(guò)50 μg·L-1飲用水中的人口為560×104，暴露在砷質(zhì)量濃度等于或超過(guò)10 μg·L-1飲用水中的人口為1 466×104[3]。據(jù)調(diào)查，在內(nèi)蒙古高砷暴露區(qū)飲水型地方性砷中毒患病率高達(dá)15.54%[45]。因此，地下水中砷異常以及由此產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題已引起各國(guó)政府和公眾的高度關(guān)注。

疾病防控部門經(jīng)過(guò)兩輪飲水型地方性砷中毒調(diào)查（包括2002～2004年飲水型地方性砷病區(qū)和高砷區(qū)水砷篩查和2010年飲水型地方性砷中毒監(jiān)測(cè)），基本掌握了中國(guó)范圍內(nèi)飲水型地方性砷中毒的分布和高砷地下水中砷質(zhì)量濃度范圍。近幾年，國(guó)土資源部也相繼開展了北方平原盆地地下水資源及環(huán)境問(wèn)題調(diào)查評(píng)價(jià)、中國(guó)第二輪水資源評(píng)價(jià)、地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)以及嚴(yán)重缺水區(qū)和地方病區(qū)地下水勘查與供水安全示范等方面的調(diào)查研究工作，對(duì)主要高砷區(qū)水文地質(zhì)條件、地下水化學(xué)特征等有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。筆者選擇以河套盆地、呼和浩特盆地、大同盆地、銀川盆地為代表的干旱內(nèi)陸盆地和以江漢平原、珠江三角洲為代表的濕潤(rùn)河流三角洲為研究對(duì)象，主要介紹了中國(guó)不同地區(qū)高砷地下水的常量組分、氧化還原敏感組分特征，分析了其地下水的水文地球化學(xué)過(guò)程，探討了不同區(qū)域高砷地下水形成機(jī)理的差異。

1中國(guó)高砷地下水的分布

在中國(guó)大陸地區(qū)，高砷地下水主要分布在干旱內(nèi)陸盆地和河流三角洲（圖1，其中ρ（·）為離子或元素質(zhì)量濃度）。內(nèi)陸干旱盆地主要包括新疆準(zhǔn)噶爾盆地、山西大同盆地、內(nèi)蒙古呼和浩特盆地和河套盆地、吉林松嫩盆地、寧夏銀川盆地等。河流三角洲主要包括珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、江漢平原等。

1.1干旱內(nèi)陸盆地

1.1.1新疆準(zhǔn)噶爾盆地

1980年，中國(guó)大陸第一起大面積地方性砷中毒在新疆奎屯地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)60年代當(dāng)?shù)厝碎_始打井開采并飲用地下水，從而引發(fā)砷中毒。王連方等在1983年報(bào)道這種飲用地下水中砷質(zhì)量濃度達(dá)850 μg·L-1[6]。在天山以北、準(zhǔn)噶爾盆地南部的奎屯123團(tuán)地下水砷污染嚴(yán)重，自流井水中砷質(zhì)量濃度為70～830 μg·L-1[7]。相比之下，淺層地下水（或地表水）中砷質(zhì)量濃度較低（從小于10 μg·L-1到68 μg·L-1），這些水源是20世紀(jì)60年代以前居民的飲用水。19世紀(jì)60年代居民飲用自流的高砷地下水后，產(chǎn)生了慢性砷中毒[8]。在北疆地區(qū)，高砷水點(diǎn)分布以準(zhǔn)噶爾盆地西南緣最為集中，西起艾比湖，東到瑪納斯河?xùn)|岸的莫索灣[9]。到目前為止，盡管對(duì)地下水中砷質(zhì)量濃度、土壤砷分布及健康效應(yīng)等開展了大量的調(diào)查和研究，但是這些高砷地下水形成的水文地質(zhì)條件、水文地球化學(xué)環(huán)境和過(guò)程卻缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。

1.1.2山西大同盆地

山西大同盆地首例地方性砷中毒患者在19世紀(jì)90年代早期被發(fā)現(xiàn)。該病的流行發(fā)生在19世紀(jì)80年代中期居民把飲用水源從10 m以內(nèi)的大口井轉(zhuǎn)變?yōu)?0～40 m的壓把井之后的5～10年間。1998年，王敬華等研究表明，地下水中砷質(zhì)量濃度為20～1 300 μg·L-1[10]。近期調(diào)查顯示，所測(cè)試的3 083口井中544%超出了50 μg·L-1[11]。高砷地下水的pH值較高，一般為71～87，PO3-4質(zhì)量濃度達(dá)127 mg·L-1，而SO2-4質(zhì)量濃度較低（一般低于20 mg·L-1）[1214]。高砷地下水主要賦存于沖積湖積沉積物中，其有機(jī)碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）相對(duì)較高，可達(dá)1.0%[15]。As（Ⅲ）是地下水中砷的主要形態(tài)，占總砷的55%～66%[12]?；谕凰匮芯浚琗ie等認(rèn)為地下水中的砷主要來(lái)自于恒山變質(zhì)巖的風(fēng)化作用[16]。灌溉水的入滲和徑流沖洗是控制地下水系統(tǒng)中砷釋放的重要過(guò)程[17]。

1.1.3內(nèi)蒙古呼和浩特盆地和河套盆地

在內(nèi)蒙古地區(qū)，砷質(zhì)量濃度大于50 μg·L-1的地下水主要存在于克什克騰旗、河套盆地和土默特盆地（呼包盆地）[1819]。砷影響區(qū)面積達(dá)到3 000 km2，超過(guò)10×105位居民受到威脅。超過(guò)40×104位居民飲用砷質(zhì)量濃度大于50 μg·L-1的地下水，在776個(gè)村莊中有3 000位確診的地方性砷中毒患者[4]。馬恒之等調(diào)查研究表明，內(nèi)蒙古地方性砷中毒的臨床癥狀包括肺癌、皮膚癌、膀胱癌、過(guò)度角質(zhì)化、色素異常等[20]?？耸部蓑v地區(qū)的高砷地下水主要由毒砂礦的開采造成的，而河套盆地和土默特盆地（呼包盆地）高砷水主要是由地質(zhì)成因引起的，主要存在于晚更新世—全新世沖湖積含水層中[2023]。

在呼和浩特盆地，主要受還原環(huán)境的影響，地下水中砷質(zhì)量濃度高達(dá)1 500 μg·L-1，60%～90%的砷以As（Ⅲ）形式存在[22，24]。在盆地的低洼處，情況更糟。在一些大口井中，地下水中砷質(zhì)量濃度也較高（達(dá)到560 μg·L-1）。由于蒸發(fā)濃縮作用的影響，淺層地下水中鹽分和F-質(zhì)量濃度均較高，盡管F-和砷質(zhì)量濃度之間并不具有相關(guān)性[22]。

在河套平原，淺層地下水中砷質(zhì)量濃度為11～969 μg·L-1，90%以上的砷以As（Ⅲ）形式存在[21]。Guo等提出高砷地下水主要在還原環(huán)境下形成[2，21，25]。相反，Zhang等認(rèn)為地下水中的砷主要受狼山山前采礦活動(dòng)的影響，砷從采礦區(qū)遷移至地下水流動(dòng)系統(tǒng)的下游[26]。Guo 等發(fā)現(xiàn)，高砷地下水主要存在于淺層沖湖積含水層中，地下水中的砷主要來(lái)源于含水層沉積物中的交換態(tài)砷和鐵/錳結(jié)合態(tài)砷[2]。這一點(diǎn)被室內(nèi)原狀沉積物微生物培養(yǎng)試驗(yàn)研究所證實(shí)[27]。在高砷地下水中，砷主要與細(xì)顆粒的有機(jī)膠體結(jié)合，而與含F(xiàn)e膠體無(wú)關(guān)，意味著有機(jī)膠體對(duì)地下水中砷分布的控制作用[28]。此外，水文地質(zhì)和生物地球化學(xué)對(duì)砷活化的制約作用顯著，在灌渠和排水干渠附近存在低砷地下水[23]。淺層地下水中砷的分布非常不均勻，無(wú)論是在平面上，還是在垂向上，地下水中砷質(zhì)量濃度差異很大[29]。這種差異導(dǎo)致局部地段地下水中砷質(zhì)量濃度的動(dòng)態(tài)變化[30]。

1.1.4吉林松嫩平原

2002年在松嫩平原的西南部發(fā)現(xiàn)砷中毒新病區(qū)。砷中毒主要分布在通榆縣和洮南 市，當(dāng)?shù)鼐用翊蠖嘁詽撍鳛轱嬎?，部分飲用承壓水[31]。地下水水化學(xué)特征具有明顯的水平分帶性和垂直分帶性[32]。在垂向上，砷主要富集在深度小于20 m的潛水和深度在20～100 m的白土山組淺層承壓水中。在水平方向上，地下水中砷質(zhì)量濃度為10～50 μg·L-1的潛水主要分布在山前傾斜平原的扇前洼地及與霍林河接壤的沖湖積平原內(nèi)。砷質(zhì)量濃度大于100 μg·L-1的高砷水主要分布在新興鄉(xiāng)、四井子鄉(xiāng)沿霍林河河道區(qū)域[33]。在重點(diǎn)砷中毒疑似病區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地下水中砷的超標(biāo)率為4665%，砷質(zhì)量濃度為50～360 μg·L-1，均值為96 μg·L-1[34]。在地形極為平緩的低平原區(qū)，含水層以湖積相沉積的粉細(xì)砂為主，各含水層之間有黏土、亞黏土隔水層，地下水徑流不暢，水位埋深變淺，導(dǎo)致地下水中砷和氟的富集[33]。

1.1.5寧夏銀川盆地

寧夏銀川盆地于1995年發(fā)現(xiàn)有地方性砷中毒病區(qū)和砷中毒病人[35]。地下水中砷質(zhì)量濃度為20～200 μg·L-1[3536]。高砷地下水主要分布在銀川平原北部沿賀蘭山東麓的黃河沖積平原與山前洪積扇地帶[36]，呈2個(gè)條帶分布于沖湖積平原區(qū)：西側(cè)條帶位于山前沖洪積平原前緣的湖積平原區(qū)，在全新世早期為古黃河河道；東側(cè)條帶靠近黃河的沖湖積平原區(qū)，在全新世晚期為黃河故道，平行于黃河分布。在垂向上，地下水中砷質(zhì)量濃度隨深度增加而降低，高砷地下水一般賦存于10～40 m 的潛水含水層（砷質(zhì)量濃度從小于10 μg·L-1到177 μg·L-1）；第一、二承壓水大部分地區(qū)未檢出砷或檢出砷質(zhì)量濃度低于10 μg·L-1[3738]。高砷地下水呈中性—弱堿性，為HCO3NaCa、ClHCO3Na、ClHCO3NaCa型水，氧化還原電位較低[3940]。特殊的古地理環(huán)境特征、地下水徑流條件、氧化還原環(huán)境等被認(rèn)為是地下水中砷富集的重要因素[41]。地下水中砷質(zhì)量濃度隨水位改變呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化特征[38]。

1.2河流三角洲

1.2.1珠江三角洲

珠江三角洲也存在高砷地下水。地下水中砷質(zhì)量濃度為2.8～161 μg·L-1。

1.2.2長(zhǎng)江三角洲

長(zhǎng)江三角洲高砷地下水也普遍存在。20世紀(jì)70年代以來(lái)相繼發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江三角洲南部南通—上海段第一承壓水中砷質(zhì)量濃度（大于50 μg·L-1）嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[45]。這一帶地下水的還原性相對(duì)較強(qiáng)。高砷地下水中Fe2+質(zhì)量濃度普遍較高，多數(shù)大于10 mg·L-1[4546]。地下水中砷質(zhì)量濃度高時(shí)，相應(yīng)Fe2+質(zhì)量濃度也較高。長(zhǎng)江三角洲南部地下水中砷質(zhì)量濃度高的主要原因是，在還原環(huán)境中，AsO3-4還原為AsO3-3，而且與砷酸鹽相結(jié)合的高價(jià)鐵還原成比較容易溶解的低價(jià)鐵形式[47]。于平勝研究表明，在長(zhǎng)江南京段，沿岸5 km內(nèi)地下水中砷質(zhì)量濃度普遍高于遠(yuǎn)離長(zhǎng)江的地下水[48]。淺層地下水（潛水）中砷質(zhì)量濃度普遍較低（小于40 μg·L-1）。

1.2.3漢江平原

2005年，江漢平原首次發(fā)現(xiàn)高砷水源和首例地方性砷中毒病例[49]。其中，仙桃市和洪湖市是江漢平原砷中毒最為嚴(yán)重的地區(qū)。調(diào)查表明，仙桃市848口井中有115口井砷質(zhì)量濃度超過(guò)50 μg·L-1[4950]，地下水中砷質(zhì)量濃度最高達(dá)2 010 μg·L-1。該區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，降雨量充沛，地下水埋深淺，地下水以HCO3CaMg型為主。相對(duì)于內(nèi)陸干旱盆地，地下水溶解性總固體（TDS）較低（0.5～1 g·L-1）。

2不同區(qū)域高砷地下水化學(xué)特征

以大同盆地、河套盆地、呼和浩特盆地、銀川盆地為代表的內(nèi)陸干旱盆地地下水和以珠江三角洲、江漢平原為代表的河流三角洲地下水中砷質(zhì)量濃度較高，現(xiàn)以這些地區(qū)為例，簡(jiǎn)要總結(jié)中國(guó)高砷地下水的水化學(xué)特征。其中，大同盆地的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[12]～[14]；河套盆地的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[14]、[23]；呼和浩特盆地的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[22]；銀川盆地的數(shù)據(jù)為筆者2012 年的調(diào)查結(jié)果；珠江三角洲的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[43]；江漢平原的數(shù)據(jù)引自文獻(xiàn)[51]。

2.1常量組分

高砷地下水中常量組分質(zhì)量濃度分布范圍廣。從江漢平原大同盆地銀川盆地呼和浩特盆地河套盆地珠江三角洲，地下水中Na+和Cl-質(zhì)量濃度逐漸升高[圖2（a）]。在江漢平原，地下水中Na+質(zhì)量濃度明顯大于Cl-；在河套盆地、銀川盆地，Na+與Cl-質(zhì)量濃度近似相等；而在珠江三角洲，Cl-質(zhì)量濃度大于Na+。這些地區(qū)地下水中HCO-3質(zhì)量濃度較為相近，而Ca2+質(zhì)量濃度相差較大[圖2（b）]?？傮w來(lái)說(shuō)，珠江三角洲Ca2+質(zhì)量濃度最高，銀川盆地次之，然后江漢平原、河套盆地和大同盆地均較低，這些地區(qū)TDS值為200～20 000 mg·L-1，江漢平原TDS值最低（平均為427 mg·L-1），其次是大同盆地、銀川盆地和河套盆地，珠江三角洲則最高[圖2（c）、（d）]。除江漢平原外，高砷地下水中Na+質(zhì)量濃度和TDS值具有顯著的正相關(guān)關(guān)系[圖2（c）]；在江漢平原，高砷地下水中HCO-3質(zhì)量濃度與TDS值之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系[圖2（d）]，而其他地區(qū)HCO-3質(zhì)量濃度總體上低于TDS值。

