曹鹏*1，2邢书彬1，2张研3张焕坤1，2赵树慈1，2
1.河北省环境科学研究院 050051
2.国家环境保护制药废水污染控制工程技术中心 050051
3. 河北鑫旺工程建设服务有限公司 050000
william1680@163.com
摘要：河北省地下水环境污染正面临着由点到面、由深到浅、由城市到农村不断扩展和污染程度日益严重的趋势，地下水污染防治迫在眉睫。造成地下水环境现状的成因存在超采引起的资源枯竭、地质问题、海水入侵和地下水质污染等几个问题。本文通过分析目前河北省地下水环境现状中所存在的几个问题，提出了地下水超采区治理、加强水资源统一管理，严格计划用水、合理确定地下水资源价格、加强地下水污染防治的政策建议。
关键词：河北省 地下水 污染
1前言
河北省属于传统农业大省和资源型经济大省，是一个资源型缺水、灾害频发和过度开发形成的生态脆弱区，地下水资源面临的形势相当严峻。2005年全省浅层地下水资源量131.06亿m3，比多年平均值多8.49亿m3。其中山区69.22亿m3，平原区74.58亿m3（山区与平原区重复计算量12.74亿m3）。地下水开采量157.8亿m3，比上年减少7.8亿m3，其中浅层淡水开采量114.73亿m3，深层水开采量40.33亿m3，微咸水开采量2.74亿m3。由于地下水开采量大于地下水资源量，因而导致全省大部分地区地下水位下降，特别是平原区超采较为严重[1]。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求，而在广大的农村，地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用，导致地下水位下降，水源枯竭，有些地区还形成了严重的地下水漏斗。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报（2005年度）》，2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个，占到了统计数的38 %，面积扩大了6736 km2，仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089 km2，最大水位埋深达到101米。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难， 以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。
地下水资源开发利用存在的主要问题有：一是地下水超采严重。自20世纪70年代开始大规模开发利用地下水资源以来，河北省地下水开采量快速增加，截至到2006年底，全省机井数量已达82万眼，地下水供水量占全省水资源利用量的70%以上。可以说，河北省是地下水开采量大、开发利用程度高、地下水超采严重，引发环境地质问题最多的省份之一；二是地下水污染严重。由于工业和生活污水排放量增加，以及农业大量使用农药化肥，全省地下水污染问题日益突出。地下水污染严重地区主要分布在城镇及周边、排污河道两侧、引污农灌区等地表水污染水体分布区。地下水环境污染呈由点到面、由城市向农村扩展的趋势。
地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环。水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。
2地下水环境现状成因分析
开发地下水，在河北省许多地区是开源抗旱的重要措施，特别是随着人口膨胀与工农业发展，水资源短缺日益严重，人们也就对地下水寄予更多的希望。然而就在各种现代化手段被用来提取地下水时，超采地下水所导致的多种人为灾害却不期而至了。当前，地下水资源的开发利用主要存在以下几个问题：超采引起的资源枯竭、地质问题、海水入侵和地下水质污染等[2]。
