【知识分享】地下水科学与人们的生活

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地球上有大量的水，从太空上看，地球是一颗被水包围的美丽蓝色星球。水，是地球生命赖以生存的必要条件之一。人类的生存和发展也离不开水，目前世界各国越来越重视水资源保护。作为全球水循环中重要的存在形式，地下水需要得到更多的关注与重视。

认识地球上的水

地球上的水，从大气到地球表面，乃至地核的各个层圈中都有，可分为两大类：浅部层圈水，如大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中的水；深部层圈水，如地幔和地核中的水。其中，深部层圈水一般不能以气态或液态的形式存在，而是以一种超临界流体的形式存在。

据估算，地球上全部水的质量约为5 000 000兆～7 000 000兆千克，约占地球总重量的10%，人们能够接触到的水多以浅部层圈水为主，仅占地球总重量的大约0.23%。浅部层圈水以地表水为主，覆盖了地球表面积的71%。浅部层圈水中96.5% 是海水，3.5%是淡水。目前人类可利用的水资源大约仅占地球浅部圈层水的0.3%，其中地下水占了98.5%，其余是河流、湖泊等地表水。

据世界水评估计划组织（WWAP）的世界水发展报告：全球地下水主要用于农业，21 世纪第一个10年，每年有多达8 000亿立方米的用水量，其中，印度、美国、中国、伊朗和巴基斯坦（由多到少排序）五国的用水量约占67%。2050 年前后，全球用水量将高达每年11 000 亿立方米，增幅超过39%。届时，全球1/3 的地下水系统将处于超采状态，灌溉和粮食生产用水是淡水资源面临的最大压力，农业用水约占全球淡水总消耗的70%，在某些国家消耗比例甚至可能高达90%。

（冰洞蓝湖是世界著名的地热温泉，是海水经过地下高热火山熔岩层吸收热量而形成的，水中含有许多化学与矿物结晶）

我国水资源短缺

要有足够的数量和质量并满足某地一段时间内的需求。我国的水资源总量较为丰富，居世界第六位，但人口众多，人均占有量仅约2 300 立方米，不足世界人均水量的1/4，列全球第 110 位。实际上我国已被联合国列为全球13 个贫水国家之一。

受温带大陆性气候和季风的影响，我国的水资源呈现时空分布不均的特点，降水量从东南向西北递减，东南地区年均降水量可达1 600毫米，而西北内陆只有50 毫米。降水的时间分布也不均匀，大部分降水集中在5—9 月，涝灾时有发生；春冬季气候干燥，易发生旱灾。水资源分布不均也为合理利用水资源带来了困难。

（甘肃鸣沙山的月牙泉处于鸣沙山环抱之中，形似弯月，随着地下水位的不断下降，水源补给面临巨大危及，月牙泉的面积也在萎缩 罗蓉供图）

据国家统计局资料，2017 年我国的水资源总量约 28 761.2 亿立方米，人均约 2 074.5立方米。全国供水总量约6 043.4 亿立方米，约占当年水资源总量的21.0%。其中，地表水源供水约4 945.5亿立方米，地下水源供水约1 016.7 亿立方米，其他水源供水约81.2 亿立方米。

由于水资源分布不均，我国众多城市饱受缺水困扰：669座城市中有400座供水不足，110座严重缺水；32 个百万人口以上的特大城市中，有30 个长期遭受缺水困扰；46 个重点城市中21 个水质较差，14个沿海开放城市中有9个严重缺水。

我国还经常发生旱灾，平均每4 年发生一次严重旱灾。1984—1989年，年均受灾面积3.9亿亩，成灾面积约1.9 亿亩。旱灾出现次数较多、灾情比较严重的有5个地区：松辽平原、黄淮海平原、黄土高原、四川盆地和云贵高原至广东湛江一带，全国约70% 以上的受旱面积在这些区域。

此外，地下水水质也不容乐观。由于大量地表水质量下降，在持续超量开采下，地下水水质有逐渐恶化的趋势。

地下水的认识误区及超采危害

关于地下水，有两个影响较大的认识误区：一是认为地下水取之不尽，可以随意开采；二是认为地下水不能采，否则就会造成灾难。

（四川九寨沟）

地下水对人类的生活产生巨大影响，还是在工业革命之后。中国是地下水资源丰富的国家，地下水具有分布广、水质好、不易被污染、调蓄能力强和供水保证程度高的特点，在国家的水资源中占有举足轻重的地位。我国北方和许多干旱半干旱地区，主要以地下水为饮用水源。很长一水资源是指可利用或有可能被利用的水源，段时间内，我国地下水开采量的近2/3用于农业，很多北方城市供水也以地下水为主。