由圖4可知：河套盆地、呼和浩特盆地和大同盆地高砷地下水的Stiff圖比較類似，說(shuō)明其水化學(xué)性質(zhì)比較相近，盡管河套盆地中高砷地下水常量組分質(zhì)量濃度高于呼和浩特盆地和大同盆地；銀川盆地地下水與其他地區(qū)存在顯著區(qū)別，表現(xiàn)為SO2-4和HCO-3是主要陰離子，且質(zhì)量濃度相近，Na+和Ca2+是主要陽(yáng)離子；江漢平原地下水更為特殊，表現(xiàn)為HCO-3是主要陰離子，Ca2+是主要陽(yáng)離子；相比之下，珠江三角洲高砷地下水常量組分質(zhì)量濃度較高，Cl-為主要陰離子，Na+為主要陽(yáng)離子。

2.2氧化還原敏感組分

無(wú)論是干旱內(nèi)陸盆地，還是河流三角洲，高砷地下水總體上處于還原環(huán)境，其氧化還原電位絕大部分小于0 mV[圖5（a）]。其中，河套盆地高砷地下水氧化還原電位最低，其次是呼和浩特盆地、大同盆地和銀川盆地。相應(yīng) 地，地下水中的溶解性有機(jī)碳（DOC）質(zhì)量濃度較高，大部分為5～20 mg·L-1[圖5（a）]。其中，河套盆地高砷地下水中DOC質(zhì)量濃度最高，平均達(dá)到12.0 mg·L-1；其次是呼和浩特盆地（平均為8.3 mg·L-1）、銀川盆地（平均為6.0 mg·L-1）和大同盆地（平均為5.0 mg·L-1）。此外，珠江三角洲地下水中DOC質(zhì)量濃度與呼和浩特盆地相當(dāng)，平均為8.7 mg·L-1；江漢平原地下水中DOC質(zhì)量濃度與銀川盆地相當(dāng)，平均為62 mg·L-1?？傮w而言，高砷地下水中DOC質(zhì)量濃度與氧化還原電位呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，DOC質(zhì)量濃度越高，氧化還原電位越低。這表明，溶解性有機(jī)碳質(zhì)量濃度是促進(jìn)地下水中還原環(huán)境形成的主要因素。

在還原環(huán)境中，高砷地下水中SO2-4和NO-3質(zhì)量濃度較低[圖5（b）]。其中，江漢平原SO2-4質(zhì)量濃度最低，平均為2.5 mg·L-1；河套盆地NO-3質(zhì)量濃度最低，平均為2.3 mg·L-1。這表明江漢平原地下水中SO2-4來(lái)源有限。盡管銀川平原NO-3質(zhì)量濃度與江漢平原相當(dāng)（平均為4.5 mg·L-1），但是其SO2-4質(zhì)量濃度（平均為277 mg·L-1）遠(yuǎn)高于江漢平原。河套盆地SO2-4質(zhì)量濃度最高，平均達(dá)230 mg·L-1。相對(duì)于河套盆地和銀川盆地，大同盆地和呼和浩特盆地NO-3質(zhì)量濃度（平均分別為12.5、9.2 mg·L-1）較高，而SO2-4較低（分別為61.5、65.8 mg·L-1）。低質(zhì)量濃度的NO-3和SO2-4意味著高砷地下水中發(fā)生了脫硫酸作用和反硝化作用。

3.2蒸發(fā)濃縮作用

除了風(fēng)化作用外，蒸發(fā)濃縮作用也影響高砷地下水的化學(xué)特征（特別是在干旱—半干旱的內(nèi)陸盆地）。這里采用Gibbs圖來(lái)說(shuō)明蒸發(fā)濃縮作用對(duì)地下水化學(xué)成分的影響[5556]。圖7表明：江漢平原主要受巖石風(fēng)化作用影響，這與上述分析一致；其他地區(qū)除了受風(fēng)化作用影響外，還受到蒸發(fā)濃縮作用的控制。其中，河套盆地受蒸發(fā)濃縮作用影響最大，其次是呼和浩特盆地、大同盆地和銀川盆地。高砷地下水中Cl-和砷質(zhì)量濃度之間的相關(guān)性并不顯著，這種關(guān)系表明地下水中砷質(zhì)量濃度受蒸發(fā)濃度作用的影響有限。

3.3陽(yáng)離子交換吸附作用

3.4還原作用

氧化還原條件對(duì)地下水中砷的富集起著至關(guān)重要的作用。從圖9（a）可以看出，砷質(zhì)量濃度大于50 μg·L-1的地下水主要位于氧化還原電位小于-50 mV的區(qū)域。地下水中氧化還原電位越低，砷質(zhì)量濃度相應(yīng)越高。相對(duì)于大同盆地、河套盆地和呼和浩特盆地，銀川盆地地下水中氧化還原電位較高，相應(yīng)地砷質(zhì)量濃度較低（平均為28.0 μg·L-1）。因此，還原條件有利于含水層中砷的釋放[5859]。

在還原環(huán)境中，鐵/錳氧化物礦物的還原性溶解被認(rèn)為是地下水中砷富集的主要原因[4，5960]。在含水介質(zhì)中，鐵/錳氧化物礦物對(duì)砷的吸附起主要作用[61]，被認(rèn)為是地下水系統(tǒng)中砷的主要載體[62]。在還原環(huán)境中，這種富砷的礦物可被還原為溶解態(tài)組分，進(jìn)入地下水中；與此同時(shí)，礦物上吸附的砷也被釋放出來(lái)，并在一定條件下在地下水中積累。然而，地下水中砷與鐵質(zhì)量濃度之間的相關(guān)性并不顯著[圖5（d）]。在江漢平原，地下水中鐵/錳質(zhì)量濃度相對(duì)高，砷質(zhì)量濃度也較高；在大同盆地、河套盆地和呼和浩特盆地，地下水中鐵/錳質(zhì)量濃度低，但砷質(zhì)量濃度較高[圖9（b）]。因此，地下水中砷質(zhì)量濃度不受鐵/錳質(zhì)量濃度的限制。高砷地下水中，鐵/錳質(zhì)量濃度既可能高，也可能低[63]。造成這種現(xiàn)象的原因可能包括以下幾點(diǎn)。

（1）As（V）的還原性解吸附是地下水中砷釋放的主要原因。在還原環(huán)境中，被吸附的As（V）直接被還原為As（Ⅲ），由于在鐵/錳氧化物表面，As（Ⅲ）的附著能力比As（V）低，所以As（V）被還原為As（Ⅲ）后被釋放出來(lái)[64]。在此過(guò)程中，沒(méi)有涉及鐵/錳的還原，鐵/錳并沒(méi)有釋放出來(lái)，因此地下水中鐵/錳質(zhì)量濃度并不高。

（2）在還原性溶解中產(chǎn)生的Fe（Ⅱ）重新被吸附到沉積物的表面。羥基氧化鐵對(duì)Fe（Ⅱ）具有很強(qiáng)的親和力，可大量吸附Fe（Ⅱ）[6566]。

（3）由于地下水相對(duì)于黃鐵礦和菱鐵礦過(guò)飽和，還原性地下水中Fe（Ⅱ）以黃鐵礦和菱鐵礦的形式沉淀，所以被從地下水中去除[63，6768]。盡管部分砷可與黃鐵礦共沉淀[69]，或被菱鐵礦吸附[70]，但是還原性溶解所釋放的砷遠(yuǎn)多于被黃鐵礦/菱鐵礦去除的砷。

（4）在pH值較高的情況下，鐵/錳氧化物吸附態(tài)砷進(jìn)行解吸附。由于在pH值較高時(shí)，礦物對(duì)As（V）的吸附能力較低[71]，這種解吸附主要以As（V）為主。

高砷地下水存在于SO2-4和NO-3質(zhì)量濃度均較低的江漢平原，也存在于SO2-4和NO-3質(zhì)量濃度均較高的銀川盆地、河套盆地和呼和浩特盆地[圖9（c）]；并且，高砷地下水中發(fā)生了脫硫酸作用和反硝化作用。在較強(qiáng)還原條件的河套盆地和呼和浩特盆地，鐵、錳質(zhì)量濃度較低的原因可能與SO2-4質(zhì)量濃度有關(guān)。由于鐵的硫化物礦物溶解度低，還原環(huán)境中較高質(zhì)量濃度SO2-4還原產(chǎn)生的S2-限制了鐵、錳在地下水中的積累。因此，在河套盆地和呼和浩特盆地，黃鐵礦沉淀可能是控制地下水中鐵、砷質(zhì)量濃度的一個(gè)重要過(guò)程。這一結(jié)果與河套盆地地下水中Fe同位素研究和化學(xué)特性時(shí)空演化研究結(jié)果一致[63，68]。相比之下，在江漢平原，低質(zhì)量濃度SO2-4還原產(chǎn)生的S2-比較有限，不能有效控制鐵在地下水中的積累，因此鐵/錳氧化物礦物的還原性溶解和Fe（Ⅱ）的再吸附可能是地下水中的主要水文地球化學(xué)過(guò)程，盡管確切證據(jù)需要來(lái)自于含水層沉積物中Fe形態(tài)的結(jié)果。此外，在大同盆地、河套盆地和呼和浩特盆地，地下水中pH值較高，因此在堿性條件下吸附態(tài)砷的解吸附也是一個(gè)重要的富砷過(guò)程。

4結(jié)語(yǔ)

（1）中國(guó)高砷地下水既存在于干旱內(nèi)陸盆地，也存在于濕潤(rùn)的河流三角洲。盡管這2類地區(qū)地下水中砷質(zhì)量濃度均較高，但是地下水化學(xué)特點(diǎn)卻存在顯著差異。在干旱內(nèi)陸盆地，高砷地下水的pH值較高，呈弱堿性；而濕潤(rùn)河流三角洲地下水的pH值為中性。江漢平原的高砷地下水以HCO3Ca型為主；大同盆地、河套盆地和銀川盆地高砷地下水主要為HCO3Na型；而珠江三角洲高砷地下水為ClNa型。高砷地下水中氧化還原電位低，處于還原環(huán)境?？傮w上，SO2-4和NO-3質(zhì)量濃度較低。其中，江漢平原SO2-4質(zhì)量濃度最低，河套盆地NO-3質(zhì)量濃度最低。此外，鐵與砷之間的相關(guān)性并不顯著。在珠江 三角洲，鐵、錳質(zhì)量濃度最高，但砷質(zhì)量濃度相對(duì)較低；而大同盆地高砷地下水中鐵、錳質(zhì)量濃度最低，但砷質(zhì)量濃度相對(duì)較高。

（2）在高砷地下水系統(tǒng)中發(fā)生了不同程度的風(fēng)化作用、陽(yáng)離子交換吸附作用和還原作用。河套盆地、大同盆地、呼和浩特盆地和銀川盆地地下水均位于全球平均硅酸鹽風(fēng)化區(qū)；江漢平原地下水位于全球平均碳酸巖風(fēng)化區(qū)附近；而珠江三角洲地下水位于蒸發(fā)巖風(fēng)化區(qū)附近。相對(duì)而言，河套盆地和呼和浩特盆地地下水中陽(yáng)離子交換吸附程度高，而銀川盆地和江漢平原陽(yáng)離子交換吸附程度較低。高砷地下水中發(fā)生了反硝化作用、脫硫酸作用以及鐵、錳氧化物還原過(guò)程。在較強(qiáng)還原條件的河套盆地和呼和浩特盆地，鐵、錳質(zhì)量濃度較低的原因可能與SO2-4質(zhì)量濃度有關(guān)。還原環(huán)境中較高質(zhì)量濃度SO2-4還原產(chǎn)生的S2-限制了鐵、錳在地下水中的積累。在河套盆地和呼和浩特盆地，黃鐵礦沉淀可能是控制地下水中鐵、砷質(zhì)量濃度的一個(gè)重要過(guò)程。在江漢平原，鐵/錳氧化物礦物的還原性溶解和Fe（Ⅱ）的再吸附是地下水中主要的水文地球化學(xué)過(guò)程。此外，在地下水pH值較高的干旱內(nèi)陸盆地，吸附態(tài)砷的解吸附也是一個(gè)重要的富砷過(guò)程。

篇2

【關(guān)鍵詞】地下水開采 地質(zhì)災(zāi)害 地面沉降

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，地下過(guò)度開采情況嚴(yán)重，已經(jīng)造成了眾多災(zāi)害性的問(wèn)題，如地下水污染嚴(yán)重、地面沉降問(wèn)題突出。如何有效管理地下水開展，減少災(zāi)害的發(fā)生，成為水利管理部門的重要課題。本文通過(guò)研究地下水開采與災(zāi)害發(fā)展之間關(guān)系，了解地質(zhì)沉降等災(zāi)害的危害性，為合理開采地下水提供參考意見。

1.地下水過(guò)度開采與各種災(zāi)害

1.1地面沉降

（1）區(qū)域的地面標(biāo)高降低 造成地面沉降的主要原因分為自然因素和人為因素，自然因素包括：地殼新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、海平面相對(duì)上升造成地質(zhì)抬升、土層的松緊程度及其結(jié)構(gòu)、地震的沖擊作用以及火山運(yùn)動(dòng)等等。人為因素有：抽取地下液體（包括了水、油、天然氣等）、對(duì)地下礦產(chǎn)進(jìn)行開采（如對(duì)有色礦產(chǎn)開挖）、修造地下工程并對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造（如修建地鐵、隧道等）、還包括地表活動(dòng)對(duì)地質(zhì)施加負(fù)荷（包括地表的各種建筑）等。在我國(guó)北方地帶地殼運(yùn)動(dòng)不頻繁、土質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此自然因素對(duì)地面沉降的影響較小、沉降的速度也十分緩慢。但是，在我國(guó)大部分地區(qū)于近年集中出現(xiàn)了不同程度、不同面積的地面沉降現(xiàn)象，其中，人為因素是最主要的原因。

