邱文霞
摘? ?要:文章主要以地表水回補(bǔ)對地下水水質(zhì)的作用研究為重點進(jìn)行闡述,結(jié)合當(dāng)下地表水回補(bǔ)情況,分析了地表水回補(bǔ)概念,從幾個方面深入說明并探討了地表水回補(bǔ)對地下水水質(zhì)的作用,進(jìn)而為地表水回補(bǔ)的有效性與實效性奠定基礎(chǔ),旨在為相關(guān)研究提供參考資料。
關(guān)鍵詞:地表水;回補(bǔ);地下水;水質(zhì)
我國現(xiàn)有的水資源比較緊缺,在國家經(jīng)濟(jì)水平和人口數(shù)量轉(zhuǎn)變的進(jìn)程中,對水資源的供需要求更加嚴(yán)格。特別是西部與沿海地區(qū),人口比較密集,將地下水視作供水源的地區(qū),長時間存在地下水超采的現(xiàn)象,使地下水水位降低,甚至部分區(qū)域產(chǎn)生地下水漏斗降落趨勢,污染地下水水質(zhì)。因此,引進(jìn)地表水回補(bǔ)的方式對于地下水水質(zhì)的保護(hù)起到積極影響。地表水回補(bǔ)的具體作用需要相關(guān)研究者重點思考。
1? ? 地表水回補(bǔ)概述
1.1? 地表水回補(bǔ)基礎(chǔ)含義
地表水回補(bǔ)是通過人工操作的方式把地表水以及其他類型水源體系的水引進(jìn)地下,完成地下水補(bǔ)充的任務(wù),增加地下水資源總量,解決地下水位降低問題與凈化地下水水質(zhì),也被理解為地下水人工補(bǔ)給與地下水回灌技術(shù)。含水層補(bǔ)給技術(shù)主要是把水保存在合適的含水層結(jié)構(gòu)中,同時通過諸多管理計劃保障人體的健康以及環(huán)境足夠安全,便于優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2? 地下水回補(bǔ)目標(biāo)
經(jīng)過水資源的長時間保存與季節(jié)調(diào)配水資源的操作,以提高水資源的利用價值。水資源是自然界中相對寶貴的資源,因為水資源具備時空布局不夠均勻的特征,把固定時段內(nèi)剩余的水資源借助地下水回灌技術(shù)保存在地下體系,能夠把浪費(fèi)的部分水資源進(jìn)行保存以備后續(xù)使用,由此增加地下水資源的總儲存量[1]。即便是降水量相對充裕的區(qū)域,水資源也表現(xiàn)出季節(jié)變動,即豐水期存有充足的水資源,價值低下,甚至能夠忽略不計。但枯水時期,水資源比較珍貴,每一個行業(yè)與地區(qū)都會在水資源不足的狀態(tài)下付出代價。在先進(jìn)技術(shù)的使用中,把豐水期的水資源收集后作用在枯水期,控制洪災(zāi)情況。另外,城市中實際生活與工業(yè)生產(chǎn)會生成大量的廢水,需要通過污水處理廠加工為再生水,接下來在回灌技術(shù)的操作下把再生水整合為水資源,完成“變廢為寶”的目標(biāo)。
2? ? 地表水回補(bǔ)對地下水水質(zhì)的作用思考
2.1? 作用在水質(zhì)鹽分層面
地表水回補(bǔ)的方案成為處理污水隨意排放和減輕區(qū)域水資源急缺的重要途徑,本質(zhì)上是把含較多鹽量的污水進(jìn)行加工,借助循環(huán)再次利用的理念完成水資源的再生。然而在加工污水之后,鈉離子相關(guān)鹽分不會全部被清除,在地下水回補(bǔ)的操作中,勢必會增加土壤中含有的鹽分,滲透在下層土壤結(jié)構(gòu)中和地下水融合。因為回灌地區(qū)具備的地質(zhì)條件以及加工之后的水質(zhì)環(huán)境有所差異,對地下水的鹽分程度會起到一定作用。
結(jié)合土柱實驗,地表水回補(bǔ)后地下水可以溶解固體-TDS,原有質(zhì)量濃度為40 mg/L的情況轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量濃度為240 mg/L的情況,然而鉀離子、氯離子和硫酸根離子具有的質(zhì)量濃度尚未出現(xiàn)明顯變動。在過濾后回補(bǔ)的操作之下,固體-TDS的質(zhì)量濃度會達(dá)到42 mg/L,且鎂離子質(zhì)量濃度會增加74%,換言之,和地下水距離越近的回補(bǔ)地區(qū),鹽量數(shù)值越高。而回補(bǔ)完成的地下水基于沉淀和溶解前提,氯化鈉數(shù)值會超過氯化鈣的數(shù)值,地下水中實際的氯離子質(zhì)量濃度平均每年的增加量大約是2.43 mg/L。在對再生水罐地區(qū)周圍地下水水質(zhì)的分析中,通過過濾處理的再生水,氯離子質(zhì)量濃度的增加變化量為15.0%~16.0%,電導(dǎo)率數(shù)值由0.5 dS/m轉(zhuǎn)變?yōu)?.2 dS/m[2]。由此地下水回補(bǔ)之后的質(zhì)量濃度依舊是標(biāo)準(zhǔn)飲用水含鹽質(zhì)量濃度的兩倍左右,因此,在回補(bǔ)地下水過程中,要按照具體的模型以及土柱實驗,適當(dāng)引進(jìn)反滲透方法,去除地表水中實際的鹽分,控制水鹽化產(chǎn)生的概率,起到調(diào)整地下水水質(zhì)的作用。
