地下水

地球表面的淡水大部分是贮存在地面之下的地下水,所以地下水是极宝贵的淡水资源。地下水的主要水源是大气降水。降水中一部分通过土壤和岩石的间隙而渗入地下形成地下水。严格地说,存在于地表之下饱和层的水体才是地下水(图 3-7)。

降水抵达地面之后,在与土壤、岩石物质及细菌等长久反复接触的天然过程中,发生了过滤、吸附、离子交换、淋溶和生物化学等作用,使原降水水质发生很大变化。归纳起来,地下水水质有如下特点:①悬浮颗粒物含量很少,水体清沏透明;②无菌、盐分高、硬度大、含较多量的有机物;③不与空气接触,水体呈还原态,铁、锰等元素以 Fe2+、Mn2+低价形态存在;④ 水温不受气温影响;⑤因有岩石等阻隔,流动速度很小,各部位水层的水质也可有很大差异。

地下水中污染物质主要来源于人们的生产或生活活动,具体说来有这样一些方面:

  1. 耗氧污染物。当某些生活污水、工业废水或固体废物的沥取液流过土壤表层时,其中一些耗氧物质被土壤过滤或者发生生物氧化而被除去,但其残留部分仍可能进入地下水水体;

  2. 病原体,如细菌、病毒、原生物动等。污水流过土壤层后,细菌和较大个体的微生物被滤除;病毒虽能穿透土层,但进入地下水水体后,经过长时间迁移会失去活性。但在一些选址不当的浅井井水中仍然有可能检出这些病菌;

  3. 植物营养物质。当降水流经富含肥料的土壤时,土壤中所含的氮、磷化合物可能被淋溶而穿透土层,随后归入地下水水体;

  4. 有机化学物品。例如在低浓度下就呈现较大毒性的杀虫剂、农药随农田灌溉水渗滤而进入地下水体;

  5. 放射性物质。随着原子能工业的发展,世界范围内积累了大量的放射性废弃物,其处置法之一就是深井投弃。经投弃的放射性废物经年长日久

之后,难保不会渗入地下水水体,尤其是长寿命的放射性核素对地下水的危害性更大。

总的说来,地下水不如地面水那样容易受到污染,但因为地下水基本上属于封闭水系(深层地下水的滞留时间可达几千年),在地层之下不易挥发、不被稀释和不易发生降解,因此水系一旦受到污染,就非常难以通过自然过程或人为手段予以消除。除污染问题外,过量汲取和利用地下水将会引起海水倒灌入井和陆地沉降等问题。