（2）地下水位下降地表因此出現(xiàn)下降 地面沉降是當(dāng)今我國(guó)很多地區(qū)出現(xiàn)的較為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一，地面沉降會(huì)造成基礎(chǔ)建設(shè)受損、人員傷害、降低城市防洪能力等嚴(yán)重的后果，主要有以下幾點(diǎn)：①基礎(chǔ)設(shè)施、房屋等建筑受到損害。由于地質(zhì)表面出現(xiàn)局部下降等不規(guī)則升降，容易出現(xiàn)地表建筑傾斜、墻壁開裂，基礎(chǔ)設(shè)施如公路、鐵路、地下建筑等更容易受到破壞，公路塌陷、鐵路地基不穩(wěn)、地下建筑坍塌等嚴(yán)重事故出現(xiàn)的概率增多。②供水成本增高：由于地面沉降，使抽水井管相對(duì)上升，導(dǎo)致抽水深井降低甚至失去取水功能，從而增加工農(nóng)業(yè)用水的重復(fù)取水投資。③農(nóng)業(yè)損失加大，在農(nóng)村出現(xiàn)地面沉降雖然不如城鎮(zhèn)肯能會(huì)造成重大損失，但對(duì)農(nóng)業(yè)的影響也是極大。④降低城市防洪能力，地面沉降造成整個(gè)城鎮(zhèn)的地面不平，地段有高有低，排水系統(tǒng)則不能發(fā)揮作用，容易造成堵塞情況。⑤在水系發(fā)育豐富的河網(wǎng)地區(qū)，地面沉降造成橋梁凈空減小，使過(guò)橋能力大大地降低，同時(shí)也使城市的港灣、碼頭的使用能力降低。

1.2地下水化學(xué)災(zāi)害及水質(zhì)污染

地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄的特征，都有其自身的規(guī)律，如果不受到人為影響，則地下水資源不易造成污染，水質(zhì)也較為自然。地下水可分為淺表地下水和深層地下水。一般對(duì)地下水的開采和利用多為淺表地下水，淺表地下水所受到人類活動(dòng)的影響更為深遠(yuǎn)?，F(xiàn)今中國(guó)發(fā)展速度離不開工業(yè)等行業(yè)拉動(dòng)，各地不同程度的污染排放直接或者間接地通過(guò)地表水滲入這一方式補(bǔ)給至淺表地下水，從而造成地下水污染情況日益嚴(yán)重。除了補(bǔ)給特征造成污染外，地下水徑流及排水特征也加重了地下水污染和化學(xué)災(zāi)害。淺表地下水的徑流及排泄主要受地形、地貌、水文條件的影響，一般由山區(qū)向平原緩慢流動(dòng)，也有部分向深層地下水滲入。受到人類活動(dòng)的影響，如今絕大城鎮(zhèn)區(qū)域的地下水的排水方式為人工開采，徹底改變了地下水的天然特征。同時(shí)，由于地下水被過(guò)度開采，容易造成水位低槽帶或臨時(shí)性水位降落漏斗，地下水越來(lái)越向漏斗中心流去，地下水污染問(wèn)題則集中在低槽帶不得排泄，使得地下水污染更加嚴(yán)重，化學(xué)災(zāi)害出現(xiàn)可能性更大。

1.3 山體滑坡

通常認(rèn)為山體滑坡的主要原因是受到人類活動(dòng)而破壞了地表層，致使山體滑坡出現(xiàn)。但事實(shí)上據(jù)統(tǒng)計(jì)，因地下水滲透作用引起的山體滑坡占90%以上。受到地下水的補(bǔ)、徑、排特征影響，山體地下水越是豐富則山體滑坡的可能性則越大，在城鎮(zhèn)區(qū)域，地下水的徑、排特征被人類活動(dòng)徹底改變，而山體中的地下水無(wú)法按照原有規(guī)律進(jìn)行排水，而加大了山體滑坡發(fā)生率。

1.4 地下水咸化

隨著地下水開采不斷加重，淺表層的淡水區(qū)被不斷開采，水位越來(lái)越低。根據(jù)地下水的補(bǔ)、徑、排的特征，淺層地下水不斷被人為排出，而補(bǔ)給的淡水卻是越來(lái)越少，出現(xiàn)了深層地下水、咸水地下水反補(bǔ)淺層地下水和淡水地下水，出現(xiàn)了地下水咸化的現(xiàn)場(chǎng)，同地下水漏斗地帶和低槽帶的出現(xiàn)也加重了地下水咸化的過(guò)程。 地下水咸化的現(xiàn)象在我國(guó)各個(gè)地方，特別是北方沿海地區(qū)都有不同程度的危害。地下水是北方的主要水源，若是咸化則直接影響了人民的生活用水、農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水，極大地影響了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活。

2.科學(xué)管理地下水開采與防治災(zāi)害

2.1合理利用客水，減少地下水開采量

實(shí)施南水北調(diào)工程，將黃河小浪底水庫(kù)水資源調(diào)給涑水河流域，運(yùn)城擁有大量客水資源，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，建議農(nóng)用和生態(tài)用水采用上客水，減少地下水的開采量，把優(yōu)質(zhì)不易得到的地下水用在居民飲用水工程上。減輕對(duì)地下水的超量開采，有利于緩解地面沉降問(wèn)題。

2.2建立地下水科學(xué)監(jiān)測(cè)體系，分區(qū)控制開采地下水

結(jié)合地下水現(xiàn)狀，地下水補(bǔ)、徑、排的特征通盤考慮，對(duì)運(yùn)城市各地的地下水進(jìn)行分級(jí)評(píng)估，劃分為地下可采區(qū)、控采區(qū)、禁采區(qū)。這就需要加強(qiáng)對(duì)地下水資源的監(jiān)測(cè)工作，完成地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)?？刹蓞^(qū)域限定開采數(shù)量，提高地下水資源利用率；禁采區(qū)域嚴(yán)格執(zhí)行禁止令，通過(guò)行政法律手段加以管理；控采區(qū)域一般條件下不得開采，只有滿足特定條件才準(zhǔn)予開采。這樣，可以極大緩解地下水消耗量過(guò)大，防治出現(xiàn)地下水漏斗帶，緩解地下水污染及咸化程度。

2.3建立污染處理設(shè)施，對(duì)污染排水進(jìn)行嚴(yán)格管理

篇3

[關(guān)鍵詞]水文地質(zhì)條件、地下水、賦存規(guī)律、富水性、補(bǔ)給、徑流、排泄條件、動(dòng)態(tài)特征。

中圖分類號(hào)：P641.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0048-01

為彰武油田產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)之需，我隊(duì)根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則―地下水環(huán)境》的技術(shù)要求，結(jié)合彰武油田產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目區(qū)域的環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)工作區(qū)水文地質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，并開展有針對(duì)性的水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)對(duì)本區(qū)地下水水文地質(zhì)條件分析論述如下：

1、地下水富村規(guī)律及富水性

1.1 地下水富存規(guī)律

區(qū)域水文地質(zhì)條件是受氣象、水文、地貌、巖性及地質(zhì)構(gòu)造多種因素控制的。大氣降水、地表水與地下水三者之間有著密切的聯(lián)系，大氣降水的多與少，地表水徑流條件的好與差，蒸發(fā)作用的強(qiáng)與弱，是決定地下水賦存程度的重要因素。巖層的孔隙、裂隙和斷裂構(gòu)造的發(fā)育情況，是地下水賦存程度的控制因素。

工作區(qū)第四紀(jì)松散堆積物主要為風(fēng)積成因的粉土夾粉砂和沖積成因的粉土、粉細(xì)砂層，沖積成因的粉細(xì)砂層分布連續(xù)、穩(wěn)定，含水比較豐富，是工作區(qū)主要含水層。含水層顆粒由河漫灘向兩岸一級(jí)階地顆粒由粗變細(xì)，河漫灘含水層為粉細(xì)砂夾砂礫，顆粒較粗，一級(jí)階地含水層顆粒較細(xì)，為粉細(xì)砂；含水層厚度自柳河河漫灘向兩岸一級(jí)階地逐漸變薄，含水量相對(duì)也是逐漸減少的。地下水埋深總體來(lái)看，自柳河兩岸一級(jí)階向河漫灘、自上游向下游是逐漸變淺的。

區(qū)域上本區(qū)屬中生代彰武斷陷盆地，斷裂構(gòu)造比較發(fā)育。斷裂構(gòu)造中北西向張性、張扭性斷裂帶巖層比較破碎，裂隙發(fā)育，張開性好，少粘土類充填，在有利于降水入滲補(bǔ)給和儲(chǔ)存的條件下，易形成線狀斷裂充水構(gòu)造，多以斷裂充水帶上的上升泉形式出現(xiàn)，流量約1升/秒，流量穩(wěn)定；而北西向和北東向擠壓斷裂帶，裂隙緊閉，不富水。通過(guò)本次施工和收集的水文地質(zhì)鉆孔資料來(lái)看，工作區(qū)未見有上升泉，基底巖層中賦存有基巖裂隙水，但基底白堊系泥巖夾砂礫巖，巖石呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，故巖層中基巖裂隙水富水性較差，水量微弱。

1.2 地下水類型及富水性

工作區(qū)地下水可分為第四紀(jì)松散堆積物中的孔隙潛水和基巖裂隙潛水兩大類型。第四紀(jì)松散堆積物中的孔隙潛水為本區(qū)主要的地下水類型，基巖裂隙潛水在本區(qū)富水性較差，水量微弱。

工作區(qū)孔隙潛水含水層為全新統(tǒng)沖積粉細(xì)砂層，厚度為20-32m不等，滲透系數(shù)為4.17-6.57m/d，地下水埋深為0.88-4.97m，水位年變幅為0.32-1.0m，水化學(xué)類型為重碳酸-鈣型水，礦化度為435.0-825.0mg/l。

進(jìn)行地下水富水性分級(jí)，為了便于對(duì)比，將松散巖類的農(nóng)灌井、民井及施工用水井換算成同一井徑0.4m、同一水位降低5m的水量，依據(jù)潛水完整井穩(wěn)定流裘布依（Dupuit）公式，可推導(dǎo)得到單井涌水量，通過(guò)計(jì)算并結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)圖，分出工作區(qū)中北部（柳河兩岸）大部分地區(qū)屬水量中等區(qū)，單井涌水量500-1000 m3/d，僅工作區(qū)南部G101國(guó)道以南部分地區(qū)，單井涌水量為100-500 m3/d，屬水量較貧區(qū)。

2、地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄條件

2.1地下水的補(bǔ)給條件

工作區(qū)地下水的補(bǔ)給主要是大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給和側(cè)向高地地下水徑流補(bǔ)給，河谷區(qū)是地下水的排泄地段，地下水以地下徑流方式排泄到河谷沖積層中，再流出工作區(qū)，或直接以表流方式排到河中，補(bǔ)給地表水，地下水與地表水水力聯(lián)系密切，全是地下水補(bǔ)給河水，在枯水季節(jié)，河水全靠地下水補(bǔ)給，才有地表徑流，地下水流向均指向河流方向。

2.2地下水的徑流條件

本區(qū)含水層為粉細(xì)砂層，地下水徑流條件較好，地下水接受大氣降水補(bǔ)給后，主要表現(xiàn)為水平運(yùn)移，由高處向低處運(yùn)動(dòng)，即由山坡向溝谷流動(dòng)。

2.3地下水的排泄條件

地下水排泄方式有三種：一是以地下徑流的形式向下游運(yùn)移；二是地面蒸發(fā)和植物蒸騰；三是項(xiàng)目區(qū)生產(chǎn)、生活用水，村莊生產(chǎn)、生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水。

3、地下水動(dòng)態(tài)特征

3.1地下水動(dòng)態(tài)類型

根據(jù)影響地下水水位的主要因素，可將本區(qū)地下水動(dòng)態(tài)類型劃分為氣象型、水文-氣象型兩種類型。

（1）氣象型

主要分布于柳河兩岸一級(jí)階地，地下水的補(bǔ)給主要為大氣降水垂直入滲補(bǔ)給，由于年內(nèi)降水極不均一，決定了地下水的滲入補(bǔ)給也具有季節(jié)性的變化規(guī)律，每年的7、8月份，大氣降水集中，地下水得到大量補(bǔ)給，水位急劇上升，并在8、9月份出現(xiàn)高峰值，以后，由于降水減少，地下水失去補(bǔ)給，水位緩慢下降，翌年4月，春回大地，冰化雪消，地下水得到少量補(bǔ)給，略微上升后又持續(xù)下降，5月上旬出現(xiàn)一個(gè)最低值，動(dòng)態(tài)變化呈極不對(duì)稱的波狀，體現(xiàn)了“集中補(bǔ)給，常年消耗”動(dòng)態(tài)特征。

（2）水文-氣象型

分布于柳河河漫灘地帶，大氣降水、河水水位是影響該類型地下水的主要原因。其動(dòng)態(tài)特征為：1-3月份，大地處于封凍狀態(tài)，河水水位較低，受其影響，地下水位低平且具有緩慢下降趨勢(shì)。4月下旬，隨著冰雪消融和上游水庫(kù)放水，地下水位開始回升，7-8月份，雨季來(lái)臨，地下水位大幅上升。9月份以后，伴隨著降雨減少和上游水庫(kù)關(guān)閘，地下水位呈緩慢持續(xù)下降狀態(tài)，一直延續(xù)到翌年4月。

4、地下水水溫及水化學(xué)變化

地下水水溫變化隨氣溫變化而變化，但滯后于氣溫，其變化范圍為7-10℃。

地下水水化學(xué)組份含量變化也具有隨季節(jié)變化的規(guī)律，每年雨季來(lái)臨，地表經(jīng)過(guò)一春積累的鹽分，大量被溶解淋濾，地表脫去的鹽分有相當(dāng)部分伴著降水下滲而進(jìn)入地下，因此地下水水量在得到大量補(bǔ)給的同時(shí)，水中各種化學(xué)成份也驟然增加，并出現(xiàn)峰值，隨著降水的繼續(xù)增加，水質(zhì)淡化，鹽分含量相對(duì)下降，雨季過(guò)后，水中含鹽量相對(duì)穩(wěn)定，并逐漸顯示出上升的趨勢(shì)。

篇4

【關(guān)鍵詞】高氟地下水；地氟??；成因；周村北部

周村區(qū)位于淄博市西部，東臨張店、西靠章丘，南接淄川，北面與桓臺(tái)和鄒平接壤。區(qū)內(nèi)發(fā)育中生代白堊系及新生代第四系地層。由于高氟水地區(qū)居民長(zhǎng)期飲用高氟水，普遍患有氟斑牙、氟骨病等地氟病，患者牙齒先出現(xiàn)黃斑，后畸形或腿彎背駝，嚴(yán)重危害了當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康。為此探討區(qū)內(nèi)高氟水特征，除氟改水，治理“氟害”，勢(shì)在必行。

