地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)

PAGE99目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一節(jié)水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí) 1一、自然界水循環(huán) 1二、地下水賦存條件 1三、含水層與隔水層 3四、蓄水構(gòu)造 4五、含水層的埋藏條件 4六、地下水的補(bǔ)給、排泄與逕流 6七、地下水運(yùn)動(dòng)的基本定律 9第二節(jié)地下水的理化性質(zhì)與水質(zhì)污染 10一、地下水的物理、化學(xué)性質(zhì) 10二、地下水運(yùn)移過(guò)程中的物理、化學(xué)作用 15三、地下水污染 16第三節(jié)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作分級(jí)與技術(shù)要求 19一、評(píng)價(jià)工作分級(jí) 19二評(píng)價(jià)工作技術(shù)要求 24第四節(jié)地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià) 25一、基本要求 25二、污染源調(diào)查 26三、地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查 27四、地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè) 27五、環(huán)境水文地質(zhì)勘察與試驗(yàn) 30六、調(diào)查資料的研究與應(yīng)用 33七、地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià) 35第五節(jié)地下水環(huán)境影響預(yù)測(cè) 40一、基本要求 40二、地下水環(huán)境影響分析 41三、Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響預(yù)測(cè) 48四、Ⅱ類建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響預(yù)測(cè) 62第六節(jié)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià) 70一、評(píng)價(jià)原則 71二、評(píng)價(jià)范圍 71三、評(píng)價(jià)方法 71四、評(píng)價(jià)要求 71第七節(jié)地下水環(huán)境保護(hù)措施與對(duì)策 72一、原則與要求 72二、保護(hù)措施與對(duì)策 72三、污染含水層的治理 73第八節(jié)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)專題文件的編寫要求 74一、環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作方案——地下水專題 74二、環(huán)境影響報(bào)告書——地下水環(huán)境影響專題報(bào)告 75參考文獻(xiàn) 76第四章地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)第一節(jié)水文地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)一、自然界水循環(huán)地球上的水，以氣態(tài)、液態(tài)、和固態(tài)三種形態(tài)存在于大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈中。地球上水的總量約為15億km3。其中絕大部分（約13.7億km3）儲(chǔ)存于海洋中,河流湖泊中的水約75.12萬(wàn)km3,地面以下17km以內(nèi)地下水的總量約為841.7萬(wàn)km3,其中約有50%以上儲(chǔ)存于地面以下1km的范圍內(nèi)。在太陽(yáng)熱能及重力作用下，地球上的水由水圈進(jìn)入大氣圈，經(jīng)過(guò)巖石圈表層及生物圈再返回水圈，如此循環(huán)不已。水循環(huán)的上限可達(dá)地面以上16km的高度，即大氣的對(duì)流層，下限可達(dá)地面以下平均2km左右的深度，即地殼中空隙比較發(fā)育的部分。二、地下水賦存條件（一）巖石中的空隙地下水賦存于巖石空隙中，巖石空隙既是地下水的儲(chǔ)容場(chǎng)所，又是地下水的運(yùn)動(dòng)通道?？障兜亩嗌?、大小、連通情況及分布規(guī)律，決定著地下水分布與運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。將空隙作為地下水的儲(chǔ)容場(chǎng)所與運(yùn)動(dòng)通道研究時(shí)，可以分為三類，即：松散巖類中的孔隙、堅(jiān)硬巖石中的裂隙、易溶巖石中的溶穴與溶蝕裂隙。1.孔隙松散巖類由大大小小的顆粒組成，在顆?；蝾w粒的集合體之間存在著相互連通的空隙，因是小孔狀，稱作孔隙。2.裂隙固結(jié)的堅(jiān)硬巖石，包括沉積巖、巖漿巖與變質(zhì)巖。其中不存在或很少存在顆粒之間的孔隙，巖石中主要存在各種成因的裂隙，即成巖裂隙、構(gòu)造裂隙與風(fēng)化裂隙。3.溶穴與溶蝕裂隙易溶的沉積巖，如巖鹽、石膏、石灰?guī)r、白云巖等，由于地下水對(duì)裂隙面的溶蝕而成溶蝕裂隙，進(jìn)一步溶蝕便形成空洞就是溶穴或稱溶洞。衡量巖石中空隙發(fā)育程度的指標(biāo)是空隙度，對(duì)應(yīng)以上三種空隙分別稱孔隙率、裂隙率和巖溶率。雖然三者都是說(shuō)的巖石中空隙所占整體巖石的體積比，但在實(shí)際意義上區(qū)別很大：松散巖類空間上顆粒變化較小，而且通常是漸次遞變的，因此，對(duì)某一類巖性所測(cè)得的孔隙率有較好的代表性，可以適用于一個(gè)相當(dāng)大的范圍；堅(jiān)硬巖石中的裂隙，受巖性及應(yīng)力的控制，一般發(fā)育很不均勻，某一處測(cè)得的裂隙率只能代表一個(gè)特定部位的情況，適用范圍有限；巖溶發(fā)育一般不均勻，利用現(xiàn)有的辦法，實(shí)際上很難測(cè)得能夠說(shuō)明某一巖層巖溶發(fā)育程度的巖溶率。即使求得了某一巖層的平均巖溶率，也仍然不能代表真實(shí)的巖溶發(fā)育情況。因此，巖溶率的測(cè)定方法及其意義，都不值得進(jìn)一步探討。巖石空隙的發(fā)育程度，實(shí)際上遠(yuǎn)比上面所討論的復(fù)雜。例如：松散巖類固然主要發(fā)育孔隙，但某些粘性土失水干縮后可以產(chǎn)生裂隙，這些裂隙的水文地質(zhì)意義往往超過(guò)其原有的孔隙；成巖程度不高的沉積巖，往往既有裂隙又有孔隙；易溶巖在同一巖層的不同部位，由于溶蝕強(qiáng)度不均一，有的部分主要發(fā)育裂隙，有的部分主要發(fā)育溶穴。因此，進(jìn)行工作時(shí)必須從實(shí)際出發(fā)，分析空隙的形成原因及控制因素，弄清其發(fā)育規(guī)律。只有這樣，才有利于分析地下水的儲(chǔ)存與運(yùn)動(dòng)條件。(二)巖石中水的存在形式巖石中存在著各種形式的水。存在于巖石空隙中的有結(jié)合水、重力水及毛細(xì)水，另外還有氣態(tài)水和固態(tài)水。組成巖石的礦物中則有礦物結(jié)晶水。1.結(jié)合水松散巖類的顆粒表面及堅(jiān)硬巖石的裂隙壁面均帶有電荷，水分子受靜電作用在固體表面受到強(qiáng)大的吸力，排列較緊密，隨著距離增大，吸力逐漸減弱，水分子排列漸為稀疏。受到固體表面的吸力大于其自身重力的那部分水便是結(jié)合水。結(jié)合水被束縛在固體表面，不能在重力作用下自由運(yùn)動(dòng)。2.重力水距離固體表面更遠(yuǎn)的那部分水分子，重力影響大于固相表面的吸引力，因而能在自身重力作用下自由運(yùn)動(dòng)，這部分水就是重力水。3.毛細(xì)水松散巖類中細(xì)小孔隙通道可構(gòu)成毛細(xì)管。在毛細(xì)力的作用下，地下水沿著細(xì)小孔隙上升到一定高度，這種既受重力又受毛細(xì)力作用的水，稱為毛細(xì)水。毛細(xì)水廣泛存在于地下水面以上的包氣帶中。（三）與地下水儲(chǔ)容、運(yùn)移有關(guān)的巖石性質(zhì)1.空隙的大小當(dāng)空隙足夠大時(shí)，空隙中既有結(jié)合水又有重力水；微細(xì)的空隙，若顆粒間距小于結(jié)合水厚度的兩倍，空隙中便全部充滿結(jié)合水，而不存在重力水。在粘性土的微細(xì)孔隙及基巖的閉合裂隙中，幾乎全部充滿著結(jié)合水。而砂礫石、具有寬大張開(kāi)裂隙及溶穴的巖層中，幾乎全是重力水，結(jié)合水的量微不足道。2.容水度即巖石中所能容納的最大的水的體積與溶水巖石體積之比，以小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。顯然，在數(shù)值上溶水度與孔隙率、裂隙率、巖溶率相等。但是，對(duì)于膨脹性的粘土來(lái)說(shuō)，充水后體積擴(kuò)大，容水度可以大于孔隙度。3.持水度飽水巖石在重力作用下釋水時(shí)，一部分水從空隙中流出，另一部分水以結(jié)合水、觸點(diǎn)毛細(xì)水的形式保持于空隙中。持水度是指受重力影響釋水后巖石仍能保持的水的體積與巖石體積之比。巖石空隙比表面積越大，結(jié)合水含量就越大，持水度也越大。顆粒細(xì)小的粘性土比表面積很大，有時(shí)其持水度可以等于容水度，即沒(méi)有重力水給出；中、粗砂的持水度較??；具有寬大張開(kāi)裂隙與溶穴的巖石，持水度是微不足道的。4.給水度飽水巖石在重力作用下釋出的水的體積與巖石體積之比。給水度在數(shù)值上等于容水度減去持水度。粗顆粒大空隙的巖石給水度接近容水度；粘性土及微細(xì)裂隙的巖石的給水度很小或等于零（見(jiàn)表4-1）。表4-1常見(jiàn)松散巖類的孔隙度與給水度參考值[3]巖石名稱礫石粗砂中砂細(xì)砂亞粘土粘土泥炭孔隙度（%）4042475080給水度0.3-0.350.25-0.30.2-0.250.15-0.20.04-0.075.巖石的透水性及其影響因素巖石的透水性是指巖石允許水透過(guò)的能力。其定量指標(biāo)是滲透系數(shù)。滲透系數(shù)是反映巖石透水性的重要指標(biāo)，它反映了水在巖石中流動(dòng)所受阻力情況，與空隙類型、大小及水的粘滯阻力有關(guān)。表4-2給出了黃、淮、海平原地區(qū)滲透系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值供參考。表4-3為常見(jiàn)巖石透水程度參照表?？障洞笮〖翱障抖嗌?zèng)Q定著巖石透水性的強(qiáng)弱，但兩者的影響并不相等，空隙大小經(jīng)常起決定性作用。