2.2? 作用在水質(zhì)重金屬層面
土壤中含有的重金屬會出現(xiàn)沉淀以及溶解現(xiàn)象影響重金屬向土壤深層移動的過程,一般來說,地表水回補(bǔ)之后,重金屬會逐步積累在距離土壤表層20~40 mm,會在植物根下滲的同時和地下水融合,造成污染現(xiàn)象。
部分研究人員在室內(nèi)環(huán)境以及種植環(huán)境下開展實驗,監(jiān)測土壤中存有的重金屬,即室內(nèi)環(huán)境中土壤表層存有的重金屬,包括銅、鉛、砷等金屬移動的速度逐步緩慢且鎘金屬移動的趨勢比較顯著,在回補(bǔ)時間增加的變化下得以增加。種植環(huán)境下地表水回補(bǔ),土壤表層砷、銅、鋅與鎘等金屬占總輸入量的90%以上。相同地質(zhì)環(huán)境,玉米種植重金屬下移的程度大于小麥種植情況,也就是地下水含有的重金屬和地表水中重金屬含量存在關(guān)聯(lián)。
然而在工業(yè)程度的污水加工力度增強(qiáng)背景下,地表水回補(bǔ)水資源現(xiàn)有的重金屬含量有所減少,降低地下水重金屬的具體污染效率,因此,在回補(bǔ)地下水工作開展之前,要了解本地區(qū)重金屬實際的遷移傾向,應(yīng)對地下水進(jìn)行安全分級[3],進(jìn)而保障地下水質(zhì)的安全性。
2.3? 作用在水質(zhì)有機(jī)污染物層面
污水處理的二級與深入加工的地表水,水質(zhì)中勢必會存在尚未溶解的部分水溶性有機(jī)物(Dissolved Organic Matter,DOM),此種有機(jī)物質(zhì)在回補(bǔ)地表水的操作下會污染地下水質(zhì)。并且地表水內(nèi)部的有機(jī)污染物涉及阻燃劑、個體護(hù)理和醫(yī)藥品等,在回補(bǔ)期間地表水存有的有機(jī)物質(zhì)影響力受到土質(zhì)降解與揮發(fā)能力的影響。若地表水中存有較少的DOM物質(zhì),那么土壤實際存有的微生物降解效率會出現(xiàn)增加,也就是15%的數(shù)值上增加80%;若有機(jī)物質(zhì)的含量較多,降解率在25%增加到83%。由此地表水有機(jī)物質(zhì)量濃度處于1.2~2.5 mg/L時,土壤微生物自身的降解效率會有所增強(qiáng),對應(yīng)卵礫石孔隙度在0.27~0.354]。需要強(qiáng)調(diào)的是,地表水回補(bǔ)操作之前,要通過氧化加工增加地表水的臭氧化性能,減少有機(jī)物質(zhì)DOM的污染。
另外,對于一些微生物,大腸桿菌可以在地表水回補(bǔ)中基本去除,污染地下水的程度比較小。但是具備較強(qiáng)存活能力的病原微生物會給地下水質(zhì)帶來一定風(fēng)險,所以地表水回補(bǔ)之后要停留一段時間,減少微生物對地下水質(zhì)產(chǎn)生的影響,并且引進(jìn)水文地質(zhì)理念對地下水污染現(xiàn)象進(jìn)行修復(fù)[5],由此最大化發(fā)揮地下水回補(bǔ)對水質(zhì)的改善效果。
3? ? 結(jié)語
地表水回補(bǔ)地下水,被稱為相對可靠的水資源保護(hù)途徑,被廣泛地應(yīng)用在世界范圍內(nèi)。然而地表水存在一定的鹽分、重金屬和有機(jī)物等,無形中會對地下水質(zhì)造成污染,不利于居民的身體健康。因此,國家要進(jìn)一步優(yōu)化地表水回補(bǔ)地下水規(guī)定與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保地下水水質(zhì)使用足夠安全與可行,最大化發(fā)揮地表水回補(bǔ)地下水效用與價值。
[參考文獻(xiàn)]
[1]王兆庚,郭祺忠,練繼建,等.建筑屋面雨水有壓回補(bǔ)地下水理念與潛力評估[J].水利學(xué)報,2019(8):999-1009.
[2]甕紹蘇.地表水回補(bǔ)對地下水水質(zhì)的影響[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2017(15):111-112.
[3]李秀麗,韓廷印.邢臺百泉水源地地下水回補(bǔ)可行性分析[J].地下水,2010(4):38-41.
[4]魏秀英,張慧軍,王欣安,等.保定市一畝泉水源區(qū)地下水回補(bǔ)可行性分析[J].河北水利水電技術(shù),2003(2):16-18.
[5]楊慶,姜媛,林健,等.南水北調(diào)水回灌對地下水環(huán)境的影響研究[J].城市地質(zhì),2017(4):30-34.