1．高氟區(qū)現(xiàn)狀

1.1高氟區(qū)地下水環(huán)境特征

1.1.1高氟區(qū)分布范圍

根椐國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006），地下水中氟含量＞1mg/L的地下水即為高氟地下水。由巖石、土壤、地下水等自然因素使其氟含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的地域即為高氟區(qū)。

周村北部沈家莊、南閻、石門、十里鋪、大姜、鄧家莊、豐樂(lè)、固玄店及南營(yíng)一帶F-離子含量較高，面積約65km2，地下水氟含量一般在2mg/L左右，其中鄧家莊、豐樂(lè)村、固玄店一帶F-離子含量最高，其值為2.5～3mg/l，區(qū)內(nèi)受氟害程度較重，有5000余人患有氟斑牙病和氟骨病。該區(qū)土壤中F-含量亦較高，多在450～700mg/kg。

1.1.2地下水氟含量分區(qū)及特征

區(qū)內(nèi)分布含氟較高的第四系松散沉積物。鉆孔資料顯示，第四系松散沉積物的厚度55～118m。地下水主要賦存于第四系松散沉積物中，主要為潛水。地下水類型為HCO3·Cl-Ca·Mg型、SO4-Ca·Mg或SO4·Cl-Ca·Mg型，礦化度600～2000mg/L，全硬度400～1300mg/L。將全區(qū)劃分為氟含量＜1mg/L區(qū)、1～2mg/L區(qū)和＞2mg/L區(qū)共3個(gè)大區(qū)。氟含量＜1mg/L區(qū)：氟平均含量0.87mg/L，分布于沈家莊、仇家莊和西鎢頭一帶。1～2mg/L區(qū)：氟平均含量1.91mg/L，分布于大姜村、固玄店和仇家套一帶，面積16km2。＞2mg/L區(qū)：氟平均含量2.79mg/L，最高含量3mg/L，主要分布于鄧家莊和豐樂(lè)村一帶，面積9km2。

1.2 地方性氟中毒現(xiàn)狀

地方性氟中毒是由于居民長(zhǎng)期從生活環(huán)境中攝入過(guò)量的氟而引起的一種慢性全身性地球化學(xué)性疾病，俗稱“大黃牙”、“干溝牙”、“糠骨病”、“黑骨病”等 [1]。周村區(qū)北部地區(qū)都有不同程度的發(fā)病。病情較輕的病人，表現(xiàn)為牙齒變黃、發(fā)黑、脫鈣變脆等，重病人表現(xiàn)為全身關(guān)節(jié)疼痛、強(qiáng)直變形，甚至導(dǎo)致癱瘓，喪失勞動(dòng)能力。據(jù)周村區(qū)地方病辦公室2005年統(tǒng)計(jì)資料，因飲用地下高氟水，全區(qū)有輕病區(qū)村30個(gè)，中病區(qū)村20個(gè)，重病區(qū)村15個(gè)，涉及病區(qū)人5000余人。氟斑牙人數(shù)3000余人，氟骨病2000余人。

2.高氟地下水水文地球化學(xué)特征

氟元素是人類生命過(guò)程中所必須的微量元素。適量的氟可以提高牙齒的搞酸能力，抑制細(xì)菌分解醣所需要的酶，增強(qiáng)牙齒釉質(zhì)的烴基磷灰石保護(hù)層，提高牙齒的硬度等。但氟含量過(guò)高或偏低，則會(huì)影響人體健康，引發(fā)氟斑牙、氟骨病等“地氟病”[2]。

2.1平面上分布特點(diǎn)

地下水中氟離子含量極不均一，變化在0.5～3.0mg/L間。高氟地下水多呈點(diǎn)狀或片狀分布。大姜、豐樂(lè)一帶最高，向西逐漸降低。

2.2垂向上分布特點(diǎn)

在垂向上，地下水氟含量有向深處逐漸增高的趨勢(shì)。由于愈向深處，地下水交替循環(huán)速度愈緩，加之地下水中鈉離子含量逐漸增大，有利于氟離子富集。

2.3水文地球化學(xué)特征

2.3.1地下水運(yùn)動(dòng)條件

該區(qū)地下水徑流緩慢，以垂直運(yùn)動(dòng)為主。地下水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中溶解土壤中的氟離子，有利于在該區(qū)富集。

2.3.2水文地球化學(xué)特征

氟賦存于土壤中，隨溶濾和水解作用而轉(zhuǎn)化到地下水中，在隨水遷移的過(guò)程中，當(dāng)?shù)叵滤畨A化程度增強(qiáng)時(shí)便發(fā)生富集[3]。

從該區(qū)地下水水化學(xué)資料統(tǒng)計(jì)分析，氟與地下水中的主要離子成分、總堿度等有著不同程度的相關(guān)性。

（1）氟離子與鈉、鈣離子交替的關(guān)系。

從氟離子含量（F+）與Na+的含量及F+與Ca+的含量相關(guān)散點(diǎn)圖上可以看出，F(xiàn)+含量與Na+ 及Ca+的含量間的關(guān)系雖不呈明顯的線性關(guān)系，但亦存在著一定的規(guī)律：即當(dāng)Na+ 增加或Ca+減少時(shí)，地下水中F+含量明顯增加；說(shuō)明地下水中陰離子由同鈣的伴存轉(zhuǎn)變?yōu)橥c的伴存，是形成有利于地下水中氟富集的水化學(xué)環(huán)境。而鈣的減少和鈉的增加，與地下水中鈉對(duì)鈣的交替（置換）有關(guān)。也就是說(shuō)，地下水中氟的富集與鈉、鈣的交替有關(guān)。

（2）氟與總堿度及總硬度間的關(guān)系。

氟與總堿度及總硬度的相關(guān)性不是太明顯，只表明其大概趨勢(shì)，氟與總堿度大致呈正相關(guān)，而與總硬度關(guān)系不明顯。

3.高氟地下水的形成及治理措施

3.1高氟地下水的形成

氟在水中的富集需要3個(gè)必要條件：第一有供氟源或者促使氟遷移進(jìn)入地下水；第二有使氟穩(wěn)定的水文地理化學(xué)環(huán)境；第三有使氟賦存和富集的地理環(huán)境或水文地質(zhì)條件[4]。

土壤中含有較高的氟，經(jīng)過(guò)溶濾、水解作用使氟析出轉(zhuǎn)化到液態(tài)地下水中富集，并隨地下水徑流遷移，在地形平緩，地下水徑流緩慢、徑流不暢區(qū)，地下水則形成相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，形成滯水，地下水含氟量聚集增高。

地下水中的SO42-、HCO3-對(duì)氟的遷移起著十分重要的作用，SO42-、HCO3-越多，越有利于氟的遷移。Na+、Ca+與F+可形成穩(wěn)定的化合物，故對(duì)氟的穩(wěn)定性起控制作用[5]。

3.2高氟地下水的治理措施

（1）水質(zhì)凈化處理。

豐樂(lè)村施工一眼水井作為村中飲用水源，但水質(zhì)較差。村中上了一臺(tái)水質(zhì)凈化處理設(shè)備，水經(jīng)處理后作為村中飲用水源。對(duì)該村的水源水和凈化后的水進(jìn)行了取樣化驗(yàn)，其結(jié)果見水源水中礦化度、F-超出國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，全硬度接近國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，NO3-、Na+含量較高，但水源水經(jīng)凈化處理后水中各項(xiàng)均降低，特別是F-、SO42-、Na+降幅最大，成為低礦化(下轉(zhuǎn)第346頁(yè)）(上接第330頁(yè)）度、低鈉水。

該水質(zhì)凈化處理設(shè)備價(jià)格3萬(wàn)元左右，加上廠房，總投資5萬(wàn)元左右。處理1m3水用電不足2度，加上從水源井中取水，每處理1m3水費(fèi)用不足1.5元。在水源條件和其它條件較差的地區(qū)采用水質(zhì)凈化降氟改水是行之有效辦法。

（2）區(qū)外引水。

周村區(qū)現(xiàn)已建成“引萌濟(jì)周”、“引黃濟(jì)周”兩大工程。萌山水庫(kù)水及黃河水經(jīng)適當(dāng)處理后可作為高氟區(qū)的飲用水源。由于區(qū)內(nèi)地下水資源不足，亦可從區(qū)外水質(zhì)較好的水源地直接引用作為飲用水源?！科]

【參考文獻(xiàn)】

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［2］馮超臣.魯西南平原高氟地下水水文地球化學(xué)特征[J].山東國(guó)土資源,2005，21（5）：39-42.

［3］戎秋濤，翁煥新.環(huán)境地球化學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1989，251-254.

篇5

【關(guān)鍵詞】地下水；硝酸鹽；污染；成因分析；治理

0 引言

在進(jìn)行作為飲用水水源的地下水中硝酸鹽的去除時(shí)，還可以直接在被污染的地下水水體中進(jìn)行處理，稱為原位反硝化或地下反硝化，其運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)便。無(wú)論是在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，由于農(nóng)村地區(qū)大量氮化肥的施用，生活污水和含氮工業(yè)廢水的未達(dá)標(biāo)排放及其滲漏，固體廢物的淋濾下滲，污水的不合理回灌，以及地下水的超量開采等原因，導(dǎo)致地下水中的硝酸鹽濃度上升，成為一個(gè)十分重要的環(huán)境問(wèn)題[1]。

1 地下水硝酸鹽污染的成因分析

1.1 氮素化肥的施用

氮素化肥的施用，雖然大大地提高了土地的生產(chǎn)力，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用，但由于施用的不當(dāng)，也帶來(lái)了一系列的環(huán)境問(wèn)題。據(jù)報(bào)道，由于農(nóng)田氮肥施用量的增加，世界范圍內(nèi)的地表水和地下水中氮化合物含量都在不同程度上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。大量的化肥進(jìn)入農(nóng)田后不能被農(nóng)作物完全吸收，除一小部分可通過(guò)揮發(fā)或脫氮返回大氣圈外，絕大部分殘留在土壤或經(jīng)降水溶解進(jìn)入地下，使地下水受到氮素的污染，導(dǎo)致地下水中硝酸鹽氮的提高。據(jù)研究表明，施用于土壤的肥料有30%～50%經(jīng)土壤淋濾于地下水環(huán)境中，地下水NOF-N污染與氮肥施用量成線性關(guān)系。李文慶等對(duì)大棚土壤硝酸鹽狀況進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，棚區(qū)地下水中較非棚區(qū)含有更多的硝酸鹽，而且在大棚種植時(shí)間較長(zhǎng)的地區(qū)硝酸鹽的增加更加明顯，這說(shuō)明農(nóng)業(yè)活動(dòng)氮素化肥的施用對(duì)地下水中硝酸鹽含量的增加起到了較大的作用。

1.2 污水灌溉

由于水資源的日益緊張短缺，出現(xiàn)了污水灌溉。近年來(lái)，不但污灌面積大幅度增加，而且污水水質(zhì)發(fā)生明顯變化，水中污染物濃度增高，有毒有害成分增加。利用污水灌溉雖然在一定程度上可以緩解農(nóng)業(yè)用水和水資源短缺的矛盾，在利用污水中大量有機(jī)物作為肥料的同時(shí)，污水也得到了一定的凈化。但是，如果灌溉不合理，不僅污染了農(nóng)田環(huán)境，對(duì)土壤和農(nóng)作物形成直接危害，甚至污染地下水，導(dǎo)致地下水中硝酸鹽的增加。污水灌溉已成為我國(guó)農(nóng)村水環(huán)境惡化的主要原因之一。

1.3 固體廢物的淋濾下滲

固體廢物通過(guò)降雨的淋溶滲漏使污染物隨水滲入地下含水層，對(duì)地下水形成污染。城市生活垃圾含氮量很高，據(jù)對(duì)某水源井區(qū)垃圾堆放場(chǎng)附近水源井的監(jiān)測(cè)表明，垃圾堆放的淋溶下滲對(duì)地下水有明顯污染，井群周圍地下水硝酸鹽平均每年以2.6mg/L的速度提高。而由于畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展所造成的其周圍畜禽糞便的大量堆積，引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染更加嚴(yán)重[2]。

2 地下水硝酸鹽污染的評(píng)價(jià)

根據(jù)水文地質(zhì)特征和水體功能，結(jié)合地區(qū)人口分布及經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)，以地區(qū)平原部分為研究對(duì)象，依據(jù)地表水與地下水補(bǔ)給關(guān)系，本著既突出重點(diǎn)又兼顧全面的原則，地下水從居民家中直接取樣。

氮的轉(zhuǎn)化明顯地受環(huán)境因素及地質(zhì)因素的影響。例如，土壤與地質(zhì)特征，它包括土壤的質(zhì)地與地層巖性、孔隙度、結(jié)構(gòu)、組成、剖面的深度和滲透率；氣候特征，它包括降水量、降水頻率、降水持續(xù)時(shí)間、降水時(shí)間、蒸發(fā)率和溫度；生物特征，包括植被覆蓋率、根系帶深度、農(nóng)作物氮的利用特征、植物生長(zhǎng)期、有機(jī)物水平以及微生物和動(dòng)物數(shù)量；農(nóng)業(yè)活動(dòng)特征，包括土地利用和土壤管理；氮的特征，主要指化肥施用的種類和數(shù)量等。這些因素對(duì)氮的遷移和轉(zhuǎn)化的影響是相互作用復(fù)合影響[3]。

地下飲用水中硝酸鹽濃度的提高會(huì)對(duì)人體的健康造成嚴(yán)重的危害。高鐵血紅蛋白癥是與飲用水中的硝酸鹽密切相關(guān)的健康問(wèn)題。血液中含有一種鐵基化合物，稱為血紅蛋白，是用來(lái)傳送氧氣的，硝酸鹽本身對(duì)人體并沒(méi)有危害，但在人體內(nèi)經(jīng)硝酸鹽還原菌作用生成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽會(huì)與血液中的血紅蛋白反應(yīng)形成高鐵血紅蛋白，它是不能輸送氧氣的，從而影響血液中氧的傳輸能力。在成年人的血液中，酶可以將高鐵血紅蛋白再轉(zhuǎn)換回血紅蛋白，使得高鐵血紅蛋白的含量不超過(guò)1%；新生兒體內(nèi)這種酶含量較低，因此他們的高鐵血紅蛋白的含量通常在1%～2%，任何高于該含量的血液病均被稱為是高鐵血紅蛋白癥。少數(shù)有明顯癥狀發(fā)生在高鐵血紅蛋白的含量在1%～10%之間，在含量較高時(shí)，通常會(huì)有紫紺出現(xiàn)。在這種情況下，嬰兒會(huì)出現(xiàn)黏膜變藍(lán)以及消化和呼吸系統(tǒng)疾病。