對(duì)于松散巖類來(lái)說(shuō)，孔隙度變化較小，給水度的大小在很大程度上可以說(shuō)明透水性的好壞。表4-2黃、淮、海平原地區(qū)滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值一覽表[3]巖性滲透系數(shù)（m/d）表4-2黃、淮、海平原地區(qū)滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值一覽表[3]巖性滲透系數(shù)（m/d）巖性滲透系數(shù)（m/d）砂卵石80粉細(xì)砂5-8砂礫石40-50粉砂2-3粗砂20-30亞砂土0.2中粗砂22亞砂-亞粘土0.1中砂20亞粘土0.02中細(xì)砂17粘土0.001細(xì)砂6-8表4-3巖石透水性參照表[3]透水程度滲透系數(shù)（m/d）表4-3巖石透水性參照表[3]透水程度滲透系數(shù)（m/d）代表巖性強(qiáng)透水>10卵石、礫石、粗砂、具溶洞的灰?guī)r良透水10-1.0砂、裂隙巖石半透水1.0-0.01亞砂土、黃土、泥灰?guī)r、砂巖弱透水0.01-0.001亞粘土、粘土質(zhì)砂巖不透水（隔水）<0.001粘土、致密的結(jié)晶巖、泥質(zhì)巖劃分含水層和隔水層的標(biāo)志并不在于巖層是否含水，關(guān)健在于所含水的性質(zhì)?？障都?xì)小的巖層，所含的幾乎全是結(jié)合水。而結(jié)合水在通常條件下是不能運(yùn)動(dòng)的，這類巖層起著阻隔水通過(guò)的作用，所以構(gòu)成隔水層?？障遁^大的巖層，則含有重力水，在重力作用下能透過(guò)和給出水，即構(gòu)成含水層。含水層和隔水層的劃分又是相對(duì)的，并不存在截然的界限。例如，粗砂層中的泥質(zhì)粉砂夾層，由于粗砂的透水和給水能力比泥質(zhì)粉砂強(qiáng)，相對(duì)而言，后者可視為隔水層。而同樣的泥質(zhì)粉砂若夾在粘土層中，由于其透水和給水的能力比粘土強(qiáng)，又當(dāng)視為含水層了。在一定條件下，含水層與隔水層可以互相轉(zhuǎn)化。例如在正常條件下，粘性土層，特別是小孔隙的粘土層，由于飽含結(jié)合水而不能透水與給水，起著隔水層的作用。但當(dāng)孔隙足夠大時(shí)，在較大的水頭差作用下，部分結(jié)合水會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，粘土層便能透水并給出一定數(shù)量的水。這種現(xiàn)象實(shí)際上普遍存在著。對(duì)于這種兼具隔水與透水性能的巖層，可稱為半含水——半隔水層。所謂的越流滲透主要是在這類巖層中進(jìn)行的。含水層只是個(gè)形象的名稱，對(duì)松散巖土是比較合適的。因?yàn)樗缮r土多呈層狀，其間孔隙的分布連續(xù)而均勻，因此賦存的地下水也呈連續(xù)均勻的層狀分布。但對(duì)堅(jiān)硬巖石中的裂隙及可溶性巖石中的溶隙，由于空隙發(fā)育的不均勻性，其中的地下水并非為層狀分布，而只在巖層的某些部位，有若干裂隙、溶隙發(fā)育且互相連通時(shí)，才分布有水。例如：當(dāng)一條大的斷層穿越不同巖性的地層時(shí)，只有在斷裂帶中水的分布連續(xù)且比較均勻。又如在巖溶化的地層中，只有在溶隙發(fā)育的部位才含有水，而并非整個(gè)巖層都含有水。因此，在這樣一些情況下，將含水巖體統(tǒng)稱為“含水層”是不恰當(dāng)?shù)?，通常就稱其為含水系統(tǒng)。所謂系統(tǒng)，是針對(duì)地下水的賦存和運(yùn)移而言，即指巖體中在一定程度上和在一定范圍內(nèi)相互連通的空隙。在一個(gè)系統(tǒng)中的地下水，可將其看成一個(gè)整體，具有統(tǒng)一的水力聯(lián)系，即當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)的某些部位接受外界水補(bǔ)給時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的水量就將增加；而當(dāng)系統(tǒng)中任何一處向外排水或人為取水時(shí)，則整個(gè)含水系統(tǒng)的水量將減少。此外，當(dāng)我們進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)或?qū)Φ叵滤倪\(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究時(shí)，所注重的不僅僅是地下水的分布狀況，更重要的還有地下水的動(dòng)態(tài)特征。因此，對(duì)地下水的分布和運(yùn)動(dòng)按系統(tǒng)概念進(jìn)行研究將更為全面和合理。從這個(gè)意義上說(shuō)，賦存地下水的巖土，不論其空隙屬性是裂隙、溶隙或孔隙，都可稱為地下水含水系統(tǒng)，包括孔隙含水系統(tǒng)、裂隙含水系統(tǒng)和巖溶含水系統(tǒng)等。含水層的構(gòu)成是由多種因素決定的，概括起來(lái)應(yīng)具備下列條件：1.要有儲(chǔ)水空間構(gòu)成含水層首先要有儲(chǔ)水空間，也就是說(shuō)應(yīng)當(dāng)具有孔隙、裂隙或溶隙等空間。巖層的儲(chǔ)水空間越大、數(shù)量越多、連通性越好，則透水性能就越好，重力水就越容易入滲、流動(dòng)。這種條件下有利于形成含水層。2.要有儲(chǔ)存地下水的地質(zhì)構(gòu)造條件有利于地下水儲(chǔ)存的地質(zhì)構(gòu)造條件是指，在透水性良好的巖層下存在有隔水（不透水或弱透水）的巖層，以免重力水向下全部漏失；或在水流方向上有隔水巖體阻擋，以滯存地下水。只有這樣，才能使運(yùn)動(dòng)于空隙中的重力水，較長(zhǎng)久的儲(chǔ)存起來(lái)，充滿巖層空隙，形成含水層。3.具有良好的補(bǔ)給來(lái)源巖層具備了良好的儲(chǔ)水空間和構(gòu)造條件，如果水源不足，仍不能成為含水層，因?yàn)檫@種巖層在枯水期往往會(huì)干枯。只有當(dāng)巖層有了充足的補(bǔ)給來(lái)源，對(duì)供水有一定實(shí)際意義時(shí)，才能構(gòu)成含水層。四、蓄水構(gòu)造由含水層和隔水層相互結(jié)合而形成的能夠積蓄地下水的地質(zhì)構(gòu)造稱蓄水構(gòu)造。每個(gè)蓄水構(gòu)造中地下水的補(bǔ)給、逕流和排泄都是獨(dú)立的。因此，蓄水構(gòu)造也就是獨(dú)立的水文地質(zhì)單元。蓄水構(gòu)造是從水文地質(zhì)學(xué)觀點(diǎn)研究地質(zhì)構(gòu)造得出的概念，目前已把這個(gè)概念運(yùn)用在基巖山區(qū)。而在松散巖層地區(qū)對(duì)蓄水構(gòu)造的歸納和研究尚不成熟。在堅(jiān)硬巖層分布區(qū)，主要有單斜蓄水構(gòu)造、背斜蓄水構(gòu)造、向斜蓄水構(gòu)造、斷裂型蓄水構(gòu)造、侵入接觸型蓄水構(gòu)造、巖溶型蓄水構(gòu)造等。在松散沉積物分布區(qū)，也有人根據(jù)沉積物的成因類型及其空間分布特征和水源條件劃分出：山前沖洪積型蓄水構(gòu)造、河谷沖積型蓄水構(gòu)造、湖盆沉積型蓄水構(gòu)造、冰川沉積型蓄水構(gòu)造等。不同的蓄水構(gòu)造對(duì)含水層的埋藏、地下水補(bǔ)給和水質(zhì)、水量都有較大影響，所以在水文地質(zhì)調(diào)查工作中，首先要把工作重點(diǎn)放在查明蓄水構(gòu)造上，才能進(jìn)而查清水文地質(zhì)條件。五、含水層的埋藏條件1.包氣帶地表以下地下水面以上的巖土層，其空隙未被水充滿，空隙中仍包含著部分空氣，該巖土層即稱為包氣帶。包氣帶水泛指貯存在包氣帶中的水，包括通稱為土壤水的吸著水、薄膜水、毛細(xì)水、氣態(tài)水和過(guò)路的重力滲入水，以及由特定條件所形成的屬于重力水狀態(tài)的上層滯水。上層滯水接近地表，補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)一致，可受當(dāng)?shù)卮髿饨邓暗乇硭娜霛B補(bǔ)給，并以蒸發(fā)的形式排泄。在雨季可獲得補(bǔ)給并儲(chǔ)存一定的水量；而在旱季則逐漸消失，甚至干涸，其動(dòng)態(tài)變化顯著。且由于自地表至上層滯水的補(bǔ)給途徑很短，極易受污染。有時(shí)也將包氣帶水稱之為非飽和帶水。包氣帶居于大氣水、地表水和地下水相互轉(zhuǎn)化、交替的地帶，包氣帶水是水轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)，研究包氣帶水的形成及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)于剖析水的轉(zhuǎn)化機(jī)制及掌握淺層地下水的補(bǔ)排、均衡和動(dòng)態(tài)規(guī)律具有重要意義。研究包氣帶的厚度、結(jié)構(gòu)、巖性、滲透性及污染物在包氣帶中的吸附與解吸、沉淀與溶解、機(jī)械過(guò)濾、化學(xué)反應(yīng)等作用，對(duì)于研究污染物從地表轉(zhuǎn)入地下水環(huán)境，評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)建設(shè)工程對(duì)地下水的環(huán)境影響意義重大。包氣帶是地表物質(zhì)進(jìn)入地下含水層的必經(jīng)之路，因而是地下水環(huán)境評(píng)價(jià)工作的重點(diǎn)研究對(duì)象。2.包氣帶與飽水帶地下水自由水面以上部分為包氣帶，以下部分稱作飽水帶。在包氣帶中，巖石空隙沒(méi)有充滿液態(tài)水，近地表部分主要分布?xì)鈶B(tài)水及結(jié)合水，靠近下部接近飽水帶部位，由于毛細(xì)力的作用，重力水從地下水面上升到一定高度（毛細(xì)上升高度），形成毛細(xì)水帶。包氣帶中還有正在下滲的“過(guò)路”重力水以及被毛細(xì)力滯留在包氣帶上部的懸掛毛細(xì)水。飽水帶中巖石空隙全部充滿液態(tài)水，有重力水也有結(jié)合水，是開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)的主要對(duì)象。根據(jù)埋藏條件分為潛水和承壓水。3.潛水飽水帶中第一個(gè)具有自由水面的含水層中的水稱作潛水。潛水沒(méi)有隔水頂板，或只有局部的隔水頂板。潛水的水面為自由水面，稱作潛水面。從潛水面到隔水底板的距離為潛水含水層厚度。潛水面到地面的距離為潛水埋藏深度。表4-4某些松散巖石的最大毛細(xì)上升高度[3]巖石名稱表4-4某些松散巖石的最大毛細(xì)上升高度[3]巖石名稱最大毛細(xì)上升高度（cm）粗砂（粒徑=0.5-1.0mm）2-4中砂（粒徑=0.25-0.5mm）12-35細(xì)砂（粒徑=0.1-0.25mm）35-120亞砂土120-250亞粘土300-350粘土500-600潛水通過(guò)包氣帶與大氣圈及地表水圈發(fā)生聯(lián)系。