中国南方岩溶地下水面源污染风险评价及防控对策

我国南方发育分布了约80万km2的碳酸盐岩地层、3 620个岩溶地下水系统,赋存了1 806×108 m3/a岩溶水资源,为南方69个城市约5 000万城市居民及8 000多万农村人口提供了供水水源。但是岩溶水受到了程度不同的污染,而农业面污染源对岩溶水所产生的污染已经远远超过非面源污染,威胁着岩溶地区供水安全。岩溶地下水污染风险评估研究意义重大。作者在全面系统地分析了南方岩溶水特点、污染类型及污染途径等的基础上,结合已有的实验研究结果总结了岩溶地下水污染的防护能力,提出了污染风险识别、污染概率估算、污染风险评价与防控的理论方法,并以贵阳为例,对岩溶地下水面源污染风险进行了评价,针对岩溶地下水面源污染特点提出了防控对策。     

南方岩溶地区1∶5万水文地质环境地质调查技术要点分析

通过总结南方岩溶地区水文地质环境地质综合调查和地下水开发利用示范6个方面成果,得出南方岩溶地区水文地质环境地质条件具有10个特性:岩溶发育受层组结构类型、地质构造格局和水动力条件等因素控制的综合性,岩溶地下水分布的非均一性,岩溶含水介质由孔、隙、缝、管、洞构成的多重性,岩溶地下水流运动的多相性,岩溶地下水动态变化的剧变性,岩溶水资源时间分布的季节性,干旱与洪涝的交替性,岩溶地下水污染的隐蔽性,岩溶地下水的深埋性,岩溶地下水与生态经济的相关性;论述了对碳酸盐岩层组结构类型、构造演化与岩溶发育期次、岩溶形态组合关系、表层岩溶带、岩溶地下水系统、岩溶地下河、主要环境地质问题和岩溶水资源开发利用条件8个关键科学问题调查研究的技术要点。      

某供水源地水质污染成因分析及保护对策

岩溶地区地质条件复杂,特别是在裸露型岩溶地区,岩溶发育强烈,地下岩溶管道空间往往与地表落水洞、伏流入口之间存在水力联系。因此岩溶地区水源地的脆弱性高,地表受污染水体通过落水洞、伏流入口等岩溶通道补给地下水,地下水一旦受到污染,污染物传播速度极快,一般来不及稀释或弥散就随水流到达水源地。该文对遵义市某供水源地水质污染成因分析,针对存在的污染问题,提出今后对地下水饮用水水源地的保护措施和意见。     

岩溶地下水集中开采区水质系统预测研究

在岩溶地区，地下水的超强度开采与工业“三废”及生活废弃物不合理的排放，造成了地下水较严重的污染。用动态系统方法建立的地下水污染时间序列递推预测模型，在岩溶地下水环境质量预测与管理方面都具有指导意义。     

喀斯特地区自然和人为因素对城市地下水的影响

贵州境内岩溶发育强烈,占全省面积的70%以上;地表多漏斗,地下多溶洞伏流,地下水与地表水交换强烈,地下水补给极为丰富,水-岩反应速度快且充分.地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给,以地下渗流方式补给河流、湖泊.由于特殊的岩溶作用过程和发育特征,出现一系列特殊岩溶环境问题.过量开采和不合理的利用,造成地下水位严重下降,形成大面积的地下水下降漏斗,在地下水用量集中的城市地区,还会引起地面发生沉降.而工业废水与生活污水的大量入渗严重污染了地下水源,危及地下水资源.地下水一旦被污染,治理与恢复将是一项复杂、困难、耗时且花费巨大的工程.因而系统地研究地下水的类型、地下水的运动以及与地表水、大气水之间的相互转换补给关系,具有重要意义.     