3 地下水硝酸鹽污染的治理方法

當(dāng)飲用水中硝酸鹽氮濃度高于10mg/L時(shí)，嬰兒飲用后可能患變性血色蛋白癥，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致缺氧死亡。在硝酸鹽轉(zhuǎn)化過(guò)程中形成的亞硝酸胺等具有致癌、致畸和致突變作用。過(guò)多的硝酸鹽對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)也有一定的影響。世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中硝酸鹽單濃度不超過(guò)10mgN/L，推薦標(biāo)準(zhǔn)為5mgN/L。

（1）原位生物處理方法對(duì)于去除淺層地下水中硝酸鹽來(lái)說(shuō)，費(fèi)用較低、方法簡(jiǎn)單，但隨著深度的增加，費(fèi)用將顯著增加，而且所加基質(zhì)很難均勻地分布于地下蓄水層中，控制地下水的水流方向困難，效果難以控制；再加上由于大量脫氮菌的產(chǎn)生和反應(yīng)產(chǎn)生的氮?dú)猓瑫?huì)引起土壤的堵塞，土壤堵塞非常不利于進(jìn)行硝酸鹽氮的去除，也有發(fā)生亞硝酸鹽氮蓄積的情況；并且原位修復(fù)時(shí)所投加的有機(jī)碳可能對(duì)地下水產(chǎn)生二次污染。所以，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)采取相應(yīng)的防范措施，一般原位處理法只限于某些地質(zhì)條件較好的、地下水污染面積不是很大的地區(qū)[4]。

（2）自養(yǎng)型生物脫氮法。脫氮菌中也有能用氫氣、還原態(tài)硫化物和二氧化碳等無(wú)機(jī)物作為氫供體的自養(yǎng)型細(xì)菌，一般情況下自養(yǎng)型細(xì)菌增長(zhǎng)率低、增長(zhǎng)速度慢、菌的增長(zhǎng)量少，所以具有剩余污泥的產(chǎn)生量低的優(yōu)點(diǎn)。另外，因不需要添加有機(jī)物，所以不需要處理殘留的有機(jī)物，在以飲用水為前提的情況下，該方法較為合適。自養(yǎng)型生物脫氮法目前主要有硫―石灰石白養(yǎng)反硝化脫氮工藝和生物供氫自養(yǎng)反硝化脫氮工藝。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)地下水硝酸鹽污染的成因進(jìn)行調(diào)查分析，能夠有效地處理地下水硝酸鹽產(chǎn)生的影響，為居民的飲用水安全提供有效的保障。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]丁清華，常劉偉.進(jìn)水中硝酸鹽濃度對(duì)砂柱脫氮的影響[J].廣州化工，2014，02：69-70.

篇6

引言

水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察的一個(gè)重要組成部分，雖然它極其重要但也常常被忽略，因此，為加強(qiáng)巖土工程勘察，水文地質(zhì)的勘察工作也是必不可少的。本文對(duì)巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

一、巖土工程勘察概述

巖土工程勘察是根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評(píng)價(jià)工程建設(shè)所直接占有并使用的有限面積的土地（例如廠區(qū)、居民點(diǎn)、自然村所涉及的區(qū)域范圍的建筑物所在地）的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，編制勘察工程文件（即在原始資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)、歸納、分析、評(píng)價(jià)，提出工程建議，形成系統(tǒng)的為工程技術(shù)服務(wù)的勘查技術(shù)文件）的活動(dòng)。巖土勘察工程的主要目的和要求是旨在查明場(chǎng)地穩(wěn)定性和建筑適應(yīng)性、查明場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、查明場(chǎng)地地震效應(yīng)、查明場(chǎng)地內(nèi)不良地質(zhì)作用（有地球內(nèi)力或外力產(chǎn)生的對(duì)工程可能造成危害的地質(zhì)作用）、提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù)、提出地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、工程降水和地基處理設(shè)計(jì)與施工方案的建議。按不同勘察階段和相關(guān)規(guī)范規(guī)程、工程條件提供合格的巖土工程勘察報(bào)告。其任務(wù)是要正確反映場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)條件，結(jié)合工程設(shè)計(jì)和施工條件進(jìn)行技術(shù)論證和施工評(píng)價(jià)，提出解決巖土工程的建議并服務(wù)于巖土工程建設(shè)的全過(guò)程，確保工程質(zhì)量，為設(shè)計(jì)施工提供依據(jù)。

二、了解地下水引起的巖土工程危害

由于地下水引起的巖土工程危害，主要是因?yàn)榈叵滤畡?dòng)水壓力及地下水水位升降的變化兩方面原因造成的。人為因素或天然因素可引起地下水水位的變化，但無(wú)論什么原因，地下水位的變化達(dá)到一定程度的時(shí)候，都會(huì)對(duì)巖土工程造成一定的危害，地下水位的變化引起的危害可以分為四種方式：

1、地下水位上升引起的巖土工程危害

潛水位上升的原因有很多種，其中主要受到地質(zhì)因素的影響如總體巖性、含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象因素如降雨量、氣溫及人為因素施工、灌溉等的影響，有些時(shí)候很可能是幾種因素的綜合結(jié)果。潛水位上升對(duì)巖士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及巖土對(duì)建筑物腐蝕性的增強(qiáng)；巖土體產(chǎn)生崩塌等不良的現(xiàn)象；特殊性巖土體強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)破壞；引起粉細(xì)砂液化出現(xiàn)管涌等現(xiàn)象；地下洞室基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。

2、地下水位下降引起的巖土工程危害

地下水位之所以降低多是因?yàn)槿藶榈囊蛩厮斐傻摹＠绱罅考械某槿〉叵滤?、在采礦過(guò)程中上游筑壩、礦床疏干、修建水庫(kù)截奪下游的地下水的補(bǔ)給等等。由于地下水的過(guò)度下降，常常誘發(fā)地面塌陷、沉降、地裂等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水質(zhì)惡化、水源枯竭等環(huán)境問(wèn)題，對(duì)建筑物、巖土體的穩(wěn)定性及人類自身所居住的環(huán)境造成了很大的威脅。

3、地下水的頻繁升降對(duì)巖土工程造成危害

由于地下水的升將變化會(huì)引起膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時(shí)，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且導(dǎo)致巖土的膨脹收縮的幅度不斷的加大，進(jìn)而形成由地裂引起的建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交換，會(huì)使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結(jié)物會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)變松、含水層的孔隙增大、地基承載力降低、壓縮模量減少，為巖土工程的處理、選擇帶來(lái)了很大的麻煩。

4、地下水動(dòng)壓力作用引起的巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。

三、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)估內(nèi)容在以往的工程勘察報(bào)告中，由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害，在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在今后在工程勘察中，對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)主要考慮以下內(nèi)容：

1、應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

2、工程勘查密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

3、應(yīng)從工程角度，按地下水對(duì)工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題，如：對(duì)埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對(duì)砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對(duì)選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場(chǎng)地，應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對(duì)上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用；在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性；當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對(duì)基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)；在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進(jìn)行滲透和富水性試驗(yàn)。并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降，邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響建筑物穩(wěn)定性的可能。

四、工程勘察之中的水文地質(zhì)勘察內(nèi)容

在實(shí)際的工程建設(shè)當(dāng)中，對(duì)其有影響的水文地質(zhì)因素有許多方面，包括地下水位的變化及變化的幅度、地下水的類型和性質(zhì)、隔水層和含水層之間的厚度以及具體的分布組合關(guān)系、土層以及巖層當(dāng)中滲透性強(qiáng)度和滲透的系數(shù)、含水層的特點(diǎn)和水頭等方面，都是其勘察的主要內(nèi)容。在工程勘察之中，為了更好的提高質(zhì)量和效率，在最大程度上消除或者減少由于地下水而帶來(lái)的工程建設(shè)危害，在相關(guān)的工作當(dāng)中更好的明晰會(huì)影響巖土層的水文問(wèn)題和要點(diǎn)內(nèi)容，需要進(jìn)行實(shí)際的勘察，對(duì)地下水會(huì)造成的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析，并且為工程建設(shè)提供所需的資料和文件等。

1、地質(zhì)環(huán)境

在水文地質(zhì)勘察當(dāng)中，對(duì)地質(zhì)的環(huán)境和具體的條件等進(jìn)行分析和調(diào)查，是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。相關(guān)的內(nèi)容主要有對(duì)工程建設(shè)所處的區(qū)域之內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造實(shí)際特征、地基的構(gòu)造情況以及對(duì)厚度的控制情況、地層的巖性以及新構(gòu)造方面，詳細(xì)深入地對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行勘察和分析，將對(duì)日后的工程建設(shè)起到非常關(guān)鍵的作用。

2、自然地理

在自然地理的勘察之中，同樣包括有許多方面的內(nèi)容，而主要的方面，則是地形特征、地貌特征以及水文特征和氣象特征等。其中，氣象水文的特征，指的是工程所處的區(qū)域之內(nèi)是熱帶還是亞熱帶，是否屬于季風(fēng)性的氣候，其實(shí)際的熱量和濕潤(rùn)度的情況等。而地形地貌的特征，則指的是在工程建設(shè)的區(qū)域之內(nèi)，周邊的水系環(huán)境，高原特征或者平原特征，地形是否開闊等等。這一點(diǎn)在實(shí)際的工程建設(shè)當(dāng)中也有極為重要的應(yīng)用。

3、地下水的水位

水文地質(zhì)勘察的地下水位情況，主要包括的有最近幾年之內(nèi)的水位變化以及變化的趨勢(shì)，地下水的補(bǔ)給實(shí)際條件，地下水以及地下水的實(shí)際補(bǔ)給關(guān)系、對(duì)水位的影響等方面。其中，地下水位的變化情況，對(duì)巖土工程有著非常大的影響，所以，這一點(diǎn)應(yīng)該是相關(guān)勘察當(dāng)中的重點(diǎn)。

4、含、隔水層情況

包括含、隔水層的埋藏條件、分布情況、地下水類型、流向、水位及其變化幅度，主要含水層的分布情況、厚度及其埋深，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定地層的滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，該地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響，判定地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等。

五、工程勘察過(guò)程中水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定

在水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定方面，主要有地下水位的測(cè)定、地下水滲入系數(shù)和倒水系數(shù)的測(cè)定、給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)、越流因數(shù)、吸水率、毛細(xì)水上升高度等詳細(xì)參數(shù)的測(cè)定。對(duì)于以上這些不同的參數(shù)，應(yīng)采取不一樣的方式進(jìn)行測(cè)定，現(xiàn)狀普遍采用對(duì)地基鉆孔或借助測(cè)壓管觀測(cè)兩種方式進(jìn)行地下水位的測(cè)定；采用抽水、注水、壓水試驗(yàn)和采樣進(jìn)行室內(nèi)滲入實(shí)驗(yàn)的方式測(cè)定地下水的滲入系數(shù)、單位吸水率和導(dǎo)水系數(shù)；采用單孔地層抽水試驗(yàn)、地層非穩(wěn)定流的抽水試驗(yàn)、實(shí)地水文觀測(cè)等方式測(cè)定地下水的給水度和地下水的釋水系數(shù)；采用對(duì)地層進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn)達(dá)到測(cè)定越流系數(shù)和因數(shù)的目的；對(duì)于毛細(xì)水位上升高度的測(cè)定，一般通過(guò)試坑直接觀測(cè)及室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。

篇7

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；巖溶塌陷；災(zāi)情預(yù)測(cè)；防治措施

一、前言

地質(zhì)災(zāi)害是由不良的地質(zhì)作用引發(fā)的事件，可能造成重大人員傷亡、重大經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境改變。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工程地質(zhì)作用對(duì)人類生存環(huán)境及工程環(huán)境本身的影響與致災(zāi)性越來(lái)越明顯。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育分布及其危害程度與地質(zhì)環(huán)境背景條件(包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造格局和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度與方式，巖土體工程地質(zhì)類型、水文地質(zhì)條件等)、氣象水文及植被條件，人類經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)及其強(qiáng)度等有著極為密切的關(guān)系。

自然因素和人為因素都可能引起地表塌陷，例如地下空間開挖活動(dòng)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、地下工程施工、古溶洞、隱蔽工程、含水層中地下水流失、地層液化、建筑物自重、沖積層中含水量變化、化學(xué)物侵蝕作用、地殼移動(dòng)、古窯老采區(qū)、地層滑移、地下水超量開采、陷落柱及淤泥地帶等因素。

由于特殊的地質(zhì)演化過(guò)程，巖溶地區(qū)相對(duì)于其他地區(qū)往往更頻繁地發(fā)生地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，其中地質(zhì)災(zāi)害最多表現(xiàn)形式為巖溶地面塌陷。

二、巖溶塌陷的概念及產(chǎn)生原因

巖溶地面塌陷是指覆蓋在溶蝕洞穴之上的松散土體，在外動(dòng)力或人為因素作用下產(chǎn)生的突發(fā)性地面變形破壞，其結(jié)果多形成圓錐形塌陷坑。

巖溶地面塌陷是地面變形破壞的主要類型，多發(fā)生于碳酸鹽巖、鈣質(zhì)碎屑巖和鹽巖等可溶性巖石分布地區(qū)。激發(fā)塌陷活動(dòng)的直接誘因除降雨、洪水、干旱、地震等自然因素外，往往與抽水、排水、蓄水和其他工程活動(dòng)等人為因素密切相關(guān)，而后者往往規(guī)模大、突發(fā)性強(qiáng)、危害也就大。巖溶地面塌陷發(fā)現(xiàn)于碳酸鹽巖分布區(qū)，其形成受到環(huán)境和人類活動(dòng)的雙重影響。

1. 可溶巖及巖溶發(fā)育程度

可溶巖是由巖溶地面塌陷形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，而巖溶洞穴的存在則為地面塌陷提供了必要的空間條件。大量塌陷事件表明，塌陷主要發(fā)生在覆蓋型巖溶和型巖溶分布區(qū)，部分發(fā)育在埋藏型巖溶分布區(qū)。