所以，氣象、水文因素的變動(dòng)對(duì)其影響顯著，豐水季節(jié)或豐水年，潛水接受的補(bǔ)給量大于排泄量，潛水面上升，含水層厚度加大，埋藏深度變小。干旱季節(jié)排泄量大于補(bǔ)給量，潛水面下降，含水層變薄，埋藏深度加大。因此，潛水的動(dòng)態(tài)有明顯的季節(jié)變化。潛水積極參與循環(huán)，其資源易于補(bǔ)給恢復(fù)。潛水的水質(zhì)變化很大，主要取決于氣侯、地形及巖性條件。濕潤(rùn)氣侯及切割強(qiáng)烈的地形，有利于潛水的逕流排泄而不利于蒸發(fā)排泄，往往形成含鹽量不高的淡水。干旱氣侯與低平地形下，潛水以蒸發(fā)排泄為主，常形成含鹽量相對(duì)高的咸水。潛水容易受到污染，對(duì)潛水水源應(yīng)注意加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。一般情況下，潛水面不是水平的，而是一個(gè)向排泄區(qū)傾斜的曲面，起伏變化大體與地形一致，但常較地形起伏緩和。潛水面上各點(diǎn)的高程稱作潛水位。相等水位點(diǎn)的連線稱等水位線。等水位線的法線方向是地下水的流向。4.承壓水充滿于兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水叫做承壓水。承壓含水層上、下部的隔水層分別稱作隔水頂板和隔水底板。頂?shù)装逯g的距離為含水層厚度。承壓水受到隔水層的限制，它與大氣圈、地表水圈的聯(lián)系很弱。當(dāng)頂?shù)装甯羲阅芰己脮r(shí)，它主要通過(guò)含水層出露地表的補(bǔ)給區(qū)（該地段地下水已轉(zhuǎn)變?yōu)闈撍┇@得補(bǔ)給，并通過(guò)范圍有限的排泄區(qū)進(jìn)行排泄。當(dāng)頂?shù)装鍨樗礁羲畬訒r(shí)，它還可以通過(guò)半隔水層，從上部或下部的含水層獲得補(bǔ)給，或向上、下部含水層排泄。無(wú)論在哪種情況下，承壓水參與水循環(huán)都不如潛水那樣積極。因此，氣侯、水文因素的變化對(duì)承壓水的影響較小，承壓水動(dòng)態(tài)比較穩(wěn)定。承壓水和潛水一樣，很大程度上來(lái)源于現(xiàn)代滲入水（大氣降水、地表水）。但是，由于承壓水的埋藏條件使其與外界的聯(lián)系受到限制，一定條件下含水層中可以保留很古老的水，有時(shí)甚至是與沉積物同時(shí)沉積下來(lái)的水（如在海相沉積物中保留下當(dāng)時(shí)的海水，在湖相沉積物中保留下當(dāng)時(shí)的湖水等）?？偟膩?lái)說(shuō)，承壓水不象潛水那樣容易補(bǔ)充恢復(fù)，但由于其含水層厚度一般較大，往往具有良好的多年調(diào)節(jié)性。承壓水的水質(zhì)變化很大，從淡水直到含鹽量高的鹵水都有。承壓水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件越好，參加水循環(huán)越積極，水質(zhì)就越接近入滲的大氣降水及地表水，形成含鹽量較低的淡水。補(bǔ)給、逕流、排泄條件越差，水循環(huán)越緩慢，水從巖層中溶出的鹽分就越多，水的含鹽量就越高。有的承壓含水層與外界幾乎不發(fā)生聯(lián)系，保留著經(jīng)過(guò)濃縮的古海水，含鹽量可以達(dá)到每升數(shù)百克之多。承壓水一般不易受到污染。但是，一旦污染后很難使其凈化，因此在開(kāi)發(fā)利用時(shí)應(yīng)注意水源的衛(wèi)生保護(hù)。六、地下水的補(bǔ)給、排泄與逕流補(bǔ)給與排泄是含水層與外界發(fā)生聯(lián)系的兩個(gè)作用過(guò)程。補(bǔ)給與排泄方式及其強(qiáng)度，決定著含水層內(nèi)部的逕流以及水量與水質(zhì)的變化。這些變化在空間上的表現(xiàn)就是地下水的分布，在時(shí)間上的表現(xiàn)便是地下水的動(dòng)態(tài)，而從補(bǔ)給與排泄的數(shù)量關(guān)系研究含水層水量及鹽量的增減，便是地下水的均衡。只有對(duì)地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄過(guò)程建立起清晰的概念，才有可能正確的分析與評(píng)價(jià)地下水資源，采取有效的興利防害措施。（一）地下水的補(bǔ)給含水層自外界獲得水量的作用過(guò)程稱作補(bǔ)給。地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要有：大氣降水、地表水和灌溉回滲水。近年來(lái)，地下水的人工補(bǔ)給，已經(jīng)成為一種不可忽視的補(bǔ)給來(lái)源。1.大氣降水的補(bǔ)給大氣降水通過(guò)巖層空隙滲入補(bǔ)給地下水。降雨初期，雨量較小時(shí)，先在包氣帶中形成結(jié)合水、懸掛毛細(xì)水，而不能進(jìn)入含水層形成補(bǔ)給作用。隨著雨量加大結(jié)合水和懸掛毛細(xì)水達(dá)到極限，在重力作用下繼續(xù)下滲進(jìn)入含水層，引起水位升高，形成補(bǔ)給作用。大氣降水是地下水最普遍的補(bǔ)給來(lái)源。對(duì)一個(gè)獨(dú)立流域來(lái)說(shuō)，地表逕流也是流域內(nèi)的大氣降水轉(zhuǎn)化來(lái)的，因此，降水量的大小對(duì)一個(gè)地區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源起著控制作用。影響降水補(bǔ)給的因素主要有：降水強(qiáng)度、包氣帶巖性與厚度、地形坡度、植被發(fā)育情況等。降水強(qiáng)度（mm/h）超出包氣帶的入滲速率，部分降水便形成地表逕流，補(bǔ)給地下水的部分所占比例相應(yīng)減少。降水強(qiáng)度小而連續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)，入滲的水先濕潤(rùn)包氣帶，而后又蒸發(fā)返回大氣圈，不利于補(bǔ)給地下水。綿綿細(xì)雨對(duì)地下水的補(bǔ)給最為有利。包氣帶的透水性越好，降水轉(zhuǎn)為地下水的份額越大。反之，包氣帶透水不良，降水中的相當(dāng)一部分便轉(zhuǎn)為地表逕流。包氣帶土質(zhì)越是粘重、厚度越大，滯留的入滲水越多，對(duì)地下水的補(bǔ)給越不利。地形坡度越大，坡流急促，入滲時(shí)段縮短，不利于水的下滲。反之，若地形平緩，坡流緩慢，入滲時(shí)段延長(zhǎng)，轉(zhuǎn)為地下水的部分就越多。但要注意，只有當(dāng)降水強(qiáng)度超過(guò)包氣帶的入滲速率形成表流時(shí)，地形坡度才能影響降水的入滲。植被有利于降水對(duì)地下水的補(bǔ)給。一方面，植被阻滯了地表徑流。另一方面，林下土壤有機(jī)質(zhì)多，結(jié)構(gòu)性好，樹下根系使表土透水性增強(qiáng)，落葉又保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)免遭雨滴的破壞。所有上述作用中，最關(guān)鍵、最主要的是降水量和包氣帶的巖性與厚度。圖4-1地表水與地下水的補(bǔ)給關(guān)系2.地表水的補(bǔ)給地表水包括河流、湖泊、水庫(kù)、海洋等，都可補(bǔ)給地下水。環(huán)評(píng)工作中常見(jiàn)的以河流為主，故僅以河流為例進(jìn)行分析。河流與地下水之間的補(bǔ)給，取決于河水位與地下水位的關(guān)系，這種關(guān)系沿著河流縱斷面有所變化。見(jiàn)圖4-1：a、山區(qū)河流深切，河水位常低于地下水位，起排泄地下水的作用；b、進(jìn)入山前，堆積作用加強(qiáng)，河床位置抬高，地下水埋深增大，經(jīng)常是河水補(bǔ)給地下水;c、沖積平原上部，河水位與地下水位接近，汛期河水補(bǔ)給地下水，非汛期地下水補(bǔ)給河水；d、到了沖積平原中下部，由于強(qiáng)烈的堆積作用，多形成所謂的“地上河”，因此經(jīng)常是河水補(bǔ)給地下水。圖4-1地表水與地下水的補(bǔ)給關(guān)系河流補(bǔ)給地下水時(shí)，補(bǔ)給量的大小取決于下列因素：河床以下地層的透水性、河流與地下水有聯(lián)系部分的長(zhǎng)度及河床濕周（浸水周界），河水位與地下水位高差，以及河床過(guò)水時(shí)間的長(zhǎng)短。河床透水性對(duì)補(bǔ)給地下水影響很大。巖溶發(fā)育地區(qū)往往整條河流轉(zhuǎn)入地下。由砂礫石組成的山前沖洪積扇上緣，地表水呈輻射狀、散流狀，滲漏量相當(dāng)大。但接近中下游，當(dāng)河床與下伏含水層之間存在隔水層時(shí)，盡管河水很多，對(duì)地下水補(bǔ)給卻明顯減少。河道愈是寬廣、河水位愈高，河床濕周便愈長(zhǎng)，愈有利于對(duì)地下水的補(bǔ)給。圖4-2河水補(bǔ)給引起地下水位抬高我國(guó)北方的河流大多是間歇性的，每年僅在汛期的一、二個(gè)月有水。汛前，河床以下的包氣帶含水不足，初汛來(lái)臨，河水浸濕包氣帶，并垂直下滲（圖4-2）。開(kāi)始，河水與地下水并不相連，下滲水使地下水面凸起（圖4-2a）；隨著地下水位提高，地表水與地下水聯(lián)成一體，被抬高的地下水面向外擴(kuò)展，河水滲漏量變?。▓D4-2b）；河水?dāng)嗔骱?，地下水位逐漸趨平，使一定范圍內(nèi)地下水位普遍抬高（圖4-2c）。應(yīng)當(dāng)注意，河水的滲漏量有一部分是消耗于補(bǔ)充包氣帶濕度的，當(dāng)河流過(guò)水時(shí)間不長(zhǎng)，且河床由細(xì)粒物質(zhì)組成時(shí)，這部分水可占相當(dāng)大的比例。這種情況下，不能簡(jiǎn)單地把河水滲漏當(dāng)作補(bǔ)給地下水的量。圖4-2河水補(bǔ)給引起地下水位抬高地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給與大氣降水不同：后者是面狀補(bǔ)給，普遍而均勻，前者是線狀（帶狀）補(bǔ)給，局限于地表水體的周邊。地表水體附近的地下水，既接受降水補(bǔ)給，又接受地表水的補(bǔ)給，經(jīng)開(kāi)采后與地表水的水位差加大，可使地下水得到更多的（增加）補(bǔ)給量。因此，河流附近的地下水一般比較豐富。潛水和承壓含水層接受降水和地表水補(bǔ)給的條件不同。潛水在整個(gè)含水層分布面積上都能直接接受補(bǔ)給。承壓水則僅在含水層出露于地表，或與地表連通處（在此處已轉(zhuǎn)化為潛水）方能獲得補(bǔ)給。因此，地質(zhì)構(gòu)造與地形的配合關(guān)系，對(duì)承壓含水層的補(bǔ)給影響極大。（二）地下水的排泄含水層失去水量的過(guò)程稱作排泄。在排泄過(guò)程中，含水層的水質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)變化。