2.1地下水开采过量，导致地下水水位降低，资源枯竭
地下水水质好、分布广、供水量稳定、可持续利用时间长。它的补给和恢复主要靠降雨和地表水。浅层地下水直接受地面的降雨入渗，河渠渗漏补给和各种回归补给，它的自然循环期为1～10年左右。而深层地下水是接受远在上游的山区入渗补给，它的自然循环需要几千年甚至上万年。
1990～2008年全省平原区累计超采地下水760亿m3，年均超采40亿m3，其中，深层地下水累积超采380亿m3，浅层地下水超采380亿m3。京津以南平原区累积超采600亿m3，占全省超采总量的79％，年均超采31.56亿m3，其中，浅层超采302亿m3，深层超采298亿m3，年平均分别超采15.9亿m3和15.66亿m3。2007年海河南系降雨量330mm，平原区年超采地下水59.3亿m3，占全省平原区总超采量65亿m3的91％。河北省京津以南年降雨量650～720mm时，当年地下水采补基本平衡，但是，出现大于这个量级雨量的年份很少，因而地下水位持续下降是不可避免的。
浅层地下淡水超采严重，据1990～2008年资料，河北省京津以南平原区累计超采量302亿m3，年均超采15.9亿m3，约占全省平原浅层地下水超采量20亿m3的80％。邯郸、邢台、石家庄、保定的超采量占海河南系平原区总超采量的89.1％；
深层地下水资源超采过多，河北平原中东部有咸水区（京津以南）深层地下水是其主要供水水源。该区深层地下淡水的补给非常迟缓，据同位素碳14测定，其循环补给周期一般在1～2.5万年，补给强度极其微弱，平均每年约1.22亿m3，是多年平均开采量的10％左右。沧州、衡水大部、邯郸、邢台东部，1990～2007年深层地下水开采量由13.7亿m3增加到20.8亿m3。90年代偏旱，年均超采量14.7亿m3，2000年以后降雨相对较多，但超采量仍上升至17.5亿m3，年均15.66亿m3。经过近20年的连续超量开采使得深层地下淡水水位连续大幅度下降，衍生出一系列环境地质问题，如深层地下水水位大面积降落，形成漏斗，地面沉降加速，咸水入侵，饮用高氟水的人口增加等。
在许多城市和地区，地下水资源的开采量超过允许开采量，由于地区间开采程度不平衡，特别是城区及局部地段过量集中开采，形成了地下水降落漏斗。河北、山东等一些省份每年超采地下水数十亿吨，超采造成了许多地下水降落漏斗区，产生地面沉降及水质污染问题。而且，原先面积很小的漏斗区，现在已经联结成片，纵向横向发展，形成了一个地下的“大漏斗”。
2. 2 造成地面沉降、裂缝和塌陷等许多地质问题
在非固结的沉积含水层超采地下水会引起地面下沉，下沉一旦发生，就很难恢复到它原来的标高。20世纪70年代以来产生了大面积地面沉降，到2005年沉降量大于0.2m的面积达到4.212万km2，沉降量大于0.5m的面积0.634万km2，沉降大于1.0m的面积达到755km2。形成了沧州市、衡水市、保定市、任丘市、南宫市、霸州市、大城县、曲周县、唐海县、晋州县等十个沉降中心，最大沉降中心沧州市达1.681m。全省年均沉降体积达9.55亿m3，也就是说每年有10亿m3多深层地下水靠地面沉降来换取。地面沉降引发了一系列环境问题：铁路路基、建筑物基础、地下管道等下沉、开裂；机井报废，部分区域排水困难，堤防和河道行洪能力降低等。如千里堤80年代就出现纵向裂缝，南运河部分堤段堤顶下沉了近1.0m。2003年统计49个县市出现地裂缝402条。造成公共基础设施遭到破坏，地下输水、电、气管线变形，城市工业和居民住宅受到严重威胁。
2. 3 在沿海地区造成海水入侵和倒灌
海水倒灌是指海水入侵淡水含水层的现象。这主要是因为过量开采地下水破坏了海水与淡水的补给关系，海水就会向内陆含水层入侵，造成水源地水质咸化，饮用水源发生困难，机井报废;农田次生盐碱化严重，灌溉面积减少，粮食作物减产，严重影响了当地居民的生活质量。它的后果是非常严重的。