用衰减方程计算岩溶地下水量的新方法

为了估算岩溶地区的地下水量,首先必须调查分析流域内岩溶的分布规律及其同地质构造特征的密切关系,同时尚需掌握测定岩溶泉水和地下暗河的流量和水位资料,观测和分析岩溶泉水与地下暗河流量特征。这些对评价岩溶地区地下水资源是十分必要的,因为地下水流量本身就是地下水资源的主要构成部分。但由于岩溶分布区域的复杂性,如何评价这类地区的地下水资源,国内外尚无成熟公认的办法,这里我们试图应用     

南方岩溶区地下水资源特征与水资源保障对策

【研究目的】中国南方岩溶地区干旱缺水等问题异常突出,岩溶地下水赋存和分布的复杂,开发利用率低,基于多年调查研究工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特征,研讨水资源保障对策。【研究方法】基于南方岩溶区地下水资源特点、地下水系统类型、地下水系统空间结构的叠置性和时空分布不均性分析,提出南方岩溶区水资源保障对策。【研究结果】南方岩溶区可从以下三方面充分发挥地下水资源安全保障作用,一是掌握地下水赋存分布规律,发挥分散供水和应急供水作用;二是加强调蓄工程建设,解决水资源时空分布不均问题;三是建立与生态重建和经济发展相结合的地下水资源可持续利用模式。【结论】南方岩溶区地下水赋存条件复杂,具有表层带岩溶水系统、岩溶地下河与管道流系统、岩溶大泉系统以及分散排泄地下水系统多种类型,规模大小不一,开发利用形式多样;在垂向上具有叠置性,水空分布严重不均;开发利用潜力较大。在地球科学系统论的指导下,查明岩溶水资源赋存分布规律,科学评价地下水资源量,因地制宜制定水资源开发利用和保护方案,为脱贫攻坚、生态文明建设和乡村振兴提供技术支撑。创新点：以系统水文地质环境地质综合调查和地下水开发利用示范工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特点;针对岩溶区水资源安全保障问题,分析其主要原因,提出了水资源保障对策。     

岩溶地下水中抗生素污染现状和特征研究综述

抗生素在环境介质中的残留和迁移已引起高度关注。随着地下水污染问题的日益突出,抗生素对地下水尤其是岩溶地下水水质造成的严重威胁不容忽视。本文系统的阐述了岩溶地下水中抗生素的类型、来源、污染模式及污染现状,并总结了抗生素在地下水中的迁移转化特征。由于地下水污染具有隐蔽性和难以逆转性,因此,地下水一旦被抗生素污染,将难以发现和治理。目前,针对抗生素在岩溶地下水中的存在、分布和迁移特征研究及相关数据资料还相对较少,本文据此分析了当前的研究现状并提出了研究展望。     

晋陕峡谷地区北段岩溶地下水流特征分析

晋陕峡谷地区北段岩溶地下水流系统比较复杂,尽管在该地区开展了不少地下水资源的勘查工作,但仍然存在不少有争议的问题。本次研究利用水文地球化学方法对研究区内的清水河地区、准格尔地区、偏关-龙口地区和天桥地区的岩溶地下水系统特征以及黄河水对岩溶地下水系统的影响进行了分析,对区内岩溶地下水流系统取得较为清晰的认识。     

岩溶地下水有机污染特征分析——以贵阳市某加油站为例

许多有机化合物对人体和生物有毒害作用,其中一些具有"三致作用"。地下水有机污染研究开始于20世纪60—70年代,经过半个世纪的发展,国际上已把地下水污染研究的重点从无机污染物转向有机污染物。在岩溶发育地区,地质环境脆弱,防污能力差,地下水具有易污染性,有机污染物在岩溶地区的分布有别于其他地区。本文以贵阳市某加油站15年前发生的油灌泄漏污染事件为例,通过地面调查、地质雷达、钻探、样品分析和综合研究等方法查明了地下有机污染物的运移规律、分布范围以及地下有机污染物的组分特征。经分析对比1999年、2007年以及2012年的研究成果,结果表明:(1)受岩溶发育形态的影响,场地内有机污染物在地下具有富集与稀释的双重特性;(2)在岩溶管道发育、地下水水头高度低于基岩面的地带,有机污染物组分含量总体呈减少的趋势;(3)在以溶蚀裂隙为主、地下水水头高度高于基岩面的地带,有机污染物不断富集,年扩散速率仅为12 m。     