地下水的排泄方式是多樣的，可通過(guò)“泉”作點(diǎn)狀排泄，通過(guò)向河水泄流作線狀排泄，通過(guò)蒸發(fā)消耗作面狀排泄。此外，一個(gè)含水層的水可向另一個(gè)含水層排泄。此時(shí)對(duì)后者來(lái)說(shuō)，也是從前者獲得補(bǔ)給。開(kāi)發(fā)利用地下水或用井孔、渠道排除地下水，都屬于地下水的人工排泄。蒸發(fā)排泄僅消耗地下水量，鹽分仍留在地下水中，故此種排泄方式會(huì)使地下水礦化度升高，水質(zhì)發(fā)生變化。其它種類的排泄，均屬于逕流排泄，鹽分隨同水分一起排走，一般不引起水質(zhì)變化。（三）地下水的逕流地下水由補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)的過(guò)程稱作逕流。逕流是連接補(bǔ)給與排泄的中間環(huán)節(jié)，通過(guò)逕流，含水層中的水、鹽由補(bǔ)給區(qū)輸送到排泄區(qū)，逕流的強(qiáng)弱影響著含水層的水量與水質(zhì)。除某些構(gòu)造封閉的自流盆地及地勢(shì)十分平坦地區(qū)的潛水外，地下水都處于不斷的逕流過(guò)程中。地下水的逕流方向是環(huán)評(píng)工作中應(yīng)該注意的問(wèn)題。最簡(jiǎn)單情況下，含水層中地下水自一個(gè)集中的補(bǔ)給區(qū)流向集中的排泄區(qū)，具有單一逕流方向。地下水的逕流方向總體上受地勢(shì)控制，從上游流向下游。局部受地形控制從高處流向低處。控制地下水流動(dòng)方向的根本因素是水位和水位差，在水頭作用下地下水從高水位流向低水位。例如在山前沖洪積扇的水源地附近一定范圍內(nèi)，地下水的流向并不都是背向山區(qū)流向平原，而是向著取水構(gòu)筑物（水井）流動(dòng)，因?yàn)榫坏陀谥苓叺叵滤弧Ｆ?、地下水運(yùn)動(dòng)的基本定律地下水可以在飽水的巖層中或非飽水的巖層中運(yùn)動(dòng)。以往的研究多集中于飽水帶重力水的運(yùn)動(dòng)，而對(duì)包氣帶水、結(jié)合水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律尚沒(méi)有成熟公認(rèn)的研究成果。在此也僅就飽水帶重力水穩(wěn)定水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律略加介紹。（一）滲流的基本概念地下水在巖石空隙（孔隙、裂隙及溶隙）中的運(yùn)動(dòng)稱為滲透。由于巖石的空隙形狀、大小和連通程度的變化，地下水在這些空隙中的運(yùn)動(dòng)是十分復(fù)雜的。要掌握地下水在每個(gè)實(shí)際空隙通道中的流動(dòng)特征是不可能的，也是不必要的。實(shí)際研究工作中，常用一種假想的水流去代替巖石空隙中的實(shí)際水流。這種假想的水流，一方面認(rèn)為它是連續(xù)地充滿整個(gè)巖石空間（包括空隙和巖石骨架所占的空間），就好象沒(méi)有巖石骨架存在的地表水流一樣。另一方面，它要符合以下條件：1.假想水流通過(guò)任一斷面必須等于真正水流通過(guò)同一斷面的流量；2.假想水流在任一斷面的水頭必須等于真正水流在同一斷面的水頭；3.假想水流在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力必須等于真正水流所受的阻力。滿足上述假想條件的水流，通常稱為滲透水流，或簡(jiǎn)稱滲流。發(fā)生滲流的區(qū)域稱為滲流場(chǎng)或逕流場(chǎng)。這樣通過(guò)對(duì)假想水流的研究，可以掌握真實(shí)水流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。由于巖石的空隙在一般情況下都很細(xì)小，因而地下水在流動(dòng)過(guò)程中受到的阻力是很大的。所以地下水滲流速度遠(yuǎn)比地表水流速小。通常地表水的流速都以“米/秒”來(lái)度量，因?yàn)槠淞魉俪Ｔ诿棵胍坏綌?shù)米之間。而地下水由于滲流速度緩慢，其滲流速度常用“米/日”來(lái)度量，因?yàn)榈叵滤臐B流速度常在每天零點(diǎn)幾米至幾十米之間。水在滲流場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，各個(gè)運(yùn)動(dòng)要素（水位、流速等）不隨時(shí)間改變時(shí)，稱為穩(wěn)定流。運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化的水流運(yùn)動(dòng)，稱為非穩(wěn)定流。嚴(yán)格的講，自然界地下水都屬于非穩(wěn)定流，但是為了便于分析和計(jì)算，也可以將某些運(yùn)動(dòng)要素變化比較小的滲流，近似地看作穩(wěn)定流。（二）線性滲透定律——達(dá)西定律線性滲透定律揭示了地下水徑流運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本規(guī)律，是法國(guó)水力學(xué)家達(dá)西1852～1853年在實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)水在砂中的滲透進(jìn)行大型實(shí)驗(yàn)后建立的,所以稱為達(dá)西定律?；灸Ｊ?Q=Kω=KωI（4-1）式中:Q——滲透流量（m3/d）；ω——過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（m2）；Δh——水頭損失,亦即上下游水頭差（m）；L——滲流長(zhǎng)度（m）；I——水力梯（坡）度，單位滲流長(zhǎng)度上的水頭損失（無(wú)量綱）；K——滲透系數(shù)（m/d）。從水力學(xué)知，通過(guò)某一斷面的流量Q等于流速V與過(guò)水?dāng)嗝婷娣eω的乘積，即：Q=ωV(4-2)據(jù)此，達(dá)西定律也可表達(dá)為：V=KI(4-3)式中V稱作滲流速度（m/d），其余各項(xiàng)意義同前。滲流速度（V）、滲透系數(shù)（K）和水力坡度（I），在基本滲流理論中有重要意義，應(yīng)予了解。1.滲流速度（V）由滲流的基本概念知，V并非滲流的實(shí)際流速，而是假想水流通過(guò)包括“骨架”與孔隙在內(nèi)的整個(gè)斷面ω流動(dòng)時(shí)所具有的虛擬流速?？芍摂M流速總是小于實(shí)際流速。2.水力梯度（I）為沿水流方向單位滲透途徑長(zhǎng)度上的水頭差。地下水在巖層空隙中運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了克服阻力消耗機(jī)械能而出現(xiàn)水頭損失。所以，水力梯度可以理解為水流通過(guò)單位長(zhǎng)度滲透途徑，為克服阻力所耗失的能量。確定水力梯度時(shí)，水頭差Δh必須與滲流長(zhǎng)度L相對(duì)應(yīng)。3.滲透系數(shù)（K）是反映巖石透水性能的指標(biāo)，其數(shù)值是水力梯度I=1時(shí)的滲透速度。滲透速度的大小不僅與巖石的孔隙性有關(guān)，而且還與滲透液體的粘滯性等物理性質(zhì)有關(guān)。一般認(rèn)為水的物理性質(zhì)變化不大，影響可以忽略，而把滲透系數(shù)看成單純說(shuō)明巖石滲透性能的參數(shù)。對(duì)于不同地區(qū)的不同巖石，滲透系數(shù)是不同的。絕大多數(shù)情況下，可以認(rèn)為地下水的運(yùn)動(dòng)基本符合線性滲透定律。因此，達(dá)西定律適用范圍很廣，它不僅是水文地質(zhì)定量計(jì)算的基礎(chǔ)，還是定性分析各種水文過(guò)程的重要依據(jù)。深入掌握達(dá)西定律的物理意義，靈活的用它來(lái)分析問(wèn)題，是地下水研究工作者應(yīng)當(dāng)具備的基本能力。第二節(jié)地下水的理化性質(zhì)與水質(zhì)污染水量和水質(zhì)是地下水的兩大要素。研究地下水水量，主要是分析地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄過(guò)程，分析地下水運(yùn)動(dòng)的機(jī)理及其與外界的交換關(guān)系，使人們能在數(shù)量上研究并掌握地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在自然界中地下水長(zhǎng)期埋藏在巖石和土壤的空隙中，在與周圍介質(zhì)的相互作用下，不斷溶解與它相接觸的巖石和土壤中的鹽類，從而成為地下水的化學(xué)成分。人類活動(dòng)對(duì)地下水的化學(xué)成分有著特別重要的影響，工業(yè)三廢和城市廢水的排放、農(nóng)藥化肥的施用、礦業(yè)開(kāi)發(fā)等都會(huì)改變地下水的化學(xué)成分，使地下水受到污染。地下水埋藏在地表以下，運(yùn)動(dòng)速度很小，污染物在地下水中的擴(kuò)散很慢，更由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，地下水污染的發(fā)生、發(fā)展檢測(cè)十分困難。研究表明，幾乎所有含水層的污染都是在供水井受到污染時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，而在這時(shí)，地下水污染已既成事實(shí)，采取防治措施為時(shí)已晚。為更有效地保護(hù)地下水環(huán)境，深入了解和研究地下水的化學(xué)成分及其形成、發(fā)展和運(yùn)移過(guò)程，研究污染地下水的主要污染源及形成地下水污染的地質(zhì)條件，對(duì)污染物的運(yùn)移進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)是必要的。一、地下水的物理、化學(xué)性質(zhì)（一）地下水的物理性質(zhì)地下水的物理性質(zhì)包括顏色、透明度、氣味、味道、溫度、密度、導(dǎo)電性和放射性等。1.顏色地下水一般是無(wú)色的，但由于化學(xué)成分的含量不同，以及懸浮雜質(zhì)的存在而常常呈現(xiàn)出各種顏色（見(jiàn)表4-5）。表4-5地下水的顏色與水中存在物質(zhì)的關(guān)系[4]存在物質(zhì)硬水低鐵高鐵硫化氫錳的化合物腐殖酸鹽顏色淺藍(lán)淡灰銹色翠綠暗紅暗黃或灰黑表4-6地下水透明度分級(jí)[4]分級(jí)野外鑒別特征透明的無(wú)懸浮物及膠體，表4-6地下水透明度分級(jí)[4]分級(jí)野外鑒別特征透明的無(wú)懸浮物及膠體，60cm水深可見(jiàn)3mm的粗線微濁的有少量懸浮物,30-60cm水深可見(jiàn)3mm的粗線渾濁的有較多的懸浮物,半透明狀,小于30cm深可見(jiàn)3mm的粗線極濁的有大量懸浮物或膠體,似乳狀,水深很淺也不能清楚看見(jiàn)3mm的粗線3.