溶穴的發(fā)育和分布受巖溶發(fā)育條件的制約，一般主要沿構(gòu)造斷裂破碎帶、褶皺軸部張裂隙發(fā)育帶、質(zhì)純層厚的可溶巖分布地段、與非可溶巖接觸地帶分布。一般情況下，巖溶越發(fā)育，溶穴的開啟性越好，洞穴的規(guī)模越大，則巖溶地面塌陷也越嚴(yán)重。

2. 覆蓋層厚度、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

松散破碎的蓋層是塌陷體的主要組成部分，由基巖構(gòu)造成的塌陷體在重力作用下沿溶洞、管道頂板陷落而成的塌陷為基巖塌陷。塌陷體物質(zhì)主要為第四系松散沉積物所形成的塌陷叫土層塌陷。據(jù)南方十省區(qū)統(tǒng)計(jì)，土層塌陷占塌陷總數(shù)的96.7%。

3. 地下水運(yùn)動(dòng)

地下水運(yùn)動(dòng)是塌陷產(chǎn)生的動(dòng)力條件――主要?jiǎng)恿?。地下水的流?dòng)及其水動(dòng)力條件的改變是巖溶塌陷形成的最重要?jiǎng)恿σ蛩?，地下水徑流集中和?qiáng)烈的地帶，最易產(chǎn)生塌陷，這些地帶有：

（1）巖溶地下水的主徑流帶；

（2）巖溶地下水的（集中）排泄帶；

（3）地下水位埋藏淺、變幅大的地帶（地段）；

（4）地下水位在基巖面上下頻繁波動(dòng)的地段；

（5）雙層（上為孔隙、下為巖溶）含水介質(zhì)分布的地段，或地下水位急劇變化的地段；

（6）地下水與地表水轉(zhuǎn)移密切的地段。

地下水位急劇變化帶是塌陷產(chǎn)生的敏感區(qū)，水動(dòng)力條件的改變是產(chǎn)生塌陷的主要觸發(fā)因素。

水動(dòng)力條件發(fā)生急劇變化的原因主要有降雨、水庫(kù)蓄水、井下充水、灌溉滲漏、嚴(yán)重干旱、礦井排水、強(qiáng)烈抽水等。

此外，地震、附加荷載、人為排放的酸堿廢液對(duì)可溶巖的強(qiáng)烈溶蝕等均可誘發(fā)巖溶地面塌陷。

三、巖溶塌陷勘查及預(yù)報(bào)

（一）勘查工作內(nèi)容的一般要求

(1) 查明巖溶塌陷的發(fā)育現(xiàn)狀、歷史過(guò)程及其危害性。

(2) 確定巖溶塌陷的成因、類型、形成條件和地質(zhì)模式，研究其分布規(guī)律。

(3) 確定巖溶塌陷發(fā)育的動(dòng)力因素，研究其動(dòng)態(tài)特征及其與塌陷的相關(guān)關(guān)系。

(4) 確定巖塌陷的機(jī)制及其臨界條件。

(5) 研究巖溶塌陷綜合評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)和信息管理系統(tǒng)，評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。

(6) 確定巖溶榻陷的前兆現(xiàn)象與監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)方法，研究預(yù)警措施。

(7) 研究巖溶塌陷的防治工程方案和措施。

（二）勘查區(qū)巖溶環(huán)境調(diào)查研究

目的是了解勘查區(qū)所處的巖溶工程地質(zhì)環(huán)境的特征及其組成要素的分布規(guī)律，以保證勘查工作的質(zhì)量。調(diào)查研究方法主要是綜合分析研究已有助各種資料，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充的路線調(diào)查。調(diào)查研究范圍以達(dá)到上述目的為原則，一般應(yīng)包括一個(gè)完整的水文地質(zhì)單元。調(diào)查研究的主要內(nèi)：

1. 地形地貌

調(diào)查研究山川形態(tài)與走勢(shì)，地形切割起伏特征，地表水文網(wǎng)的配置格局，夷平面和階地的發(fā)育特征和分布高程，地貌成因類型與形態(tài)特征。著重調(diào)查巖溶地貌形態(tài)的成因類型和形態(tài)組合類型及其分布。

2. 氣象與水文

(1) 氣象要素中著重調(diào)查降水特征，包括多年長(zhǎng)周期豐、貧水年變化特征，多年平均降水量，年降水量分布特征，單次最大降水量及持續(xù)時(shí)間，最大降水強(qiáng)度(以小時(shí)計(jì))等。

(2) 水文要素包括地表匯流面積，徑流特征，河、湖及其它地表水體(包括季節(jié)性淹沒(méi)的洼地)的流量和水位動(dòng)態(tài)，包括最高洪水位和最低估水位及出現(xiàn)日期和持續(xù)時(shí)間，汛期洪水頻率及變幅等。

3．地層

調(diào)查研究組成地質(zhì)環(huán)境的地層層序及時(shí)代、成因類型、巖性巖相特征與接觸關(guān)系及其工程地質(zhì)特征。其中，側(cè)重對(duì)碳酸鹽巖及其它可溶巖和第四系松散沉積物的調(diào)查研究，

(1) 對(duì)碳酸鹽巖及其它可溶巖，調(diào)杏研究其巖石成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，非可溶巖夾層的巖性、厚度與分布，劃分巖溶層組類型。

(2) 對(duì)第四系松散沉積物，調(diào)查研究其巖性結(jié)構(gòu)、沉積年代和成因類型及其厚度與分布。注意調(diào)查紅粘土、軟土及其它特殊土類的巖性成分、結(jié)構(gòu)、厚度及埋藏分布條件。

4．地質(zhì)構(gòu)造

調(diào)查研究區(qū)域構(gòu)造格架與構(gòu)造線方向，主要構(gòu)造的形態(tài)特征、產(chǎn)狀、性質(zhì)、規(guī)模與分布，其形成時(shí)期與組合關(guān)系。著重調(diào)查斷裂構(gòu)造、其規(guī)模、產(chǎn)狀、力學(xué)性質(zhì)、組合與交切關(guān)系，以及破碎帶的性狀與特征。

5．新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震

(1) 調(diào)查研究新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與特征。根據(jù)地震活動(dòng)性、地形變特征、地貌差異及水熱活動(dòng)等跡象判定活動(dòng)性斷裂，注意調(diào)查其產(chǎn)狀規(guī)模和破碎帶特征，切割的最新地層及最新充填情況，判明其活動(dòng)時(shí)期、活動(dòng)特點(diǎn)及強(qiáng)度。著重調(diào)查構(gòu)造現(xiàn)今活動(dòng)跡象，根據(jù)地形變資料，分析現(xiàn)今活動(dòng)特征。

(2) 搜集歷史地震資料，了解震中位置與震級(jí)，分析評(píng)價(jià)地震活動(dòng)水平。

6．巖溶發(fā)育特征

(1) 調(diào)查研究巖溶的形態(tài)、規(guī)模、組合特征及其分布，統(tǒng)計(jì)分析不同條件下巖溶發(fā)育密度。分析研究巖溶發(fā)育與巖溶層組類型、構(gòu)造、地貌及地下水動(dòng)力條件的關(guān)系，了解巖溶發(fā)育與分布規(guī)律。

(2) 以巖溶層組類型及巖溶地貌特征為基礎(chǔ)，結(jié)合地表巖溶形態(tài)、巖溶率及蓄水性等指標(biāo)，評(píng)價(jià)巖溶的發(fā)育程度，一般可劃分為強(qiáng)、中、弱三級(jí)。

(3) 對(duì)覆蓋巖溶區(qū)、著重調(diào)查研究淺層巖溶洞隙的發(fā)育特征，包括其形態(tài)、規(guī)模、組合特征、連通情況及充填狀況，分析研究強(qiáng)巖溶發(fā)育帶在平面上的分布和剖面上的發(fā)育深度。注意調(diào)查研究隱伏于松散覆蓋層之下的巖溶形態(tài)及其分布特征．如漏斗、洼地、槽谷等，分析研究其與淺層巖溶發(fā)育的關(guān)系

7．巖溶水文地質(zhì)條件

(1) 調(diào)查研究巖溶地下水的類型及其特征

巖溶地下水總體上具有賦存狀態(tài)復(fù)雜(集中管道狀或分散網(wǎng)絡(luò)狀)，動(dòng)態(tài)變化迅猛，徑流通暢，流態(tài)多變的特點(diǎn)。這些特征在不同的地區(qū)，由于其補(bǔ)、徑、排條件的不同又有明顯的差異。影響補(bǔ)、徑、排條件的因素除了地質(zhì)構(gòu)造外，主要是受地貌所控制，不同的地貌類型具有不同巖溶地下水特征。據(jù)此可將巖溶地下水劃分為三種類型：巖溶山地(棵露型巖溶)的巖溶地下水，巖溶平原、盆地、谷地(覆蓋型巖溶)的巖溶地下水和河湖近岸地帶的巖溶地下水。

(2) 調(diào)查研究巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)

調(diào)查研究各巖溶含水層組的層位、巖性、含水介質(zhì)類型、富水性及水化學(xué)特征，其埋藏和分布條件，其相互間的水力聯(lián)系及與第四系孔隙水和地表水體的關(guān)系，分析研究巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的類型及特征。

(3) 調(diào)查研究巖溶水系統(tǒng)的組成與分布特征

調(diào)查研究巖溶泉和地下河的發(fā)育與分布特征，結(jié)合巖溶水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，分析研究巖溶水系統(tǒng)的組成和分布特征，其補(bǔ)給、徑流、排泄的水動(dòng)力條件及其水位、流量的動(dòng)態(tài)變化持征。

(4) 調(diào)查研究覆蓋巖溶區(qū)的地下水流場(chǎng)特征。

著重調(diào)查研究巖溶水的流場(chǎng)特征和水位(水頭)埋深與基巖面的關(guān)系及其動(dòng)態(tài)變化。巖溶水主徑流帶的分布與水動(dòng)力特征。近河(湖)地段注意調(diào)查研究巖溶地下水、上覆土層水與地表水之間的補(bǔ)排關(guān)系、洪水漲落過(guò)程所引起的它們之間的水位(頭)差及水力坡降的變化，以及洪水倒灌的影響范圍。

（三）巖溶塌陷監(jiān)測(cè)

巖溶塌陷研究中，要監(jiān)測(cè)地面、建筑物的變形和井泉或水庫(kù)水量、水位變化，地下洞穴發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象，對(duì)預(yù)防、減輕塌陷災(zāi)害損失非常重要。在地面塌陷頻繁發(fā)生地區(qū)或潛在地面塌陷區(qū)內(nèi)，可采取以下監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)措施：

(1) 在具備地面塌陷的三個(gè)基本條件(即塌陷動(dòng)力、塌陷物質(zhì)、儲(chǔ)運(yùn)條件)與巖溶低洼地形地區(qū)，在抽排地下水的井孔附近，應(yīng)對(duì)地面變形(開裂、沉降)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

(2) 進(jìn)行宏觀水文監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)地表積水或突然干枯，放水灌溉及雨季前期降雨都可視為可能發(fā)生塌陷的前兆。

(3) 監(jiān)視井泉內(nèi)、坑道與水庫(kù)滲漏點(diǎn)的地下水位降深是否超過(guò)設(shè)計(jì)允許值，地下水位升降速度有否驟然變化，滲漏水中泥沙含量是否高。。

四、巖溶塌陷的災(zāi)情評(píng)估

（一）巖溶塌陷等級(jí)劃分

巖溶塌陷應(yīng)查明：塌陷的位置、范圍及面積；塌陷量；塌陷區(qū)的環(huán)境水文地質(zhì)條件；塌陷原因以及發(fā)展趨勢(shì)。依據(jù)塌陷面積進(jìn)行等級(jí)劃分（表1）。

表1巖溶塌陷災(zāi)變等級(jí)劃分表

（據(jù)張梁等著《地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估理論與實(shí)踐》1998， P28）

（二）巖溶塌陷的災(zāi)情預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)步驟包括以下三個(gè)：

1. 查明研究區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。

2. 調(diào)查已有塌陷點(diǎn)的塌陷特征、分布規(guī)律及形成條件，確定出現(xiàn)塌陷的綜合判斷指標(biāo)。

3. 考慮塌陷發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)環(huán)境的影響程度，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行塌陷預(yù)測(cè)分區(qū)，提出地表各種重要設(shè)施的保護(hù)方案和預(yù)防措施。

目前國(guó)內(nèi)巖溶塌陷災(zāi)情評(píng)估的方法，主要采用經(jīng)驗(yàn)公式法、多元統(tǒng)計(jì)分析法，也可根據(jù)巖溶類型、巖溶發(fā)育程度、覆蓋層厚度和覆蓋層結(jié)構(gòu)，進(jìn)行巖溶塌陷活動(dòng)程度判定（表2）。

表2巖溶塌陷活動(dòng)程度判定表

五、巖溶塌陷的防治措施

我國(guó)對(duì)巖溶塌陷的防治工作開始于60年代，目前已有一套比較憲整和成熟的方法，即采取以早期預(yù)測(cè)、預(yù)防為主，治理為輔、防治相結(jié)合的辦法。

塌陷前的預(yù)防措施主要有：合理安排廠礦企業(yè)建設(shè)總體布局；河流改道引流，避開塌陷區(qū)；修筑特厚防洪堤；控制地下水位下降速度和防止突然涌水，以減少塌陷的發(fā)生；建造防滲帷幕，避免或減少預(yù)測(cè)塌陷區(qū)的地下水位下降，防止產(chǎn)生地面塌陷；建立地面塌陷監(jiān)測(cè)網(wǎng)。

塌陷后的治理措施主要有：塌洞回填；河流局部改道與河槽防滲；綜合治理。

一般來(lái)說(shuō)，巖溶塌陷的防治措施包括工程加固措施、控水措施和非工程性的防治措施。

（一）工程加固措施

1. 清除填堵法：用于相對(duì)較淺的塌坑、土洞。

2. 跨越法：用于較深大的塌坑、土洞。

3. 強(qiáng)夯法：用于消除土體厚度小，地形平坦的土洞；

4. 鉆孔充氣法：設(shè)置通風(fēng)調(diào)壓裝置，破壞巖溶封閉條件，減小沖爆塌陷發(fā)生的機(jī)會(huì)。

5. 灌注填充法：用于埋深較深的溶洞。

6. 深基礎(chǔ)法：用于深度較大，不易跨越的土洞，常用樁基工程。

（二）控水措施

1. 地表水防水措施

清理疏通河道，加速泄流，減少滲漏；對(duì)漏水的河、庫(kù)、塘鋪底防漏或人工改道，嚴(yán)重漏水的洞穴用粘土、水泥灌注填實(shí)。

2. 地下水控水措施

根據(jù)水資源條件，規(guī)劃地下水開采層位、開采強(qiáng)度、開采時(shí)間，合理開采地下水，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。危險(xiǎn)地段對(duì)巖溶通道進(jìn)行局部注漿或帷幕灌漿處理。