城市化对地下水水量、水质与水热变化的影响及其对策分析

地下水作为全世界近1/3城市人口的饮用水源,在城市化发展过程中起着战略性作用。针对水资源需求量最大、地下水污染负荷最重、地下工程开发强度最大的城市地区,梳理了城镇化背景下城市地区面临的地下水文循环过程变异、地下水污染、地下水"热岛效应"等生态水文问题,系统分析了城市地下水发生水量、水质、水热变化的机理,并揭示了地下水量、水质、水热问题的内在联系。研究发现,城市化引起的土地利用与覆被变化是导致地下水文循环过程变异的主要原因;城镇化建设和生活生产废物的污染负荷加剧了地下水质的恶化;城市化引起的垂直热通量的增加促进了地下水升温。通过总结城镇化地区地下水面临的生态水文问题及成因,提出应加快地下水污染防治技术攻关、完善地下水污染区域调控策略、建立城市地下水资源评价方法与体系、优化地下水资源配置,为保障城市水安全、建设生态文明城市并进一步促进经济社会的可持续发展提供理论依据和技术支撑。     

岩溶地区水文地质环境地质综合调查工程进展

近年来,由中国地质调查局组织实施的“岩溶地区水文地质环境地质综合调查”工程,按阶段任务目标,基本查明了我国南方岩溶区岩溶地下水资源赋存分布规律和开发利用潜力,发现了石漠化、地下水污染、内涝灾害等环境地质问题,揭示了岩溶作用对油气资源、矿产资源、岩溶旅游资源、碳循环和环境地质问题的控制机制,启动了“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划,在岩溶动力学理论、岩溶石笋高分辨率测年、岩溶人工增汇和岩溶地下水探测等方面实现了重大科技创新。建立的不同类型区岩溶地下水富水模式、成井模式、有效开发利用模式以及石漠化区综合治理模式,经实践表明具有推广应用价值,可为岩溶水资源可持续开发利用、石漠化综合治理、地下水污染防治和岩溶贫困区脱贫攻坚提供技术支撑。     

贵州某磷石膏堆场岩溶渗漏污染分析

由于磷石膏堆场防渗处理不彻底,库中含磷、氟的废水通过岩溶管道、裂隙进入地下含水系统,使大干沟地区地下水和地表水遭受严重污染,并威胁到乌江渡水库水环境。通过水文地质勘察和岩溶渗漏分析,查清了渗漏污染的方式与途径,并提出了污染防治建议。     

贵州典型岩溶区岩溶地下水污染评价

本文选取贵州三个岩溶典型类型,即地下水集中排泄类型,地下水集中开采区类型和城镇区岩溶地下水类型,根据各类型岩溶区的岩溶发育特征,水文地质条件,地下水污染类型和方式,分别用集中参数模型和分布参数模型,对地下水污染进行了评价,所得结果均拟合良好。     

趵突泉泉域岩溶水典型污染组分变化特征及污染途径

济南趵突泉水闻名天下,自20世纪50年代以来岩溶地下水水质发生较大变化。利用收集与实测的近60年的水化学数据,选取矿化度、NO3-、SO42-、Cl-典型水化学指标,结合水文地质条件及人类活动影响,对山前三个典型富水地段岩溶地下水化学变化特征进行研究,并揭示泉域西部、中部、东部三个富水地段岩溶水水质污染途径。结果表明,1986年以前,三富水地段水质变化特征相似,均呈小幅增长趋势,而1986年以后差异显著。其中,西部富水地段除90年代以外,岩溶水中典型污染组分含量总体涨幅较小,地下水主要污染途径为点源—表流阶段入渗型;中部富水地段岩溶水中典型污染组分呈稳步增长趋势,地下水主要污染途径为面源—降雨间歇入渗型;东部富水地段岩溶水中常规离子组分涨幅最大,地下水主要污染途径为点源—开采越流入渗型。研究结果对泉域三个富水地段岩溶地下水保护具有重要指导意义。      