氣味一般地下水是無(wú)味的，當(dāng)其中含有某種氣體成分和有機(jī)物質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生一定的氣味。如地下水含有硫化氫氣體時(shí)則有臭雞蛋味。有機(jī)物質(zhì)使地下水有魚腥味。4.味道地下水的味道取決于它的化學(xué)成分及溶解的氣體（見(jiàn)表4-7）。存在物質(zhì)NaClNa2SO4MgCl2及MgSO4大量有機(jī)物鐵鹽腐殖質(zhì)H2S與碳酸氣同時(shí)存在CO2.CaHCO3和MgHCO3味道咸味澀味苦味甜味墨水味沼澤味酸味可口表4-7地下水味道與所含物質(zhì)的關(guān)系[4]5.溫度地下水的埋藏深度不同，溫度變化規(guī)律也不同。近地表的地下水水溫受氣溫的影響，具有周期性變化的特征。在常溫層以上，水溫產(chǎn)生季節(jié)性變化；在常溫層中，地下水溫度變化很小，一般不超過(guò)0.1oC；而在常溫層以下,地下水溫則隨深度的增加而逐漸升高。其變化規(guī)律決定于一個(gè)地區(qū)的地?zé)嵩鰷丶?jí)。地?zé)嵩鰷丶?jí)是指在常溫層以下，溫度每升高1.0oC所需增加的深度。地?zé)嵩鰷丶?jí)一般為3oC/100m。在不同地區(qū),地下水溫度差異很大。地下水的溫度差異可分為如下幾類（見(jiàn)表4-8）。一般情況下，魯西北平原地區(qū)的常溫層在地表下14-16m，其溫度相當(dāng)于常年平均氣溫。通常情況下，20-200m的井水溫度在17-20oC之間。表4-8地下水溫度分級(jí)類別非常冷的水極冷的水冷水溫水熱水極熱水沸騰水溫度＜00-44-2020-3737-4242-100＞100（二）地下水的化學(xué)性質(zhì)地下水中溶解的化學(xué)成分，常以離子、化合物、分子以及游離氣體狀態(tài)存在。地下水中常見(jiàn)的化學(xué)成分有以下幾種：離子成分中陽(yáng)離子有氫（H+）、鉀（K+）、鈉（Na+）、鎂（Mg2+）、鈣（Ca2+）、銨（NH4+）、二價(jià)鐵（Fe2+）、三價(jià)鐵（Fe3+）、錳（Mn2+）等；陰離子有氫氧根（OH-）、氯根（Cl-）、硫酸根（SO42-）、亞硝酸根（NO2-）、硝酸根（NO3-）、重碳酸根（HCO3-）、碳酸根（CO3-）、硅酸根（SiO32-）及磷酸根（PO43-）等。以未離解的化合物分子狀態(tài)存在的有三氧化二鐵（Fe2O3）、三氧化二鋁（Al2O3）及硅酸（H2SiO3）等。溶解的氣體有二氧化碳（CO2）、氧（O2）、氮（N2）、甲烷（CH4）、硫化氫（H2S）及氡（Rn）等。上述組分中以Cl-、SO42-、HCO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+最常見(jiàn)、含量最多。地下水中可能出現(xiàn)各種微量元素。在不同地區(qū)由于基巖、土壤成分和地下水補(bǔ)給、徑流關(guān)系的差異，微量元素的種類和數(shù)量分布不盡相同。在水中含量少于10mg/L的元素稱為微量元素或微量成分（個(gè)別情況下水中微量元素的含量可以高于此值）。地下水中的微量元素有溴（Br）、碘（I）、氟（F）、硼（B）、磷（P）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鋰（Li）、銣（Rb）、鍶（Sr）、鋇（Ba）、砷（As）、鉬（Mo）、銅（Cu）、鈷（Co）、鎳（Ni）、銀（Ag）、鈹（Be）、汞（Hg）、銻（Sb）、鉍（Bi）、鎢（W）、鉻（Cr）等。這些微量元素在天然地下水中一般含量很小。大部分元素遷移性能弱，分布不廣。一系列因素阻礙了微量元素在含水介質(zhì)中的積累和遷移。水中的陰離子OH-和CO32-能與重金屬離子形成難溶的化合物。粘土礦物和各種有機(jī)質(zhì)對(duì)微量元素具有很大的吸附性。1.氯離子氯離子幾乎存在于所有地下水中。其含量的變化范圍很大，由每升水中數(shù)毫克至數(shù)百克不等。氯離子的主要來(lái)源有兩大類，即無(wú)機(jī)來(lái)源和有機(jī)來(lái)源。無(wú)機(jī)來(lái)源包括巖鹽礦床和其他氯化沉積物的溶解和海相沉積物中埋藏的海水。另外，氯在火山噴溢時(shí)亦被帶到地表。有機(jī)來(lái)源包括生活和工農(nóng)業(yè)廢水、動(dòng)物及人類排泄物等。除上述來(lái)源外，含Cl-的大氣降水也是氯離子的一個(gè)重要來(lái)源。氯離子具有很強(qiáng)的遷移性能，它不形成難溶的礦物，不被膠體吸附，也不被生物聚集。氯化鈉、鎂、鈣鹽的溶解度很大，因而地下水中氯離子的分布很廣。2.硫酸根離子硫酸根離子同樣具有很好的遷移性，僅次于氯離子。天然水中SO42-的含量由于Ca2+的存在而受到限制,因?yàn)樗鼈兡苄纬扇芙舛群苄〉腃aSO4沉淀。當(dāng)水中的Ca2+不多時(shí)，每升水中的SO42-可達(dá)數(shù)十克。硫酸根離子是天然水中的重要離子，地表水和淺層地下水中均含有SO42-。在中等礦化度的地下水中往往占主導(dǎo)地位。在缺氧條件下，不穩(wěn)定的硫酸根離子被還原成硫化氫。地下水中硫酸根離子的主要來(lái)源是石膏及含硫酸鹽礦物的溶解。在地殼中廣泛分布的硫化物和天然硫的氧化對(duì)SO42-的富集也起了重要作用。此外，硫酸根離子也來(lái)自有機(jī)物的分解。因此，居民點(diǎn)附近地下水中SO42-的存在常與污染有關(guān)。在火山噴發(fā)時(shí)，有相當(dāng)數(shù)量的硫化物和H2S氣體噴出,并被氧化成SO42-。雨水中也經(jīng)常有少量的SO42-。在沙漠條件下，潛水和地表水中因溶濾含鹽巖、石膏和芒硝（Na2SO4.10H2O）的鹽土而富含SO42-。3.重碳酸根(HCO3-)和碳酸根離子(CO32-)重碳酸根離子和碳酸根離子是天然水中很重要的組成部分，在水中與碳酸之間存在一定數(shù)量的轉(zhuǎn)換關(guān)系平衡式中任何一項(xiàng)的變化，都會(huì)引起其他項(xiàng)數(shù)量的變化。碳酸平衡要素之間的關(guān)系決定于水的PH值。在酸性水中，碳酸或CO2占主導(dǎo)地位。在PH＜5時(shí)重碳酸根的濃度實(shí)際上等于零。在中性或堿性水中HCO3-占主導(dǎo)地位。在PH＞8時(shí)CO32-才出現(xiàn),在強(qiáng)堿性水中它才成為占優(yōu)勢(shì)的成分。除了酸性水之外，重碳酸根離子均可在地下水中出現(xiàn)，它是低礦化水和中礦化水中的主要成分。當(dāng)水中存在有Ca2+時(shí)，HCO3-和Ca2+形成弱溶解鹽，使水中HCO3-的積累受到限制。由于重碳酸鈣、鎂在水中的溶解度隨溫度的上升而降低，水溫達(dá)到100oC時(shí)它們的溶解度為零，所以HCO3-隨水深的增加而降低。天然水中CO32-離子比較少見(jiàn)。碳酸鈣、鎂的溶解度很低，CO32-在每升水中的含量不超過(guò)幾毫克。地下水中的HCO3-和CO32-主要來(lái)源是各種碳酸鹽類（石灰?guī)r、白云巖等）的溶解。其溶解按下式進(jìn)行雖然重碳酸根離子廣泛地存在于地下水中，但其含量不高，一般在1000mg/L以內(nèi)。在低礦化度的地下水中，通常以HCO3-為主要離子成分。4.鈉離子（Na+）地下水中Na+的分布很廣，且含量變化范圍很大，由每升數(shù)毫克至數(shù)十克不等。在陽(yáng)離子中，Na+的含量占首位。鈉的所有鹽類均具有很高的溶解性，因此其遷移能力極強(qiáng)。在這方面它僅次于氯，因?yàn)镹a+易被膠體吸附而從溶液中析出，所以在礦化度的增長(zhǎng)中，有時(shí)Na+的增長(zhǎng)會(huì)落后于Cl-。大部分Na+與Cl-平衡，形成活動(dòng)性很強(qiáng)的鹽。較少一部分鈉以硫酸鹽的形式遷移。鈉離子的來(lái)源主要是含鈉鹽的海相沉積物和巖鹽礦床的溶解。其次是火成巖的風(fēng)化產(chǎn)物。此外，土壤吸附體中的鈉離子被水中的鈣、鎂離子所置換也是地下水中鈉離子富集的原因之一。5.鉀離子（K+）鉀的化學(xué)性質(zhì)及其在地殼中的含量與鈉相似。鉀與鈉一樣，與主要陰離子形成可溶化合物（KCl、K2SO4、K2CO3），但鉀在地下水中含量卻很少，一般只有鈉含量的4%—10%，其最大的含量見(jiàn)于低礦化度的水中。這種現(xiàn)象是由于鉀的生物活性所決定的弱遷移性引起的，因?yàn)閯?dòng)植物可以在水中吸收鉀。由于K+在地下水中的含量少，且其性質(zhì)與Na+相近，所以一般研究地下水化學(xué)成分時(shí)，將K+歸于Na+之中不另區(qū)分。6.鈣離子（Ca2+）鈣離子是低礦化水中的主要陽(yáng)離子，重碳酸鈣水是低礦化水的普遍特征。隨著礦化度的增高，Ca2+的相對(duì)含量迅速減少，同時(shí)從溶液中不斷析出CaSO4.CaCO3。因此在天然水中Ca2+的含量一般很少超過(guò)1000mg/L。地下水中Ca2+的來(lái)源主要是石灰?guī)r的溶解。此外，陽(yáng)離子交替和大氣降水也是地下水中Ca2+的重要來(lái)源。7.鎂離子（Mg2+）雖然鎂離子在所有地下水中都存在，但是較少遇到鎂占優(yōu)勢(shì)的水。在低礦化水中通常以鈣占優(yōu)勢(shì)，而在高礦化水中以鈉占優(yōu)勢(shì)。這是由于地殼組成中Mg2+比較少且易被巖土吸附及被植物攝取的緣故。鎂的來(lái)源主要為白云巖、泥灰?guī)r和基性巖、超基性巖的風(fēng)化、溶解。8.PH值PH值為水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值。當(dāng)溫度為22OC時(shí)，一千萬(wàn)（107）個(gè)水分子中，有一個(gè)離解而生成一個(gè)H+與OH-。此時(shí)離子濃度的乘積為10-14。在純水中氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等時(shí)，水呈中性。地下水按PH值的分類，見(jiàn)表4-9。表4-9地下水按PH值分類表水的類別ph值水的類別ph值水的類別ph值強(qiáng)酸性水＜5中性水7強(qiáng)堿性水＞9弱酸性5-7弱堿性水表4-9地下水按PH值分類表水的類別ph值水的類別ph值水的類別ph值強(qiáng)酸性水＜5中性水7強(qiáng)堿性水＞9弱酸性5-7弱堿性水7-9表4-10地下水按礦化度分類表水的類別礦化度（g/l）水的類別礦化度(g/l)淡水＜1半咸水(中等礦化水)4-10微咸水(低礦化水)1-3咸水(高礦化水)＞1010.硬度地下水的硬度可分為總硬度、暫時(shí)硬度和永久硬度?？傆捕仁侵杆兴}、鎂鹽類的總含量。如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、CaSO4、MgSO4、表4-10地下水按礦化度分類表水的類別礦化度（g/l）水的類別礦化度(g/l)淡水＜1半咸水(中等礦化水)4-10微咸水(低礦化水)1-3咸水(高礦化水)＞10雨水屬軟水，地表水的硬度隨地區(qū)等因素而異，一般地表水的硬度不會(huì)過(guò)高，地下水的硬度往往比地表水高。