河北省入海水量在20世纪50年代年均高达86.4亿m3，90年代年均只有13.2亿m3。入海水量主要分布在唐山、秦皇岛所在的滦河流域，京津以南海河南系仅占全省多年平均入海水量46.3亿m3的21％。90年代以来，除个别丰水年和大水年外，海河南系几乎无入海水量，最少的年份1994年、1995年只有0.2亿m3的入海水量。入海水量减少影响很大。特别在入海河口建闸蓄淡水之后，潮波变形，涨潮流速大于落潮流速，促使闸下落淤增加。河北省有56条入海河道，已建挡潮闸35座，淤积严重的有22条，每年淤积约354万m3。入海河口的淤积对生产、防洪排沥、生态环境带来严重影响，如子牙新河主槽泄水能力减少80％左右。使沿海大片农田排水困难，渔船不能靠港，已开挖的人工河道和建的闸涵，难于管理运用，往往造成防汛的紧张局面。此外，在冀东沿海沙质海岸由于河流来水减少，地下水长期超采，到2002年海水入侵面积已达55.44km2。在海侵区有34％的机井水变成，受灾面积达2.67km2。还有不少水环境问题，如高氟区面积大，氟病区人口多达940万人；沙化面积增加；深层地下水质恶化等。
2. 4 工业污水和生活污水未经处理，会造成地下水的水质污染
地下水和地表水不同，它具有极好的隐蔽性和难逆转性。地下水一旦被污染，是很难被发现的，而且监测和治理的难度也特别大。地下水受到某些组分的严重污染，往往是无色无味的，即使人类饮用了有害或有毒组分污染的地下水，对人类的影响也只是慢性的长期效应，不易察觉。而某些工业企业受短期物质利益的驱动，把不经任何处理的大量有害废水直接排放，有的甚至通过渗井等注入地下，对地下水生态系统造成了严重的影响，造成了不可估量的损失。
这些问题的产生，不是偶然的。产生的原因有很多，既有人为因素，也有自然因素。
（1）河湖污染突出，由于河流水量减少，污水排放得不到稀释，水污染从局部向流域发展，从地面向地下发展。特别是京津以南平原河流，几乎成为“有水皆污”。2007年全省有流水河流总长6998km，其中1～3类水质的河长1547km（分布山区），可作为饮水水源，占河长22％；水质为4类的河长818km，可用于一般工业用水；水质为5类的河长535km，只能满足农灌用水要求；超5类水质河长达4100km，因水质严重污染已经丧失利用功能。污染河段分布在大中城市附近及下游河道。在污染物中以有机类污染物为主。其中，超标率最高的是非离子氨，其次为化学需氧量、铁等。在全省21座大中型水库和两处平原洼淀中，2007年符合1～3类水标准的有11座，符合4类水标准的有8座，陡河、庙宫水库分别为5类水质和超5类水质。两处平原洼淀水质污染较为突出，白洋淀为4类水质，千顷洼为超5类水质，均属有机型污染。
（2）浅层地下水污染面积较大。2005～2007年全省超标井率（超3类水的井数占总井数的百分数）61％～67％，超标井率最高的是沧州、衡水，其次为廊坊、邯郸。从京广线向东，地下水质逐渐变差，到衡水、沧州地下水的超标井率已高达100％。其原因：一是从京广线以东地下水埋深逐渐变浅，浅层地下水的蒸发浓缩作用逐渐增大，使矿化度及锰、铁等原生环境有关的项目超标率和超标倍数增大；二是受河流上游邯郸、邢台、石家庄、德州等城市以及沿途城镇排污影响，使海河南系的东部地区受污染物的突出影响，造成该地区的浅层地下水污染。
（3）污灌面积较大，危害深远。由于水资源紧缺，污水灌溉现象较普遍。2001年全省污水灌溉面积高达3.1万hm2，年污水灌溉用水量为6.08亿m3。石家庄、邯郸、邢台、保定污水灌溉面积合计为0.7万hm2，污水灌溉用水量为2.62亿m3，分别占全省22.6％和43.0％。污灌用水大多是未经处理的城市污水和工业废水，污水灌溉导致土壤板结，污染物质累积，影响粮食、蔬菜等的质量，直接或者间接影响人们的身体健康，危害深远。
3 对策和建议
3. 1地下水超采区治理