我国的地下水规模性开采始于20世纪50年代并持续增长，特别是进入70 年代后，开采量增速加快，从年均 572亿立方米增至1999 年的1 116亿立方米。其中，北方开采量为 849亿立方米，约占全国开采总量的 76%；南方开采量为 267亿立方米。2000年以后，地下水开采受到控制，开采量呈下降趋势。

（浙江绍兴水镇）

（苏州同里）

地下水的超量开采不仅造成区域地下水位大幅度持续下降，还在开采强度较大、用水集中的城市与地区导致了规模不等的地下水位降落漏斗，且由点到面，形成区域性大范围的持续下降区。据不完全统计，目前全国已形成100 余个地下水区域性漏斗区。有的地区漏斗中心水位已低于海平面几十米，有些城市出现了地面沉降，还引发了水资源枯竭、环境破坏、生态退化以及地裂缝等一系列环境问题。

地球上的水是循环往复的，地下水是水循环中的一环。我们开采地表水或地下水，本质没有什么区别，都会造成连锁反应，对环境和生态产生影响只是表现形式有所不同。所以问题不在于哪种水能采哪种水不能采，而在于怎么采和采多少。

地下水工作者的工作及政策指导

地下水是地球上最大的液态淡水资源库，全球有超过20 亿人饮用地下水。如今，多个国际组织和许多国家重视地下水的可持续利用，并推出了多项研究和保护计划。

我国的地下水科学伴随共和国的成长已历经60 余年的发展，地下水科技工作者付出了巨大努力，从早期的清洁淡水资源的勘查和评价，到20世纪70 年代后针对地质环境保护的调研等等，研究重点不断发生变化。近年来，供水安全、污染修复、生态保护和地热能源开发等领域成为地下水科学的重要发展方向。

（冰岛大喷泉是间歇喷泉，该地区是一个大喷泉去，到处冒着灼热的泉水，热气弥漫，如烟如雾。地热景观有喷泉、彩池和喷气孔等）

人们越来越多地认识到地，地下水的地质作用与地表形态以及各种地貌景观形成有密切关系，地下水对九寨沟、桂林山水的喀斯特景观的形成有重要作用。科研人员已经关注到地下水开采对地质环境的各种影响，并在积极寻求地下水污染、地下水位下降和地面沉降等问题的解决方案。与此同时，地热（温泉）等绿色能源的推广，推动直饮供水和勘探优质备用水源等工作都在有序开展。

随着国家对地下水资源及环境保护的日益重视，一系列与地下水资源及环境保护相关的重要文件先后发布，其中比较重要的有两个。第一个是2011年环保部、自然资源部与水利部正式发布《全国地下水污染防治规划（2011-2020）》，要求到2020年实现重点地区（段）地下水质的显著改善，全国地下水污染防治体系基本建成。第二个是2015年2月中央政治局常务委员会会议审议通过的《水污染防治行动计划》，也就是著名的“水十条”，明确表示要严格控制地下水超采，将初步遏制地下水污染加剧趋势作为重点工作目标。其后发布的《土壤污染防治行动计划》（也称“土十条”，2016 年5 月28 日国务院印发）和《关于全面加强生态环境保护，坚决打好污染防治攻坚战的意见》（也称“生态环境十条”，2018 年6月16 日国务院发布)，更是指明了推进地下水污染防治法律法规体系建设、全面落实严格管控、加强地下水监测、严控污染，以及深化地下水污染防治等地下水工作发展方向。

结语

地下水与人们的关系日益紧密，公众了解地下水科学的需求也空前迫切。开展地下水科学普及工作，已成为地下水科技工作者的重要任务之一。目前，已出现了面向高等院校的地下水科学教育基地以及面向社会、服务普通百姓的各类展馆与基地等，有越来越多的地下水科技工作者、环保人士以及公益爱心组织及个人，积极投身地下水资源与环境保护事业。

（冰岛泡温泉的人们）

在政策的正确指引下，在地下水科技工作者的努力下，地下水资源保护工作已得到切实加强，地下水污染和地下水开采引起的各种环境问题也会逐渐缓解。伴随着公民科学素质的提升，人们的资源与环境保护意识越来越强，地下水科学也将取得更大的发展。

作者单位: 北京市水文地质工程地质大队/ 北京市地质环境监测总站

(生态修复网)

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