（三）非工程性的防治措施

1. 開展巖溶地面塌陷的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

2. 開展巖溶地面塌陷的試驗(yàn)研究，找出臨界條件。

3. 增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，建立防災(zāi)減災(zāi)體系。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 張梁 ，等 地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估理論與實(shí)踐 ， 地質(zhì)出版社1998

［2］ 賀躍光、王江，等巖溶地貌礦山地質(zhì)災(zāi)害的特征及防治措施 ，工業(yè)安全與環(huán)保2007

篇8

關(guān)鍵詞：區(qū)域地下水；污染；評(píng)價(jià)方法；研究?jī)?nèi)容

引言

地下水資源是寶貴的，地下水是循環(huán)的系統(tǒng)，也是我國(guó)的主要供水源之一。但從目前的情況來(lái)看，我國(guó)地下水資源正在面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，越來(lái)越多的污染物正在侵蝕著我國(guó)地下水資源。尤其是對(duì)于部分一線城市而言，城市化和工業(yè)化廢水已經(jīng)嚴(yán)重地阻礙了我國(guó)地下水的運(yùn)用。有些工業(yè)地區(qū)將生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水直接排出，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理，這樣就會(huì)對(duì)土壤和地下水造成很大的危害。久而久之，據(jù)有關(guān)部門研究結(jié)果顯示，我國(guó)地下水污染程度正在逐年加劇，越來(lái)越多的城市污染和地下水污染侵蝕著我國(guó)的環(huán)境資源，如果不對(duì)其做出正確的處理，將會(huì)嚴(yán)重地影響我國(guó)未來(lái)環(huán)境的發(fā)展和建設(shè)[1]。下面筆者將會(huì)針對(duì)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法等內(nèi)容進(jìn)行具體的研究和論述。

1. 方法的構(gòu)建

1.1 地下水污染風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析

影響區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的因素有很多，我國(guó)地域遼闊，很多一線城市和二線城市中的工業(yè)化發(fā)展較為迅猛。在發(fā)展工業(yè)的同時(shí)，人們卻忽視了地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的管理。在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，從評(píng)價(jià)范圍劃歸等級(jí)，區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)屬于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。影響地下水污染的因素有很多，其中環(huán)境因素是最為主要的一個(gè)因素。在實(shí)際的生活中，地下水污染特殊脆弱性、區(qū)域污染源特性評(píng)價(jià)和區(qū)域污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等，這些都是區(qū)域污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法中的主要內(nèi)容，只有清楚地意識(shí)到地下水污染風(fēng)險(xiǎn)影響因素的多樣性，才會(huì)更好地對(duì)其制定具體的解決措施。由此可見，地下水污染風(fēng)險(xiǎn)影響因素是多種多樣的，只有不斷地完善現(xiàn)有的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)管理文件，才會(huì)在未來(lái)的發(fā)展中為我國(guó)區(qū)域地下水的評(píng)價(jià)方法給予可靠的保障。

1.2 多因素耦合綜合評(píng)價(jià)方法

多因素耦合評(píng)價(jià)法在對(duì)待地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的時(shí)候，往往不考慮包氣帶中的水平擴(kuò)散。在對(duì)地下水污染進(jìn)行管理的時(shí)候，主要分析地下水污染過(guò)程及其對(duì)人群健康風(fēng)險(xiǎn)的影響。在運(yùn)用多因素耦合方法的時(shí)候，需要對(duì)污染源進(jìn)行具體的分析，經(jīng)過(guò)健康風(fēng)險(xiǎn)和區(qū)域污染風(fēng)險(xiǎn)的分析，可以更加清楚的意識(shí)到區(qū)域地下水污染的情況，進(jìn)而有助于相關(guān)部門作出正確的處理措施。在實(shí)際的管理中，有關(guān)部門可以建立空間圖層，經(jīng)過(guò)圖層之間的疊加，進(jìn)而更加清楚地表征區(qū)域地下水污染存在的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

1.3 評(píng)價(jià)步驟

1.3.1 區(qū)域地下水脆弱性評(píng)價(jià)

區(qū)域地下水脆弱性主要是指地下水在自然狀態(tài)下能夠遭受外界影響的程度。在實(shí)際的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究中，人們經(jīng)常運(yùn)用DRASTIC指標(biāo)法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。在這些指標(biāo)中，一般會(huì)包括地下水埋深、凈補(bǔ)水量、含水層介質(zhì)、土壤介質(zhì)、地形、非飽和帶的影響等，這些都是在對(duì)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中需要考慮的因素，只有清楚地意識(shí)到區(qū)域地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要性，才會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的長(zhǎng)期發(fā)展。在實(shí)際的工作中，區(qū)域地下水脆弱性評(píng)價(jià)是人們所關(guān)注的主要內(nèi)容，只有從根本上意識(shí)到區(qū)域地下水脆弱性評(píng)價(jià)的重要，才會(huì)加強(qiáng)對(duì)這方面的管理，進(jìn)而為推動(dòng)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的長(zhǎng)期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.3.2 區(qū)域污染源特性評(píng)價(jià)

在對(duì)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過(guò)程中，需要對(duì)特征污染物進(jìn)行細(xì)致的分析和考慮，根據(jù)遷移性、毒性、講解能力，并結(jié)合我國(guó)水中優(yōu)先控制污染物黑名單和美國(guó)EPA重點(diǎn)控制的水環(huán)境污染物名單對(duì)其進(jìn)行篩選。這樣能夠?qū)^(qū)域污染物中的一些不利因素篩選出來(lái)，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚砗驮u(píng)價(jià)。對(duì)于我國(guó)而言，區(qū)域污染源的特性評(píng)價(jià)會(huì)涉及很多因素，在實(shí)際的工作中一定要從根本上意識(shí)到污染物的種類和污染源，這樣才會(huì)對(duì)區(qū)域地下水的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行正確的處理，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)地下水污染環(huán)境的長(zhǎng)期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

1.3.3 區(qū)域特征污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

在對(duì)污染物進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的時(shí)候，通常會(huì)運(yùn)用US EPA，運(yùn)用其推薦的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型能夠更加清楚地意識(shí)到區(qū)域特征污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容。進(jìn)而為污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供有力的保障。對(duì)于健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)而言，在自然環(huán)境中，區(qū)域污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)不僅僅與區(qū)域特征有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，還與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型公式有著一定的聯(lián)系，只有從根本上意識(shí)到區(qū)域特征污染物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要性，才會(huì)更好地促進(jìn)我國(guó)區(qū)域地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的建設(shè)和發(fā)展。

2. 存在的問(wèn)題

2.1 地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)涵和評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)有待進(jìn)一步探討

從目前的情況來(lái)看，我國(guó)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)涵和評(píng)價(jià)體系還有待進(jìn)一步完善。我國(guó)有關(guān)學(xué)者在研究地下水脆弱性的時(shí)候，并沒(méi)有從根本上意識(shí)到地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的主要內(nèi)容，而是具有針對(duì)性地對(duì)其水層進(jìn)行了細(xì)致的分析。我國(guó)有些地區(qū)的水污染風(fēng)險(xiǎn)并沒(méi)有受到人們的重視，而是在實(shí)際的生活和地下水功能價(jià)值評(píng)價(jià)研究中被人們所忽視，筆者認(rèn)為這種錯(cuò)誤的研究方式將會(huì)嚴(yán)重地阻礙我國(guó)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的建設(shè)和發(fā)展[4]。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果主觀性較強(qiáng)，缺少驗(yàn)證

我國(guó)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，在實(shí)際的評(píng)價(jià)中存在著評(píng)價(jià)結(jié)果主觀性強(qiáng)，缺少驗(yàn)證等問(wèn)題，這將會(huì)嚴(yán)重地阻礙我國(guó)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的發(fā)展和建設(shè)。對(duì)于我國(guó)而言，如何對(duì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行深入地研究和運(yùn)用是非常重要的。社會(huì)在進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)在發(fā)展，只有不斷地運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理，才會(huì)更好的實(shí)現(xiàn)全方位的發(fā)展。在對(duì)區(qū)域地下水污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過(guò)程中，一定要全方位、多角度地對(duì)其進(jìn)行研究，采用定性與定量相結(jié)合的方法，這樣才會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)果更加具有客觀性和合理性，能夠符合我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展?fàn)顩r[5]。

2.3 數(shù)據(jù)儲(chǔ)備較弱，尚未建立技術(shù)性文件

二十一世紀(jì)是一個(gè)多元化的信息化時(shí)代，只有清楚的意識(shí)地到區(qū)域地下水污染數(shù)據(jù)儲(chǔ)備的重要性，才會(huì)更好的推動(dòng)我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展，從目前的情況來(lái)看，我國(guó)很多地區(qū)的區(qū)域地下水仍然存在著數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，資料管理不科學(xué)的情況，這樣將會(huì)嚴(yán)重的阻礙我國(guó)地下水污染的發(fā)展和建設(shè)。所以筆者建議在未來(lái)的發(fā)展中，我國(guó)有關(guān)部門應(yīng)該對(duì)地下水區(qū)域污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行正確的管理和研究，只有不斷地完善我國(guó)現(xiàn)有的區(qū)域地下水建設(shè)，才會(huì)更好地推動(dòng)我國(guó)污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的長(zhǎng)期發(fā)展。以便于協(xié)助和監(jiān)督環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作更好的開展。由此可見在區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存是非常重要的。只有這樣才會(huì)更好地保證區(qū)域地下水文件的完整性，為我國(guó)環(huán)境保護(hù)的未來(lái)發(fā)展提供便利的條件。

3. 區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的未來(lái)發(fā)展

從目前的情況來(lái)看，我國(guó)區(qū)域地下水在污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面仍然存在著一些問(wèn)題，為了更好地實(shí)現(xiàn)我國(guó)區(qū)域地下水的全方位發(fā)展，就應(yīng)該從根本上落實(shí)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。在設(shè)置具體評(píng)價(jià)體系的時(shí)候，需要從多方位進(jìn)行考慮。只有清楚的意識(shí)到區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要性，才會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新式的建設(shè)與發(fā)展，為我國(guó)未來(lái)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)際上現(xiàn)如今我國(guó)區(qū)域地下水的管理和保護(hù)就已經(jīng)受到了有關(guān)部門的重視，越來(lái)越多的人們開始關(guān)注區(qū)域地下水的處理過(guò)程和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)細(xì)節(jié)，這就可以清楚地意識(shí)到區(qū)域地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的重要性，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)未來(lái)水環(huán)境的長(zhǎng)期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的保障基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，筆者簡(jiǎn)單地論述了我國(guó)區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究等內(nèi)容。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)區(qū)域地下水正在面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，很多地區(qū)的地下水并沒(méi)有受到有關(guān)部門的重視，這將會(huì)嚴(yán)重的阻礙我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展，所以筆者認(rèn)為只有現(xiàn)代開始逐漸的加強(qiáng)我地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，技術(shù)指南等技術(shù)文件，才會(huì)更好地推動(dòng)我國(guó)未來(lái)區(qū)域地下水的建設(shè)和發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域地下水的長(zhǎng)期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊艷，于云江，王宗慶，李鼎龍，孫宏偉.區(qū)域地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 價(jià)方法研究[J].環(huán)境科學(xué)，2014（09）：143―146.

[2] 滕彥國(guó)，鄒瑞，蘇小四，王金生.區(qū)域地下水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)方 法[J].西部資源研究，2015（07）：178―186.

[3] 王金生，王業(yè)耀，李明耀，王亞楠.我國(guó)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法 研究進(jìn)展[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（07）：116― 118.

篇9

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；地質(zhì)勘察；地下水

1.巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求

在巖土工程勘察中，應(yīng)根據(jù)工程的具體要求，通過(guò)搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作，查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。

1.1自然地理?xiàng)l件：這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容，氣象水文特征是指工程所屬地域，是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候，濕潤(rùn)程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。

1.2地質(zhì)環(huán)境。包括上程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。

1.3地下水位情況。包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢(shì)；地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。地下水位的變化對(duì)巖土工程的影響巨大，是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.4各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；主要含水層的分布、厚度及埋深；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等；場(chǎng)地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

2.水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分

賦存于復(fù)雜地貌地質(zhì)體中的地下水，它具有水資源的一般特征，又具有系統(tǒng)性、整體性、流動(dòng)性、可調(diào)節(jié)性和循環(huán)再生性。通過(guò)對(duì)賦存環(huán)境的分析研究，可劃分出不同的單元系統(tǒng)，這些單元系統(tǒng)相互聯(lián)系，相互影響。因此開發(fā)利用地下水資源時(shí)，必須從含水系統(tǒng)整體上考慮取水方案，尋求整體開發(fā)利用地下水資源的最優(yōu)方案，水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分就是將賦存環(huán)境類似的地下水地貌地質(zhì)體進(jìn)行分類，從而進(jìn)行系統(tǒng)性和整體性的管理。

2.1定義

水文地質(zhì)類型區(qū)是指按照地下水含水層巖石的結(jié)構(gòu)條件及地貌形態(tài)和成因相似性劃分的獨(dú)立或相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域。

2.2特征

水文地質(zhì)類型區(qū)的特征是地下水按一定的地下水流域分布、運(yùn)移，在一定的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件制約下，在一定的空間范圍內(nèi)存儲(chǔ)、運(yùn)動(dòng)，完成補(bǔ)給、徑流、排泄過(guò)程。

2.2.1具有一定的邊界類型和構(gòu)造組合。

2.2.2具有一定的容積和內(nèi)部組合。

2.2.3在空間范圍內(nèi)有勢(shì)能的轉(zhuǎn)換機(jī)能。

2.2.4具有相對(duì)獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄系統(tǒng)即同一地下水類型區(qū)中，一定的排泄量等于一定的補(bǔ)給量(或包含部分儲(chǔ)存量的變化量。

2.2.5與相鄰的水文地質(zhì)類型區(qū)存在一定的聯(lián)系。

2.2.6具有一定的水質(zhì)類型和組合關(guān)系。

2.2.7具有自身的發(fā)展變化歷史。

2.3劃分原理。

2.3.1劃分原則。

a.水文地質(zhì)類型區(qū)勘查和地下水資源評(píng)價(jià)相結(jié)合。

b.水文地質(zhì)類型與地質(zhì)成因相結(jié)合。

c.主要含水層的介質(zhì)類型與地形地貌、埋藏條件、巖性、透水性能和地下水化學(xué)類型相結(jié)合。

d.舍小就大原則。

e.水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分要達(dá)到分類命名簡(jiǎn)單、便于操作和水政管理為目的。