11.溶解氧溶解于水中的氧稱為“溶解氧’,氧在水中有比較大的溶解度，其溶解度與水的礦化度、埋藏深度、溫度、大氣壓力及空氣中氧的分壓有關(guān)。清潔的地面水在正常情況時(shí)所含溶解氧接近飽和狀態(tài)，當(dāng)水中含有藻類植物時(shí)，由于植物的光合作用而放出氧，就可能使水中含過(guò)飽和的溶解氧。若水源被易于氧化的有機(jī)物質(zhì)所污染，則水中所含溶解氧降低。當(dāng)氧化進(jìn)行的太快而水源不能從空氣中吸收充足的氧來(lái)補(bǔ)充氧的消耗時(shí)，水中的溶解氧會(huì)不斷減少，甚至接近于零。在這種情況下，厭氧菌繁殖并活躍起來(lái)，有機(jī)物發(fā)生腐敗作用，會(huì)使水發(fā)出臭味。地下水通常含有少量溶解氧，主要原因是地下水在滲透過(guò)程中，溶解氧與土壤中的有機(jī)物發(fā)生氧化作用而被消耗。12.化學(xué)耗氧量水的化學(xué)耗氧量在一定程度上代表水中所含可被氧化物質(zhì)的數(shù)量，是水被污染的標(biāo)志之一。根據(jù)分析時(shí)所采用的氧化劑不同，分為高錳酸鹽耗氧量（高錳酸鹽指數(shù)）和重鉻酸鹽耗氧量。其數(shù)值等于氧化一升水中有機(jī)物所需氧化劑的毫克數(shù)。13.含氮化合物水中氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮的含量，是判斷水體是否受到有機(jī)物污染的重要指標(biāo)。飲用水中硝酸鹽過(guò)高，進(jìn)入人體后被還原為NO2-,直接與血液中血紅蛋白作用生成甲基球蛋白,引起血紅蛋白變性。實(shí)驗(yàn)還證明，亞硝酸鹽在人體中與仲胺、酰胺等發(fā)生反應(yīng)生成致癌的亞硝基化合物。14.大腸菌群大腸菌群是大腸菌及其他與其相似的細(xì)菌的總稱。它們經(jīng)常生活在溫血?jiǎng)游锬c道內(nèi)，在糞便中大量存在，但對(duì)人體無(wú)害。如水體中發(fā)現(xiàn)了大腸菌群，說(shuō)明水體已受到糞便污染，可能伴有病源微生物存在；水中沒(méi)有大腸菌群時(shí)，病源菌也不可能存在。飲用水中不應(yīng)含有病原微生物，因此限定飲用水中大腸菌群小于3個(gè)/L。二、地下水運(yùn)移過(guò)程中的物理、化學(xué)作用地下水運(yùn)移過(guò)程中的物理、化學(xué)作用主要有：溶濾作用、濃縮作用、混合作用、陽(yáng)離子交替吸附作用、脫硫酸作用、脫碳酸作用等。從環(huán)境評(píng)價(jià)工作角度，尤以地表水由包氣帶進(jìn)入地下水過(guò)程中的各種作用更重要。一定程度上反映了包氣帶的環(huán)境功能，亦即對(duì)地下水污染的防護(hù)能力，因此，環(huán)境評(píng)價(jià)工作中應(yīng)認(rèn)真研究這些作用。1.溶濾作用在水的作用下，巖石中某些組分進(jìn)入水中的作用稱為溶濾作用。溶濾作用是形成地下水原始化學(xué)成分的主要作用。對(duì)礦物而言，溶濾是指在保留原來(lái)礦物結(jié)晶格架的情況下，使部分元素轉(zhuǎn)入水中的作用。礦物中所有元素按比例全部溶于水中的作用叫溶解作用。巖石和礦物在天然水中的溶解度，決定于組成這些礦物的離子半徑、離子價(jià)、化學(xué)鍵類型及其它物理、化學(xué)性質(zhì)，另一方面，也同水的溫度、壓力、濃度、酸度和氧化還原電位等存在密切關(guān)系（見(jiàn)表4-11）。溶濾作用主要發(fā)生在侵蝕基準(zhǔn)面以上地帶。由于淺部地下水逕流條件良好，水交替強(qiáng)烈，一般溶濾作用形成的地下水為低礦化度的重碳酸鹽型水。溶濾作用形成的地下水化學(xué)成分與含水介質(zhì)巖性十分密切。表4-11常溫常壓條件下不同礦物（鹽）的溶解度[3]鹽MgCL2MgCO3MgSO4KCLNaCLNa2SO4Na2CO3CaSO4CaCO3溶解度（g/l）34325.79354.3329.5320.6168.3193.92.20.0632.濃縮作用當(dāng)水分蒸發(fā)時(shí)，水中鹽分含量不減，致使其濃度（即礦化度）相對(duì)增大，這種作用稱為濃縮作用。濃縮作用的結(jié)果，除礦化度增加外，其化學(xué)成分也可能隨之變化。這是因?yàn)?，?dāng)水中鹽分濃度增大時(shí)，溶解度小的鹽先沉淀。因此，水中各種成分的比例也就發(fā)生變化。以HCO3-為主要成分的低礦化水，在濃縮后會(huì)變?yōu)镾O42-為主的水，進(jìn)一步濃縮會(huì)變?yōu)橐訡L_為主的高礦化度水。濃縮作用主要發(fā)生在干旱、半干旱地區(qū)的潛水中。其直接影響深度一般不超過(guò)常溫帶的深度。3.混合作用當(dāng)兩種以上化學(xué)成分或礦化度不同的地下水相遇時(shí)，所形成的地下水在化學(xué)成分或礦化度上都與混合前有所不同，這種作用稱混合作用。如海岸、湖岸、河岸、深部鹵水、熱水、礦泉出露的地方，都可以發(fā)生水的混合作用。混合作用有簡(jiǎn)單混合作用與反應(yīng)混合作用兩種。簡(jiǎn)單混合是指混合后其礦化度或化學(xué)組分按混合量成簡(jiǎn)單的比例關(guān)系。反應(yīng)混合作用是指混合后發(fā)生化學(xué)元素之間的平衡反應(yīng)，產(chǎn)生新的反應(yīng)產(chǎn)物，而使原來(lái)的化學(xué)成分產(chǎn)生明顯變化。4.陽(yáng)離子交替吸附作用巖石顆粒表面常帶有負(fù)電荷，能吸附某些陽(yáng)離子。一定條件下，巖石顆粒將吸附地下水中的某些陽(yáng)離子，而將其原來(lái)吸附的陽(yáng)離子轉(zhuǎn)入水中，成為地下水的化學(xué)組分，這種交換稱為陽(yáng)離子的交替吸附作用。巖石對(duì)離子的吸附能力決定于巖石比表面積及參與吸附的離子本身的理化性質(zhì)。巖石的顆粒越細(xì)，比表面積越大，則吸附能力越強(qiáng)；在其它條件相同的情況下，陽(yáng)離子的電價(jià)越高，則被吸附性越強(qiáng)。此外，吸附能力與離子在水溶液中的濃度成正比，濃度大的離子比濃度小的離子易被吸附。陽(yáng)離子交替吸附作用最易在細(xì)顆粒巖石，特別是在粘土、亞粘土中發(fā)生。5.沉淀和溶解作用溶解在水中的某些離子，由于外界物理或化學(xué)條件的變化，濃度超過(guò)其飽和濃度時(shí)，則該離子將以某種鹽的形式沉淀下來(lái)。由于沉淀作用，將導(dǎo)致地下水中所能攜帶的離子量大為減少，降低了其在地下水中的遷移。反過(guò)來(lái)，若地下水中某種離子濃度減小或條件變化，可以重新溶解已沉淀的鹽分，使之進(jìn)入地下水中，增大地下水中該離子的含量。6.脫硫酸作用在還原環(huán)境中，水中的硫酸根離子在有機(jī)物存在時(shí)，因微生物的作用還原成硫化氫，使水中的硫酸根離子減少甚至消失，而硫化氫和重碳酸根離子的含量增大，這種作用稱為脫硫酸作用。脫硫酸作用一般發(fā)生在封閉缺氧并有有機(jī)物存在的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中，如儲(chǔ)油構(gòu)造。油田水中硫化氫含量較高，而硫酸根離子含量很少即是脫硫酸作用所致。7.脫碳酸作用碳酸鹽類，在水中的溶解度取決于水中所含CO2的數(shù)量。當(dāng)溫度升高或壓力減小時(shí)，水中CO2含量就會(huì)減少，這時(shí)水中的HCO3-便會(huì)與Ca2+、Mg2+結(jié)合產(chǎn)生沉淀。這種使水中HCO3-含量減少的作用稱為脫碳酸作用。巖溶地區(qū)溶洞內(nèi)常見(jiàn)的石鐘乳、石筍、泉華等現(xiàn)象都是這種作用的結(jié)果。8、機(jī)械過(guò)濾作用由于土壤顆粒較細(xì)，水中的懸浮物、細(xì)菌等顆粒較大的物質(zhì)，在通過(guò)表層土壤時(shí)，可以被土體截留。在松散的地表土層中，懸浮物一般在一米土層深度內(nèi)即被濾掉。但在裂隙巖層中，對(duì)懸浮物的過(guò)濾微弱。砂層一般對(duì)細(xì)菌沒(méi)有過(guò)濾作用；而在粘性土層中，機(jī)械過(guò)濾對(duì)懸浮物是有效的，但對(duì)病毒無(wú)效或效果很差。三、地下水污染（一）污染源與污染物工業(yè)及城市廢水、廢渣的不合理排放、處置，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的淋失等，造成很多地區(qū)的地下水水質(zhì)惡化。影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至威脅到人民的身體健康和生命安全。對(duì)地下水污染的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和防護(hù)已成為地下水研究的重要課題。地下水污染源可以按不同方法進(jìn)行分類。按產(chǎn)生污染物的部門或活動(dòng)，可將污染源分為工業(yè)污染源、生活污染源、農(nóng)業(yè)污染源等。按污染源的空間分布特征可將其分為點(diǎn)狀污染源、線狀污染源和面狀污染源。按污染物存在的狀態(tài)又可將其分為固體的、液體的、氣體的及可溶混和不可溶混的污染源。從不同的角度對(duì)污染源進(jìn)行分類研究，便于掌握地下水污染物的特征、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和采取相應(yīng)的治理措施。1.工業(yè)污染源工業(yè)污染源是地下水污染的主要來(lái)源，其特點(diǎn)是排放量大、含污染物質(zhì)多、成分復(fù)雜、毒性大、不易凈化。工業(yè)污染源中尤以廢水、廢渣對(duì)地下水影響明顯。特別是未經(jīng)處理的廢水，直接滲入含水層中，會(huì)造成地下水的嚴(yán)重污染。不同工業(yè)、不同產(chǎn)品、不同工藝過(guò)程、不同原材料及不同管理方式排出廢水的水質(zhì)和水量差異很大。（1）廢水目前，我國(guó)多以排水溝渠將工業(yè)廢水排入地表納污河流，當(dāng)排放污水的水質(zhì)未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不僅使地表水受到污染，同時(shí)，經(jīng)過(guò)排污溝渠的滲透也污染了地下水。進(jìn)行工業(yè)廢水處理的建筑物，如沉淀池、曝氣池、氧化塘、集水池等，常因防滲效果不好，而使污水下滲污染地下水。工廠廢水的無(wú)組織排放，煤礦開(kāi)采中酸性礦坑水的排放，金屬礦產(chǎn)開(kāi)采中含有毒金屬或放射性元素礦床廢水的排放等，都可污染地表水體或直接滲入污染地下水。（2）廢渣包括高爐渣、鋼渣、粉煤灰渣、電石渣、洗煤泥、化工渣及其他廢渣。這些廢渣有的用坑池存放，有的直接堆放在地面，有的深挖填埋。