近年来，河北省为了遏制超采的扩展，促进地下水资源的可持续利用，采取了一系列的措施，收到了很好的效果。一是为了统一规划、合理开发、有效利用、科学管理与保护地下水资源。在2002年，省政府印发了《关于公布河北省平原区下水超采区和严重超采区划定范围进一步加强地下水资源管理的通知》，共划定了全省平原区深、浅层地下水超采区面积45037km2，深、浅层地下水严重超采区面积32933 km2。并对进一步加强地下水资源开发利用、监督管理，合理开采地下水做出了规定，对超采区和严重超采区做出了限采或禁采地下水的规定。三是为了优化配置和合理调度水资源，减少地下水超采，保障城市供水安全，2005年，省政府下发了《关于开展城市自备井关停与地下水限采工作的通知》， 要求各级水行政主管部门根据上级要求和城市自备井关停与地下水限采计划方案，依法核销拟关停自备井单位的取水许可证，有计划地开展城市自备井关停与地下水限采工作。
3.2努力实现并加强水资源统一管理，严格计划用水
由于水资源的紧缺性、命脉性、分布不均衡性和不可替代性的特点，以及水资源的流动性和天上水、地表水、地下水、土壤水的可转化性，决定了必须对水资源实行统一管理。水资源分部门管理阻碍了水资源的优化配置和合理配置，影响了水资源综合效益的发挥。必须打破目前粗放型的分割管理体制，建立一种责、权统一的水资源管理体制，才能保证经济和社会的可持续发展。要实现水资源的统一管理，就必须从机构设置、职能划分上彻底解决。把有关部门的水资源规划、调度、行政许可和收费管理职能划转到水行政主管部门，使水行政主管部门能够将城市与乡村、地表与地下、区内和区外、水量与水质统一起来，统筹考虑。同时要强化取水许可管理，严格计划用水。取水许可管理要进一步科学化，要从审批程序、许可总量、计划用水、日常管理等环节进行规范。取水许可要总量控制，新上项目要从已经许可的水量中调剂，而不能打“赤字”。用水计划要逐级下达，逐级控制和落实，每年应当将第二年的可利用资源量进行分析计算，由上级政府下达给下级政府，由县级政府在计划水量内安排各业用水，明确保证供水重点，需要限制或者停止用水的要坚决落实到位。
河北省在对地下水开采的监督管理工作中，一是严格实行地下水计划开采、目标管理和总量控制。由各市水利局制订开采控制目标和年度开采计划，每年下达各地执行，各地严格执行市下达的开采计划，制定具体实施方案，并层层分解落实至用水户。同时严格控制取水总量，合理规划浅层地下水井布局，避免集中时间、集中地区取水，杜绝新超采区产生。同时将地下水位持续下降区域，作为开采量管理的重点，及时提出限采措施。二是严格履行取水许可管理办法，对已有和新批准的地下水井逐步健全地下水管理制度，对地下水取水户的监督检查和取水许可年审，定期检查地下水取水户的用水情况，分析取水户的用水年内分配和用水特点，监督考核开采计划的执行。三是严格加强凿井施工队伍的管理。2005年河北省制订了《河北省水利钻井队技术考核等级实施办法》， 要求各级井队严格执行《河北省取水许可制度管理办法》， 承揽的钻井业务必须已经取得取水许可证，并严格按照河北省水资源统一规划和地下水限、禁采区划分的有关规定进行施工，对非法凿井的，按照有关规定进行严肃查处。
3.3地下水资源费征收标准、水价政策制定及执行情况
加强水利价费改革，调整水价和水资源费，让人们真实的感到缺水的现实，这是节约用水最重要的手段。水价和水资源费调整是人民的根本利益所在。按照国家计委改革水价促进节约用水指导意见通知的要求进行水价调整，否则浪费水的问题不可能根本解决。逐步提高水资源费（资源水价）、工程水价（自来水价、水利工程供水水价），水污染处理费（环境水价）。按照不同的行业实行不同的基本水价和不同的阶梯式水价标准。生活用水应有最低保障数量。工业用水要参照国内外先进用水定额定出适应不同地区、不同行业、不同工业产品的用水定额，超定额用水要加价，并责令限期改造设备，降低用水定额。以水为主要的生产原料和生产手段，应制定较高的水价。利用经济杠杆调整用水需求，促进节水工作。水利工程水价要逐步到位，水资源费要适时调整。农业水资源费缓征5年的政策已经过期，国家有关部委应尽早制定农业水资源费征收管理办法。农业水资源费的征收将会使最有潜力的用水大户提高节水意识，促进井灌节水，以水养水。