青木关岩溶槽谷地下水水源地固有脆弱性评价

岩溶地下水脆弱性评价是基于保护岩溶含水层从而有效地管理和利用地下水提出的有效方法和手段。我国西南岩溶区大多数地区缺少应有的地下水保护带,地下水比较容易受到污染。通过采用改进的斯洛文尼亚模式,考虑四个因子:覆盖层(O)、径流特征(C)、降雨条件(P)、岩溶发育程度(K),对重庆市青木关岩溶槽谷地下水水源地的固有脆弱性进行了定量评价。结果表明:流域范围内12.6%为高脆弱性地区;43%为中等脆弱性;44.4%为低脆弱性区域。消水洞及周边100m和消水河及其两边10m,以及岩溶管道发育地区为高脆弱性区。大部分岩溶区为中等脆弱性区。砂岩地区为低脆弱性地区。评价结果与实际吻合。该评价结果为各级决策部门合理规划利用和保护地下水资源提供简单明了的科学依据。该方法对于川东岩溶槽谷地区脆弱性评价有推广价值。      

溶地下水脆弱性评价“二元法”及其在重庆金佛山的应用

岩溶地下水脆弱性评价是基于保护岩溶含水层从而有效地管理和利用地下水提出的有效方法和手段。我国西南岩溶区极大多数地区缺少应有的地下水保护带,地下水比较容易受到污染。本文论述了一种脆弱性的评价的简单方法— —基于径流特征和覆盖层厚度的二元法,并利用该法对重庆金佛山典型岩溶区进行了地下水脆弱性评价。结果表明,药池坝洼地和生态石林区脆弱性较高。究其原因,尽管药池坝洼地底部土壤层覆盖较厚,但存在地表径流集中排向落水洞,生态石林分布区地表裂隙、溶沟发育,可直接接受雨水入渗,因而污染物极易通过降雨和地表径流过程进入含水层。这一方法输入数据量小,对岩溶含水层普遍适用,为地下水资源可持续利用和土地利用管理提供了强有力的工具。      

昆明大板桥岩溶地下水系统污染边界及其防污性能研究

大板桥岩溶地下水系统是滇东断陷盆地区较典型的裸露—覆盖型岩溶地下水系统,文章中定义了岩溶地下水系统污染边界,进行了大板桥岩溶地下水系统分级,即大板桥裸露—覆盖型岩溶水一级系统及横山—龙泉寺裸露型子系统和大板桥—阿地村覆盖型子系统两个二级子系统,确定了大板桥岩溶地下水系统侧向边界、裸露区顶界、裸露型子系统与覆盖型子系统的边界及覆盖区顶界四种裸露—覆盖型岩溶地下水系统污染边界,并对边界防污性能进行了研究,认为裸露区顶界防污性能弱、裸露型子系统与覆盖型子系统的侧向边界防污性能较弱,覆盖区顶界防污性能强。      

岩溶地区矿井水环境影响及防治对策探讨

岩溶地区矿井水对环境的影响复杂,它不仅对地表水体产生不利影响,而且由于落水洞、地下河发育,地下水体与地表水体之间水力联系密切,若矿井水若处置不当,还将对地下水环境产生不利影响.以典型的岩溶地区——贵州省金沙县为例,通过收集目前正常生产的部分矿井水水质资料,调查区域的基本水文状况,认为研究区地表水体规模普遍较小,落水洞、暗河等较为发育,地表水体与地下水体之间的水力联系较为密切,矿井水不仅容易污染地表水,而且容易对地下水产生不利影响.针对其影响方式、范围、程度及特点提出了源头控制、源头控制、矿井水资源化、优化排放方式等一系列的综合防治对策,以供类似地区矿井水的污染防治参考.     

某碳酸盐岩型赤泥库地下水环境预测研究

广西、贵州和四川等地区广泛发育碳酸盐岩岩石,碳酸盐岩岩石暴露地表时,形成"喀斯特",时空上形成三个阶段,每个阶段地下水运动规律不同.根据每个阶段地下水运动特点,预测碳酸盐岩赤泥库防渗泄漏和岩溶塌陷地下水被污染行为,指出岩溶塌陷条件下,赤泥库泄漏到地下水中,对地下水水质的影响较大.