2.3.2劃分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)上述分類原則，水文地質(zhì)類型區(qū)劃分采用自然條件、地貌條件、地質(zhì)條件、埋藏條件、邊界條件和含水層的儲(chǔ)存條件來(lái)綜合考慮，側(cè)重考慮水文地質(zhì)類型區(qū)勘查方法和評(píng)價(jià)方法。劃分標(biāo)準(zhǔn)選用地貌類型和不同的含水介質(zhì)相結(jié)合作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。

3.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容

對(duì)工程有影響的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型，地下水位及變動(dòng)幅度，含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系，土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù)，承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的研究，不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題，評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的作用及其影響；更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)工程建設(shè)的危害。但在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中，通常缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害。今后在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)從以下幾個(gè)方面對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑的作用和影響，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

3.2工程地質(zhì)勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型，查明與該地基基礎(chǔ)類型有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

3.3不僅要查明地下水的天然賦存狀態(tài)和天然條件下的變化規(guī)律，更重要的是分析和預(yù)測(cè)今后在人為工程活動(dòng)影響下地下水的變化情況，及其對(duì)巖土體和建筑物的不良作用。

3.4地下水位的高低對(duì)各種建筑物都很重要，在分析工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí)，地下水位以上和以下要分別對(duì)待。

4.地下水位升降變化引起的巖土工程危害

地下水位升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴(yán)重者形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤蛔兓l繁或變化幅度大時(shí)，不僅巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且脹縮幅度也大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時(shí)，應(yīng)特別注意對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的研究，特別是地下水位的升降變化幅度和變化規(guī)律。這對(duì)地基基礎(chǔ)深度的選擇(宜選在地下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動(dòng)帶內(nèi))有重要的參考價(jià)值。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時(shí)，軟化地基土，使其強(qiáng)度降低、壓縮性增大，建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形；若水位在壓縮層范圍下降時(shí)，巖土的自重應(yīng)力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降，如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。

5.巖土工程勘察中地下水問(wèn)題分析及對(duì)策

5.1傳統(tǒng)地下水測(cè)量方法的一些問(wèn)題

巖土工程勘察中，地下水的測(cè)量與計(jì)算沿用的傳統(tǒng)方法為：(1)鉆孔；(2)提取巖芯后0.5h，測(cè)量孔內(nèi)水位；(3)有條件時(shí)，測(cè)量終孔后24h水位，作為穩(wěn)定地下水位。對(duì)于只有含水層貫通的地層，這種方法是合理的，但對(duì)于含水層不貫通的地層和局部(或大部)不透層水的地，這種方法會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。

5.2巖土工程勘察中地下水問(wèn)題解決方法探討

為測(cè)取巖體中的真實(shí)地下水位，進(jìn)而找出透水帶，可采取如下方法在鉆孔中進(jìn)行水位測(cè)量。為操作方便，可以采取分段鉆進(jìn)方法，設(shè)計(jì)好每天的鉆進(jìn)工作量，開鉆后可以先以一天的鉆進(jìn)量為一段。每天鉆進(jìn)結(jié)束后，將孔中水抽于，第二天開鉆前測(cè)量水位，即可查明該段是否含水。若上部地層均不含水，則可一直這樣進(jìn)行下去。若上部已有含水層(如第四系含水層)，則需將測(cè)量段密封起來(lái)，抽干其中的水，第二天測(cè)量該段是否有水及水壓大小以確定其含水性及水位情況。巖體完整段一般不含水，節(jié)理、裂隙密集段可能有水，也可能無(wú)水，總體來(lái)說(shuō)，由于巖體中滲透的裂隙性，鉆孔中肯定只有小部分區(qū)段有水(一般在斷層、密集節(jié)理帶產(chǎn)出部位)。這樣，通過(guò)測(cè)量可以把地層分為含水段與不含水段，再結(jié)合地球物理勘探測(cè)量，確定出地層的含水部位(裂隙帶)與不含水部位(與水文地質(zhì)中的找水勘探類似)。以此資料作為巖體穩(wěn)定性分析的依據(jù)，要準(zhǔn)確可靠得多。含水帶確定之后，可以根據(jù)含水帶的分布特點(diǎn)，用裂隙滲透的原理，來(lái)確定地下水對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響。以最簡(jiǎn)單的邊坡平面破壞模型為例，其計(jì)算如下：邊坡滑面裂隙帶寬d，長(zhǎng)為L(zhǎng)，全滑面上的水頭差為H，則地下水作用力為：

J=(H/L)γwdL=Hγwd

此即為裂隙帶上的總滲透力，平行于滑面，方向向下，作為下滑力參與計(jì)算，而滑面上計(jì)算應(yīng)力時(shí)不再計(jì)及地下水浮力。邊坡的上安全系數(shù)為:

式中W――滑體的總重量；α、ϕ、c――分別為滑面的傾角、內(nèi)摩擦角和粘聚力。這樣算出的地下水對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響，比之用浸潤(rùn)線計(jì)算的影響要小得多。

篇10

【關(guān)鍵詞】礦山開發(fā)；地下水；影響分析

1 水文地質(zhì)條件

1.1 含水層巖組類型及特征

根據(jù)地層巖性特征及賦存地下水介質(zhì)的空隙特征，將評(píng)價(jià)區(qū)地下水類型劃分松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶水及火成巖裂隙水四大類型。各類型地下水含水層（組）及其富水性描述如下：

（1）松散巖類孔隙水含水層巖組（Q1Pe+al）：該層主要分布在礦區(qū)（段）。由亞粘土夾砂、礫石組成，無(wú)分選，涌水量100 m3/d，水量貧乏。

（2）基巖裂隙水含水層巖組（E2L1）：為一厚約0-175 m的含礫砂粘土巖，雖固結(jié)程度差，但泥質(zhì)充填好，富水性較較弱，隔水性能良好。

（3）基巖裂隙水含水層巖組（T1）：灰綠、灰黑色含碳砂質(zhì)泥巖、火山碎屑砂礫巖。厚80―100 m，風(fēng)化裂隙、層間裂隙發(fā)育，線裂隙率3%左右，局部地段有泉水出露，泉流量0.2―7.6 l/s，平均1.4 l/s，富水性中等。

（4）火成巖隙水含水層巖組（ξπq）：為灰白色正長(zhǎng)斑巖，煌斑巖呈脈狀、巖枝狀、透鏡狀穿插于T2b灰?guī)r中，裂隙不發(fā)育，局部較破碎（鉆孔中），厚度0-50 m，富水性較弱，為相對(duì)隔水層。

（5）碳酸鹽巖巖溶水含水層巖組（E2l2）：巖性為半固結(jié)的灰質(zhì)角礫巖，地表有少量泉水出露，單泉流量0.14―10.5 l/s，在主斜井涌水量為0.65―1.85 l/s，水位標(biāo)高1819―1824 m，單位涌水量q=0.093l/s?m，=3.41 m/d，泉水極不穩(wěn)定，為中

等富水的巖溶含水層。該巖溶含水層厚0―46m覆于礦體之上；在礦帶東部，含水層底板距礦體頂板12―37m，中間有E2l1隔水層阻擋，在天然狀態(tài)下，不會(huì)對(duì)礦（床）坑充水造成大的影響。對(duì)礦坑、硐的開采影響較大。

（6）碳酸鹽巖巖溶水含水層巖組（T2b1-5）：按巖性分為上、下兩段，上段為深灰色灰?guī)r為主，厚245―346 m；下段以碎屑灰?guī)r為主，厚66―253 m，整套灰?guī)r在補(bǔ)給區(qū)巖層，巖溶漏斗、落水洞，溶蝕洼地發(fā)育分布廣泛，單泉流量9.38―500 l/s，平均142升/秒；暗河出口流量達(dá)620―6900 l/s，平均流量達(dá)1056 l/s，占總流量的99%以上，富水性極強(qiáng)，由于分布廣，厚度大，補(bǔ)給充足，為評(píng)價(jià)區(qū)主要含水層。

1.2 構(gòu)造富水特征

F11斷裂帶走向近南北，傾向西，傾角8-38°，長(zhǎng)大于1000 m，寬5.12-41.50 m；斷裂帶巖體較破碎，巖溶較發(fā)育，富（透）水性中等。深部從南到北穿過(guò)整個(gè)礦帶，錯(cuò)斷了礦體和含（隔）水層；傾向延伸較遠(yuǎn)，地表多被覆蓋。早期表現(xiàn)為張性，晚期為壓扭性，金礦體多賦存在破碎帶中。F11斷裂帶富水性較復(fù)雜，據(jù)鉆孔揭示的地下巖溶發(fā)育于地下水位以上，巖溶水以垂直運(yùn)動(dòng)為主。據(jù)開拓斜井及采礦坑道揭示的F11的特征來(lái)看，普遍無(wú)淋水、涌水、滴水現(xiàn)象，其水位埋深完全限于T2b灰?guī)r，透水而不含水，且F11被泥質(zhì)充填（水位以上），為無(wú)水?dāng)鄬樱欢?734m以下則屬含水?dāng)鄬?。因此?734m以上或T2b巖溶水水位1718m以上，F(xiàn)11對(duì)礦（床）坑充水無(wú)影響，1734m標(biāo)高或巖溶水位1718米以下，對(duì)礦（床）坑充水有影響。

1.3 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

盆地（向斜）東、西、南三面為高山、洼地組成的斜坡。地形和巖性均有利于地表、地下水的匯集和滲透。向斜西翼，山高坡陡，地表水系不發(fā)育，因此大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，地表水和裂隙水補(bǔ)給為輔。大氣降水主要通過(guò)溶隙、溶洞、漏斗、落水洞等直接滲入或灌入地下。在山坡地帶，基巖，巖溶發(fā)育，淺部及地表溶蝕洼地、漏斗、落水洞發(fā)育，極利于大氣降水的滲入補(bǔ)給，雨后地表積水也能很快消失，滲入性極佳。

該區(qū)地下水逕流條件受地形和構(gòu)造控制，在山坡地帶巖溶水主要賦存于溶隙和溶洞中，由上向下作垂直運(yùn)動(dòng)（循環(huán)）；在接近地下水面后作水平運(yùn)動(dòng)，匯入暗河支流，最后注入暗河形成管道流。

地下水的排泄受地形，構(gòu)造和巖性控制，在地形低洼的溝谷中、接觸界面、斷裂帶、向斜軸部?jī)A沒(méi)端等有利部位，巖溶水常以下降泉及暗河的形式排出地表，其中以暗河排泄為主。暗河自南西向北東穿過(guò)盆地。

該區(qū)巖溶地下水的主要補(bǔ)給區(qū)為馬鞍山山梁一帶，山坡地帶為徑流區(qū)，向斜傾沒(méi)端， 礦區(qū)東側(cè)暗河出口為排泄區(qū)，構(gòu)成一個(gè)較為完整的三面補(bǔ)給一面排泄為主的水文地質(zhì)單元，而礦區(qū)正好位于區(qū)域水文地質(zhì)單元的徑流排泄區(qū)。

2 地下水環(huán)境影響分析

2.1 采礦活動(dòng)對(duì)地下水的影響分析

（1）礦段位于盆地北部地帶，地形低洼，有利于地表水和地下水的匯集及排泄。采礦場(chǎng)位于區(qū)域水文地質(zhì)單元的徑流區(qū)，主要含水層為巖溶含水層。采礦場(chǎng)位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高1694 m上，且設(shè)計(jì)露采的礦體資源儲(chǔ)量賦存于主要巖溶含水層（地下水位埋深1719―1726 m）以上，因此，礦山開采不會(huì)對(duì)主要含水層造成影響。

（2）采礦活動(dòng)會(huì)造成以采場(chǎng)為中心的露采范圍內(nèi)含水層被疏干，由于露采場(chǎng)最低開采標(biāo)高為1734 m，因此采礦活動(dòng)主要會(huì)使1734m以上礦體上覆的松散巖類孔隙水含水層、基巖裂隙水含水層巖組（E2L1）和碳酸鹽巖巖溶水含水層巖組（E2l2）含水層遭受破壞，使其地下水儲(chǔ)量損失；同時(shí)由于礦坑排水疏干影響，采礦活動(dòng)會(huì)使采區(qū)范圍外山體匯水區(qū)內(nèi)含水層水位下降。由于露采場(chǎng)過(guò)去已受到歷史采礦活動(dòng)的破壞，且其下游及附近無(wú)泉點(diǎn)出露，因此采礦活動(dòng)不會(huì)影響附近居民村莊生活生產(chǎn)用水。

（3）由于礦石為氧化礦，無(wú)產(chǎn)生酸性礦坑水的條件，采礦活動(dòng)一般不會(huì)改變?cè)瓉?lái)地下水水質(zhì)，對(duì)地下水水質(zhì)無(wú)影響

2.2 廢石渣對(duì)地下水的影響

廢石成分主要為灰?guī)r、石英正長(zhǎng)斑巖，灰?guī)r主要化學(xué)成分為CaO、MgO，石英正長(zhǎng)斑巖巖石化學(xué)總體特征是低鐵鎂，富堿，尤其富鉀，富SiO2，TiO2、FeO、MnO、CaO、Na2O含量偏低，K2O的含量明顯高于Na2O，K2O/Na2O1.88-20.21。

從巖石主要元素含量來(lái)看，圍巖中有害元素及重金屬元素含量均偏低，淋瀝液中主要是懸浮物過(guò)高。

排土場(chǎng)處于地下水的徑流區(qū)。排土場(chǎng)地層上部為富水性較弱的第四系坡殘積和洪積層（Q1Pe+al）和富水性較強(qiáng)的T2b巖溶水地層，地表水轉(zhuǎn)入地下水過(guò)程中由于上部粘土層滲透性較弱（10-5cm/s-10-6cm/s），厚度較大，由于上部粘土層過(guò)濾作用，懸浮物吸附在上部地層中，因此廢石渣淋瀝液對(duì)地下水的影響較小。

評(píng)價(jià)區(qū)泉點(diǎn)均在排土場(chǎng)影響范圍外，故廢石排放對(duì)泉點(diǎn)水質(zhì)水量無(wú)影響。

3 小結(jié)

（1）礦區(qū)主要含水層為碳酸鹽巖巖溶水含水層，地下水逕流條件受地形和構(gòu)造控制，在山坡地帶巖溶水主要賦存于溶隙和溶洞中，巖溶水常以下降泉及暗河的形式排出地表，其中以暗河排泄為主。