如果放置的位置選擇不當(dāng)，防水、防滲處理不善，污染物經(jīng)雨水分解淋濾而下滲，將造成地下水的污染。（3）廢氣工業(yè)燃料的燃燒每天要排放大量廢氣，一個(gè)大型企業(yè)每天排放廢氣量達(dá)10萬(wàn)m3以上。各種車輛也排出大量廢氣。有害氣體主要包括二氧化硫、氧化氰、二氧化碳、氯氣等。大氣中的各種污染物質(zhì)隨著降雨和降雪落至地面，滲入地下污染土壤和地下水。所謂酸雨是指PH小于5.65的降水。目前，酸雨在北半球的所有工業(yè)區(qū)已很普遍，成為全球重大環(huán)境問(wèn)題之一。地下水酸化區(qū)的時(shí)空分布規(guī)律與酸雨分布密切相關(guān)，酸雨對(duì)地下水中微量元素的變化也有重要影響。在酸雨的影響下某些地區(qū)地下水中的汞、鋅、鎘、鋁、銅等元素含量有所升高。2.農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水的污染在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為提高作物產(chǎn)量使用了大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑等化學(xué)物質(zhì)。若使用不當(dāng)，這些物質(zhì)將會(huì)殘留于土壤中，在降雨入滲和灌溉回滲水的作用下，對(duì)地下水造成大面積污染。與地下水污染有關(guān)的幾種重要?dú)⑾x劑有：有機(jī)氯（DDT和六六六）、有機(jī)磷（1605.1059、3911.敵百蟲、樂(lè)果）、有機(jī)汞（賽力散、雨力生）和除草劑農(nóng)藥。有機(jī)氯農(nóng)藥性質(zhì)穩(wěn)定，在土壤、水體和動(dòng)植物體內(nèi)降解慢，在人體內(nèi)有一定積累，是一種重要的環(huán)境污染物。國(guó)家已停止有機(jī)氯農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。有機(jī)磷農(nóng)藥是含磷的有機(jī)化合物，這類農(nóng)藥有較強(qiáng)的殺蟲效果，其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易分解，大部分品種不易在人體和植物內(nèi)積累。有機(jī)汞農(nóng)藥藥效高、成本低，多年來(lái)被用作殺菌劑。但因其是劇毒農(nóng)藥，又有嚴(yán)重的殘留毒性和積累毒性，目前很多國(guó)家都在限制或取消有機(jī)汞農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。利用除草劑除草，已成為配合機(jī)械化大生產(chǎn)而廣泛采用的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)之一，多數(shù)除草劑使用安全、低毒、易分解。土壤肥料可分為有機(jī)肥料和無(wú)機(jī)肥料。有機(jī)肥料主要包括動(dòng)物糞便、綠肥、墊草等。除施用含有大量水分的有機(jī)肥料外（糞漿水、糞肥水），有機(jī)肥料的施用對(duì)地下水水質(zhì)變化影響較小。無(wú)機(jī)肥料（即化肥）有氮肥、磷肥和鉀肥，土壤中過(guò)剩的肥料可以隨下滲水一起滲入到地下水中，引起地下水的污染。其中氮為地下水污染的主要物質(zhì)。呈NO3-狀態(tài)的氮比溶解的磷類物質(zhì)在地下水中具有更大的活動(dòng)性。大量氮肥的施用，不僅污染了環(huán)境，而且降低了食物的品質(zhì)，對(duì)人類的健康產(chǎn)生重要的影響。研究表明，化學(xué)氮肥施用后，作物的吸收利用率僅為30%-40%，大部分氮素通過(guò)各種不同途徑損失于環(huán)境之中。由于NO3-易溶于水，呈NO3-狀態(tài)的N是形成農(nóng)田地下水污染的最重要因素之一。目前我國(guó)城市污水用于灌溉的比例很高，特別是污水土地處理技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，為工業(yè)廢水和城市污水的處理開(kāi)辟了一條行之有效的途徑。污水灌溉既有對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利的一面，也有對(duì)人和生物有害的一面。特別是對(duì)于地下水位埋藏較淺的地區(qū)，對(duì)污灌的方式、方法、用時(shí)、用量要進(jìn)行詳細(xì)研究和試驗(yàn)，否則會(huì)對(duì)地下水造成污染。在農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)地下水質(zhì)影響的過(guò)程中，包氣帶的巖性特征具有重要的作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，化肥、農(nóng)藥主要施用在地表或植物的莖和葉，殘留的污染物或毒素首先積累于包氣帶中。土壤具有多相、高分散、膠體、微生物等體系特征，包氣帶與大氣有較好的連通性，環(huán)境水文地球化學(xué)作用比飽水帶更為強(qiáng)烈。包氣帶對(duì)污染物具有較強(qiáng)的凈化能力，一些污染物質(zhì)隨水通過(guò)包氣帶時(shí)，由于吸附、分解、沉淀、過(guò)濾、揮發(fā)等一系列作用，會(huì)減少污染物的毒性或降低其含量。因此，包氣帶是地下水免遭污染的屏障。但另一方面，人為因素和自然因素造成了土壤中有害成分的聚集，當(dāng)條件改變時(shí)，這些有害成分可成為地下水的間接污染源。3.城鎮(zhèn)污水及垃圾處理對(duì)地下水的污染城鎮(zhèn)污水一般包括城鎮(zhèn)居民生活廢水，科研、教育、文化等單位實(shí)驗(yàn)室排放的污水，醫(yī)療衛(wèi)生單位排放的污水等。生活污水中的污染物質(zhì)主要為人的排泄物、洗滌水、腐爛的食物等。從各種實(shí)驗(yàn)室排出的污水中成分復(fù)雜，常含有各種有毒物質(zhì)，醫(yī)療衛(wèi)生單位的污水中則含有大量細(xì)菌和病毒，是流行病和傳染病的重要來(lái)源之一。生活污水的排放，一是排入地下管道然后排入河道，二是排入附近池塘、洼地或直接排入河流，首先污染地表水，然后隨地表水滲入地下，造成地下水污染。城鎮(zhèn)的生活垃圾，除小部分進(jìn)行了處理外，大部分運(yùn)到城市郊區(qū)，經(jīng)簡(jiǎn)單發(fā)酵處理后即作為肥料使用。也有相當(dāng)?shù)纳顝U棄物連同工業(yè)垃圾一起用于填平市區(qū)邊緣的坑塘洼地。廢棄物成分較復(fù)雜，含有相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)生活廢物，易腐敗發(fā)臭，產(chǎn)生大量細(xì)菌，在降雨及地表水的作用下，部分轉(zhuǎn)入地下，造成地下水污染。4.礦業(yè)生產(chǎn)對(duì)地下水的污染礦石中的金屬含量很低，以銅為例，品位大于2%的為富礦，1%-2%為中等品位礦，低于1%的為貧礦。其他貴重金屬在礦石中的含量更低。因而為了生產(chǎn)一噸金屬，需要成千上萬(wàn)噸的礦石，以及開(kāi)拓?cái)?shù)量更大的圍巖。對(duì)于貧銅礦，每生產(chǎn)1噸金屬銅,要向環(huán)境中排放近400噸的廢石。可見(jiàn)，大量的廢石是金屬采礦過(guò)程中的一大污染源。在選礦過(guò)程中，一般尾礦產(chǎn)出率為采出礦石量的90%，多數(shù)尾礦堆積在尾礦庫(kù)內(nèi)，成為選礦廠的重要污染源。在選礦過(guò)程中，將礦石粉碎，加入各種所需藥劑。這樣，尾礦中不僅含有大量有害的金屬離子，而且還含有氰化物、硫化物、重鉻酸鉀、硫酸、鹽酸等有毒有害成分。礦山（如煤礦）排水有些是PH值很低的酸水，有的含有某些有害的金屬元素和放射性元素（如鉬礦、鉛鋅礦和放射性礦床的礦坑水）。當(dāng)這些水重新進(jìn)入地下含水層時(shí)，會(huì)對(duì)地下水造成污染。礦渣（如煤矸石）和尾礦經(jīng)風(fēng)化和降雨淋濾作用，滲入地下污染地下水。還可以經(jīng)地表水系的輸送，再污染較遠(yuǎn)處的地下水。由于礦山的疏干作用，形成區(qū)域性地下水降落漏斗，改變地下水的天然流向。在近海地段開(kāi)礦，則會(huì)引起海水入侵。礦山疏干降低了地下水位，使原來(lái)飽和的巖層成為非飽和帶，由于物理、化學(xué)環(huán)境的改變，會(huì)使有些難溶礦物轉(zhuǎn)化為易溶礦物，經(jīng)風(fēng)化和降雨淋濾等作用，可使礦山地下水中增加某些成分，使地下水水質(zhì)惡化。（二）形成地下水污染的地質(zhì)條件地下水的污染程度和發(fā)展范圍，雖然主要受各種污染源的影響，但同時(shí)決定于地質(zhì)條件。潛水埋藏淺，常與大氣降水及各類地表水體直接發(fā)生聯(lián)系，因此易于受到污染。承壓水一般埋藏比較深，不易直接受到地表水體的影響。平原地區(qū)，地表常覆蓋一定厚度能起隔水作用的粘土或亞粘土，形成防止地下水污染的保護(hù)層，保護(hù)層越厚對(duì)防止地下水污染越有利。地下水徑流的強(qiáng)弱決定于水力坡度與含水層的滲透性能。含水層中，卵、礫石、粗砂層滲透性強(qiáng)，而中細(xì)砂層則較弱。一般山前沖洪積扇中上部物質(zhì)顆粒較粗、水力坡度較大，中下部顆粒較細(xì)、水力坡度較小。地下水受污染后即向下游擴(kuò)散，地下徑流越強(qiáng)，擴(kuò)散速度也越快，但如果及時(shí)隔斷污染來(lái)源，則地下水的恢復(fù)也較快。相反，地下徑流越弱，則受污染后擴(kuò)散也越慢，但隔斷污染源后恢復(fù)也較遲緩。深部承壓水雖然不易直接受到地表水體的污染，但承壓水與潛水往往是過(guò)度的。例如山前潛水帶常逐漸過(guò)渡到承壓水帶，因此潛水帶若受到污染后，也會(huì)間接影響到承壓水帶。淺部的潛水與深部承壓水一般不存在直接水力聯(lián)系，在隔水層不厚的情況下，潛水可能受到承壓水的頂托補(bǔ)給，但由于人工開(kāi)采導(dǎo)致水動(dòng)力條件發(fā)生變化，潛水越流下滲補(bǔ)給承壓水，也會(huì)使承壓水遭受污染。此外，不合理的井管結(jié)構(gòu)，或由于混合開(kāi)采，使?jié)撍c承壓水互相溝通也是導(dǎo)致承壓水污染的原因之一。在基巖裸露區(qū)或丘陵山區(qū)，淺部含水層的污染條件主要決定于風(fēng)化帶或構(gòu)造裂隙帶的發(fā)育程度，而深層水則主要決定于構(gòu)造條件及含水層補(bǔ)給區(qū)的分布范圍。在礦山附近要特別注意可作為供水水源的含水層，由于坑道掘進(jìn)，導(dǎo)致含水層受到礦物成分的影響，致使水質(zhì)變差。在碳酸鹽巖分布地區(qū)，由于巖溶作用的影響，透水的裂隙十分發(fā)育，巖溶水極易受到地表廢水的污染。尤其是許多延伸極遠(yuǎn)而又蜿蜒曲折的溶洞，形成復(fù)雜的地下水暗河系統(tǒng)，這些暗河往往與地表的“天坑”、“地漏”（如“淄河十八漏”）相溝通，地表污水極易由這些通道滲入地下。