地下水与环境.pptx

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水文地质学,第十六讲地下水与环境,Environmentandgroundwater,10/5/2019,2,CharacteristicsofecologicalenvironmentsystemEnvironmentalsensitivefactor-groundwaterEnvironmentaldegradingbyover-pumpinganddischargeEnvironmentaldegradingbyover-rechargeGroundwatercontamination,Intro.toecoenvironmentalsystem,10/5/2019,3,在自然条件下，生态环境处于相对稳定的动态平衡状态，除个别现象外，相对于人类的角度，其变化是相对缓慢的。

但人类的发展，使人类具有前所未有的能力干预自然生态环境，使其发生显著的变化。

生态环境具有整体性，各个子系统之间相互作用，相互依存，改变其中的一个，会引起整个生态系统的连锁反应。

相对于人类的干扰，生态环境的退化具有滞后性。

生态环境的变化具有不可逆性。

外界干扰较小时，系统可以通过自身调节使系统保持稳定；但当干扰超过临界值时，生态环境系统的退化将不可逆转，或难以逆转。

生态系统的这些特性决定了生态环境问题的敏感性和复杂性。

人类在采取任何可能影响生态环境的行动之前，必须三思而行。

人类必须去把握生态环境的演变规律，正确地预测人类行动的可能后果，然后规范自己的行为，以使人类的发展与生态环境相协调。

Intro.toecoenvironmentalsystem,10/5/2019,4,人类与生态环境的关系史原始时代，自然灾害泛滥，人类敬畏自然，崇拜自然；随着生产力与科学技术的发展，人类认识了自然界的一些秘密和规律，从一个极端走向另一个极端，要做自然的主人，提出了征服自然的口号，造成生态环境的破坏。

现在开始承受自然的惩罚。

自然环境的恶化甚至威胁到人类的生存。

现代人类认识到：

人类本身就是大自然的一个组成部分，人类与自然是互相依存的，休息与共的朋友。

人类为了自身的发展，必须保护生态环境，使人类与自然和谐发展。

GroundwaterEnvironmentalsensitivefactor,10/5/2019,5,地下水是生态环境系统的重要子系统，而且是最敏感的系统因子地下水广泛分布于地壳中，与岩石圈、大气圈、水圈和生物圈存在密切的联系。

是多个子系统动态平衡的组成部分：

与大气水、地表水共同构成水循环系统；地下水与所赋存的岩石共同构成力学平衡系统；地下水是运动的，形成一个动态平衡的渗流场。

人类活动对地下水的干预，可以产生有利于人类的影响，也可以产生不利的影响。

后者包括三个方面：

fig.14-1.过量开采或排除地下水造成生态环境退化过量补给地下水造成生态环境退化污染物进入地下水，造成地下水污染。

环境退化：

自然环境是指人类生存与发展的自然条件总和，在与自然长期共处中，人们形成了一定的与环境相适应的生活方式和生产模式。

凡是环境发生与当地人们现有的生产方式和生活模式不适应的变化，都可归为环境退化。

过量开采地下水，造成地下水位的深降，会造成严重的生态环境退化。

地下水位下降-更新提水设备-大量浅井报废-开采能耗增加。

地下水是水文循环的一个重要环节，过量开采破坏了原有的水文循环。

集中泉排泄和基流排泄可能全部消失（风景名胜不复存在）。

地下水位下降，可使沼泽湿地被疏干。

依附于沼泽湿地的野生动植物衰亡，可能意味着相关种群的消亡。

10/5/2019,6,Over-pumpingvsenvironmentaldegrading,过量开采地下水，造成地下水位的深降，会造成严重的生态环境退化（续）。

