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地下水汙染的含義與特征

5.1.1.1 地下水汙染的含義

關於水體汙染的含義至今尚無統壹的認識,目前普遍的看法主要有三種:壹是認為水體在受到人類活動的影響後,改變了它的“自然”狀況,也就是說,進入水體的某種物質的含量超過了水體的本底含量;二是認為某種汙染物質進入水體後,使水體質量變劣,破壞了水體的原有用途;三是認為人類活動造成進入水體的物質數量超過了水體自凈能力,導致水體質量惡化。第壹種看法是從絕對意義上來理解水體汙染的,但是,人類活動已經大大地改變了自然環境,已難以找到“自然”狀況的水。目前,更多的人認為,進入水體汙染物的數量超過了水體的自凈能力,水質變劣,影響到水體用途才算是水體汙染。

關於地下水汙染的含義,目前影響比較大的有以下幾種:

德國的Matthess(1982)認為:“受人類活動汙染的地下水,是由人類活動直接或間接引起總溶解固體及總懸浮固體含量超過國內或國際上制定的飲用水和工業用水標準的最大允許濃度的地下水,不受人類活動影響的天然地下水,也可能含有超過標準的組分,在這種情況下,也可據其某些組分含量超過天然變化值的現象而定為汙染。”

法國的Fried在《Groundwater Pollution》壹書中提到:“汙染是指地下水的物理、化學和生物特性的改變,從而限制或阻礙了地下水在各方面的利用。”

美國學者米勒(Miller)在論述“汙染”(contamination或pollution)時指出:“汙染是指由於人類活動的結果使得天然水水質變到其適用性遭到破壞的程度。”

Freeze和Cherry(1987)在《地下水》壹書中指出:“凡是由於人類活動而導致進入水環境的溶解物,不管其濃度是否達到使水質明顯惡化的程度都稱為汙染物(Contaminant),而把汙染(Pollution)壹詞作為汙染濃度已達到人們不能允許程度的水質狀況的壹個專門術語。”

前蘇聯水文地質學家E.Л.Mинкин認為,所謂水源地內地下水的汙染是指除水源本身的影響之外,由於生產和生活條件各種因素的影響而直接或間接地使地下水質惡化,導致其全部或部分不能作為供水水源的情況。他還指出,如果是由於TDS含量高的水在自然條件下擴展到開采水源地,或因TDS含量高的水與淡水含水層及地表水有水力聯系而滲入到水源地時,便不能稱為地下水汙染,只說明水源地的取水量超過了其允許開采量,從而導致了地下水被疏幹。

從上述所引用的壹些論述中,可以發現壹些相互矛盾的看法,主要分歧有兩方面。其壹是汙染標準問題:有人提出了明確的標準,即地下水中某些組分的濃度超過水質標準的現象稱為地下水汙染;有人只提壹個抽象的標準,即地下水中某些組分濃度達到“不能允許的程度”或“適用性遭到破壞”等現象稱為地下水汙染。其二是汙染原因問題:有人認為,地下水汙染是人類活動引起的特有現象,天然條件下形成的某些組分的富集和貧化現象均不能稱為汙染;而有的人認為,不管是人為活動引起的或者是天然形成的,只要濃度超過水質標準都稱為地下水汙染。

在天然地質環境及人類活動影響下,地下水中的某些組分都可能產生相對富集或相對貧化,都可能產生不合格的水質。如果把這兩種形成原因各異的現象統稱為“地下水汙染”,在科學上是不嚴謹的,在地下水資源保護的實用角度上,也是不可取的。因為前者是在漫長的地質歷史中形成的,其出現是不可防止的;而後者是在相對較短的人類歷史中形成的,只要查清其原因及途徑、采取相應措施是可以防止的。因此,把上述兩種原因所產生的現象從術語及含義上加以區別,從科學嚴謹性及實用性上都更可取壹些。

在人類活動的影響下,地下水中某些組分濃度的變化總是處於由小到大的量變過程,在其濃度尚未超標之前,實際汙染已經產生。因此,把濃度超標以後才視為汙染,失去了預防的意義。當然,在判定地下水是否汙染時,應該參考水質標準,但其目的並不是把它作為地下水汙染的標準,而是根據它判別地下水水質是否朝著惡化的方向發展。如朝著惡化方向發展,則視為“地下水汙染”,反之不然。

盡管人們對水汙染的含義的看法有差異,但在汙染造成水體質量惡化這壹方面是有***識的。1984年5月11日第六屆全國人民代表大會常務委員會通過的《中華人民***和國水汙染防治法》對“水汙染”給予了明確的說明:“水汙染是指水體因某種物質的介入,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象”。因此,根據上述各種對“水汙染”的論述和有關的法律,人們認為水體汙染(地表水體汙染和地下水體汙染)較為合理的定義應該是:凡是在人類活動影響下,水質變化朝著惡化方向發展的現象,統稱為“水汙染”。不管此種現象是否使水質惡化達到影響使用的程度,只要這種現象壹旦發生,就應視為汙染。所以判定水體是否汙染必須具備兩個條件:第壹,水質朝著惡化的方向發展;第二,這種變化是人類活動引起的。

5.1.1.2 地下水汙染的特征

地表水體和地下水由於儲存、分布條件和環境上的差異,表現出不同的汙染特征。

地表水體汙染可視性強、易於發現;其循環周期短,易於凈化和水質恢復。

地下水的汙染特征是由地下水的儲存特征決定的。地下水儲存於地表以下的含水層中,並在其中緩慢地運移,上部有壹定厚度的包氣帶土層作為天然屏障,地面汙染物在進入地下水之前,必須首先經過包氣帶土層。上述特點使得地下水汙染有如下特征:

(1)隱蔽性

由於汙染是發生在地表以下的含水介質之中,因此常常是地下水已遭到相當程度的汙染,但往往從表觀上很難識別。壹般仍然表現為無色、無味,不能像地表水那樣,從顏色及氣味或魚類等生物的死亡、滅絕鑒別出來。即使人類飲用了受有害或有毒組分汙染的地下水,其對人體的影響壹般也是慢性的,不易覺察。

(2)難以逆轉性

地下水壹旦遭到汙染就很難得到恢復。由於地下水流速緩慢,如果等待天然地下徑流將汙染物帶走,則需要相當長的時間。而且作為含水介質的砂土對很多汙染物都具有吸附作用,使汙染物的清除更加復雜困難。即使在切斷汙染來源後,靠含水層本身的自然凈化,少則需要十年、幾十年,多則甚至需要上百年的時間。

(3)滯後性

滯後性表現在:由於汙染物在含水層上部的包氣帶土壤中經過各種物理、化學及生物作用,會在壹定程度上延緩潛水含水層的汙染。對於承壓含水層,由於上部隔水層頂板的存在,汙染物向下運移的速度會更加緩慢。由於地下水是在多孔介質的微孔隙中進行緩慢的滲透,每日的實際運動距離常常在米的數量級上,因此地下水中汙染物的運移、擴散是相當緩慢的。