因此，將建設(shè)項(xiàng)目選址于巖溶巖分布區(qū)必須慎之又慎。如上所述，由于地質(zhì)條件的差異，雖然地表的污染條件相同，不同地區(qū)對(duì)地下水污染的影響程度卻不盡相同。例如同一條受污染的河流，所經(jīng)不同的地段，因地表保護(hù)層的情況不同，地下水的污染程度和擴(kuò)散范圍可以存在很大差異。所以研究和查明地質(zhì)條件與水源污染的關(guān)系，對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目合理選址和制定防治污染、保護(hù)環(huán)境的工程措施，具有重要意義。第三節(jié)地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作分級(jí)與技術(shù)要求一、評(píng)價(jià)工作分級(jí)（一）建設(shè)項(xiàng)目分類根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)地下水環(huán)境影響的特征，將建設(shè)項(xiàng)目分為以下三類。Ⅰ類：指在項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行和服務(wù)期滿后的各個(gè)過(guò)程中，可能造成地下水水質(zhì)污染的建設(shè)項(xiàng)目；Ⅱ類：指在項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行和服務(wù)期滿后的各個(gè)過(guò)程中，可能引起地下水流場(chǎng)或地下水水位變化，并導(dǎo)致環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題的建設(shè)項(xiàng)目；Ⅲ類：指同時(shí)具備I類和Ⅱ類建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響特征的建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)不同類型建設(shè)項(xiàng)目對(duì)地下水環(huán)境影響程度與范圍的大小，將地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作分為一、二、三級(jí)。（二）評(píng)價(jià)工作分級(jí)原則Ⅰ類和Ⅱ類建設(shè)項(xiàng)目，分別根據(jù)其對(duì)地下水環(huán)境的影響類型、建設(shè)項(xiàng)目所處區(qū)域的環(huán)境特征及其環(huán)境影響程度劃定評(píng)價(jià)工作等級(jí)。Ⅲ類建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)分別按Ⅰ類和Ⅱ類建設(shè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分辦法，進(jìn)行地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分，并按所劃定的最高工作等級(jí)開(kāi)展評(píng)價(jià)工作。（三）Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目工作等級(jí)劃分1、劃分依據(jù)I類建設(shè)項(xiàng)目地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作等級(jí)的劃分，應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的包氣帶防污性能、含水層易污染特征、地下水環(huán)境敏感程度、污水排放量與污水水質(zhì)復(fù)雜程度等指標(biāo)確定。建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地包括主體工程、輔助工程、公用工程、儲(chǔ)運(yùn)工程等涉及的場(chǎng)地。（1）建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的包氣帶防污性能建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的包氣帶防污性能按包氣帶中巖（土）層的分布情況分為強(qiáng)、中、弱三級(jí)，分級(jí)原則見(jiàn)表4-12。表4-12包氣帶防污性能分級(jí)分級(jí)包氣帶巖土的滲透性能強(qiáng)巖（土）層單層厚度Mb1.0m，滲透系數(shù)K10-7cm/s，且分布連續(xù)、穩(wěn)定。中巖（土）層單層厚度0.5mMb<1.0m，滲透系數(shù)K10-7cm/s，且分布連續(xù)、穩(wěn)定。巖（土）層單層厚度Mb1.0m，滲透系數(shù)10-7cm/s<K10-4cm/s，且分布連續(xù)、穩(wěn)定。弱巖（土）層不滿足上述"強(qiáng)"和"中"條件。注：表中"巖（土）層"系指建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地地下基礎(chǔ)之下第一巖（土）層。（2）建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的含水層易污染特征建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的含水層易污染特征分為易、中、不易三級(jí)，分級(jí)原則見(jiàn)表4-13。表4-13建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的含水層易污染特征分級(jí)分級(jí)項(xiàng)目場(chǎng)地所處位置與含水層易污染特征易潛水含水層埋深淺的地區(qū)；地下水與地表水聯(lián)系密切地區(qū)；不利于地下水中污染物稀釋、自凈的地區(qū)；現(xiàn)有地下水污染問(wèn)題突出的地區(qū)。中多含水層系統(tǒng)且層間水力聯(lián)系較密切的地區(qū)；存在地下水污染問(wèn)題的地區(qū)。不易以上情形之外的其他地區(qū)。（3）建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的地下水環(huán)境敏感程度建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的地下水環(huán)境敏感程度可分為敏感、較敏感、不敏感三級(jí)，分級(jí)原則見(jiàn)表4-14。表4-14地下水環(huán)境敏感程度分級(jí)分級(jí)項(xiàng)目場(chǎng)地的地下水環(huán)境敏感特征敏感生活供水水源地包括已建成的在用、備用、應(yīng)急水源地，在建和規(guī)劃的水源地）準(zhǔn)保護(hù)區(qū)；除生活供水水源地以外的國(guó)家或地方政府設(shè)定的與地下水環(huán)境相關(guān)的其它保護(hù)區(qū)，如熱水、礦泉水、溫泉等特殊地下水資源保護(hù)區(qū)。較敏感生活供水水源地（包括已建成的在用、備用、應(yīng)急水源地，在建和規(guī)劃的水源地）準(zhǔn)保護(hù)區(qū)以外的補(bǔ)給徑流區(qū)；特殊地下水資源（如礦泉水、溫泉等）保護(hù)區(qū)以外的分布區(qū)以及分散居民飲用水源等其它未列入上述敏感分級(jí)的環(huán)境敏感區(qū)。不敏感上述地區(qū)之外的其它地區(qū)。（4）建設(shè)項(xiàng)目污水排放強(qiáng)度建設(shè)項(xiàng)目污水排放強(qiáng)度可分為大、中、小三級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4-15。表4-15污水排放量分級(jí)分級(jí)污水排放總量（m3/d）大10000中1000～10000小1000（5）建設(shè)項(xiàng)目污水水質(zhì)的復(fù)雜程度根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目所排污水中污染物類型和需預(yù)測(cè)的污水水質(zhì)指標(biāo)數(shù)量，將污水水質(zhì)分為復(fù)雜、中等、簡(jiǎn)單三級(jí)，分級(jí)原則見(jiàn)表4-16。當(dāng)根據(jù)污水中污染物類型所確定的污水水質(zhì)復(fù)雜程度和根據(jù)污水水質(zhì)指標(biāo)數(shù)量所確定的污水水質(zhì)復(fù)雜程度不一致時(shí)，取高級(jí)別的污水水質(zhì)復(fù)雜程度級(jí)別。表4-16污水水質(zhì)復(fù)雜程度分級(jí)污水水質(zhì)復(fù)雜程度級(jí)別污染物類型污水水質(zhì)指標(biāo)（個(gè)）復(fù)雜污染物類型數(shù)2需預(yù)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)6中等污染物類型數(shù)2需預(yù)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)＜6污染物類型數(shù)=1需預(yù)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)6簡(jiǎn)單污染物類型數(shù)=1需預(yù)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)＜62、Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)工作等級(jí)（1）Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作等級(jí)的劃分見(jiàn)表4-17。（2）地下儲(chǔ)油庫(kù)、危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行一級(jí)評(píng)價(jià)，不按表4-17劃分評(píng)價(jià)工作等級(jí)。表4-17Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分評(píng)價(jià)級(jí)別建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地包氣帶防污性能建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地的含水層易污染特征建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地地下水環(huán)境