干旱半干旱地区，地下水位下降，包气带变厚和水分供应不足，导致植被退化，土地沙化，最终还导致依靠这些植物为生的野生动物消亡。

过渡开采地下水引起地面沉降。

开采地下水引起粘性土层压密失水时，还会使地下水水质发生变化。

岩溶地区抽排地下水导致地面塌陷，造成建筑物和构筑物破坏。

开采地下水，形成新的势汇后，特别是滨河地区，会引起海水入侵。

10/5/2019,7,Over-pumpingvsenvironmentaldegrading,修建水库、农田灌溉或跨流域调水等都会使地下水获得比自然条件下更多的补给，同样会引起环境问题。

地下水位上升，引起土壤次生沼泽化；干旱半干旱地区，地下水位上升，蒸发加强，引起土壤次生盐泽化。

地下水位上升，破坏岩土-水的力学平衡状态，引起边坡失稳与崩塌。

水库诱发地震是地下水位上升引起的一种环境问题。

石羊河流域自然生态环境退化实例与原因分析,10/5/2019,8,Over-rechargingvsenvironmentaldegrading,Definitionofgroundwaterpollution在人为影响下，地下水的物理、化学或生物特性发生不利于人类生活或生产的变化，称为地下水污染。

对于不同用途的地下水，地下水污染的标准不同。

地下水污染意味着可以利用的宝贵的地下水资源的减少。

发生水质性缺水的现象。

地下水污染与地表水污染不同。

污染物质进入地下水，在岩土介质中的渗流非常缓慢，若不进行专门的监测，不易发现地下水污染，但一旦发现，地下水污染已达到相当严重的程度。

地表水呢？

10/5/2019,9,Groundwaterpollution,Differencebetweengroundwaterandsurfacewaterpollution（cont.）地表水流动迅速，只要移除污染源，水质能在较短时间内得到净化；地下水流动缓慢，即使排除污染源，进入地下水的污染物质将会在含水层长期滞留，并伴随地下水的流动而扩散。

污染的地下水自然净化需要很长时间，而要采取人工净化，一方面非常困难，目前并没有很好的技术措施；另一方面代价很大。

最好的办法是保护地下水免受污染。

例如前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故发生后，所采取的隔离措施。

10/5/2019,10,Groundwaterpollution,污染源主要包括生活污水与垃圾、工业污水与废渣、农用肥料与农药。

化工场、加油站等场所。

随着人口急剧增长和工农业发展，所产生的污染物总量如此之巨，分布范围如此之广，地球上几乎找不到一块不受污染的净土。

污染物质进入地下水的途径雨水淋滤堆放在地表的垃圾与废弃物。

污水直接排入河湖坑塘，在渗入补给地下水。

污水灌溉农田，残留农药、化肥随地表径流进入地表后，再补给地下水。

废气溶解于大气降水，如形成酸雨，也会补给并污染地下水,10/5/2019,11,Groundwaterpollution,污染物质能否进入含水层取决于地质与水文地质条件，特别是包气带的厚度与岩性。

在分析污染物质的影响时，要分析污染源与地下水含水系统的关系。

污染源处于流动系统的部位，处于哪一级流动系统；在分析时，需要关注和预测人类活动对流动系统的影响，进而了解污染物质在地下水的扩散趋势。

10/5/2019,12,Groundwaterpollution,suggestions为了避免地下水遭受污染，首先是控制污染源，做到污染物质达标排放。

其次，转变生产方式，改变生活习惯，减少污染物排放。

第三，要根据岩性和地下水流动系统分析污染条件、迁移规律，尽量将可能的污染源放在不易污染地下水的位置。

进行污染物的隔离处置，如landfill,10/5/2019,13,Groundwaterpollution,关爱环境，共筑美好家园,复习思考题,10/5/2019,14,生态环境系统的特性，对人类活动有哪些启示？

为什么说地下水是环境敏感因子？

过量开采地下水会引起哪些环境退化现象？

过量补给地下水会引起哪些环境退化现象？

地下水污染与地表水污染在哪些方面表现不同？

分析地下水流动系统对判断污染物质对地下水的影响有什么作用？

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2015.1.5（周一）第1-2节,10/5/2019,15,答疑时间：

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