2005年8月，省政府出台了《关于深化水价改革促进节约用水保护水资源的实施意见》，意见指出逐步提高城市供水和水利工程供水价格。调整的近、中期目标是：2005年全省居民生活用水价格水平达到3元/m3左右（含污水处理费、水资源费，下同），2010年达到4.5元/m3左右。行政事业、工业企业、商业企业、宾馆餐饮服务、特种行业用水价格，原则上按照与居民生活用水1：1.5：1.5：2：3：15的差价安排。水利工程供水价格调整的近、中期目标是：2005年工业及自来水广用水每立方米提高0.05～0.10元，2010年供水价格达到0.80元左右。要继续扩大水资源费征收范围，农村也要根据《水法》规定，选择适当时机开征农业用水水资源费。对中央直属电厂，恢复征收水资源费。
3.4防治地下水污染措施
治理已污染的地下水是比较困难的。水污染后的治理措施，要根据污染状况、范围、性质、水文地质条件和使用要求，通过经济技术比较确定。发现地下水污染后，首先应当切断污染源，然后立即采取防止污染物进一步扩散的补救措施。治理措施大致有以下几种：
（1）人工补给被污染的地下水，使其稀释和净化发现地下水有污染物质后，采取强排方法，使已被污染的水直接排出，促进净化。改变地下水径流条件，加速水的交替循环以达到改善水质之目的。对污染的地下水应采用防渗墙或防渗帷幕进行堵塞或截流，通常应穿透含水层直达隔水层。
（2）防止工业“三废”对地下水污染
要切实贯彻执行“预防为主、防治结合”的方针，采用先进技术、改进生产工艺、采取闭路循环、把工业“三废”的污染消化在生产过程中。防止地下水污染的继续扩大。工业“三废”达标排放、合理布局，强化水资源的保护和管理，严禁渗坑渗井排放，所有排污沟、渠应全部硬化和密封，严禁下渗污染。特别应注重对化工、造纸、制革、制药等用水量较大企业的排污治理，实行达标排放。对缺乏有效治理措施的，视其情况予以关、停、并、转、迁。尤其是在新建和改建城市中，应按“先地下、后地上，先基础、后主体”的原则，通过规划布局调整结构来控制污染，和对控制新污染源的产生有重要的作用。
（3）进行水处理
对污染的地下水，采用物理、化学和生物方法进行处理。建立“闭路循环”式的生产和消费系统，可以大大减少工厂和城市送进垃圾填埋场、下水道和垃圾站的废物，从而保护地下蓄水层免受渗漏的污染物的危害。一家企业生产过程中产生的工业废水和固体废弃物，也许正是另一家企业生产所需要的原料，这样既可以“变废为宝”，又大大减少污染物质的排放。在一些发达国家，废物的分类、收集、回收、再利用已形成一个专门行业。而我国在这方面虽然也做了一些工作，但在废物的交换种类、规模及市场容量等方面还有待于进一步完善。
国务院批准《海河流域水污染防治规划》到2010年重点解决流域重要水环境问题，共确定了河北省205项工程项目，其中骨干工程167项，需投资165.7亿元。按照国家产业结构调整政策和淘汰落后生产工艺技术、装备，重点进行造纸、冶金、化工、制药、酿造、水泥、电力、陶瓷、采选、纺织等十个重污染行业的结构调整。实行污染物排放总量控制制度，从严掌握建设项目的审批，执行限期治理制度，坚决实行“关、停、禁、改、转”方针。在地下水严重超采地区、大中城市饮用水源保护区、自然保护区、避暑旅游区等，严格控制审批用水量大、水污染严重的新、改、扩建项目。推行清洁生产，促进产品结构升级。重点落实70座城市污水处理厂建设，增加污水处理能力457万t/d，使污水处理规模达到567万t/d。
综上所述，面对我国日益严峻的地下水污染形势，地下水污染防治迫在眉睫。必须进一步加强地下水污染防治的制度建设，加大对地下水污染防治的投入，将地下水的开发利用与保护协调起来，才能实现水资源的可持续利用，以及自然、经济、社会的全面协调发展。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。
参考文献
[1]雷保军,边文辉,于莲.河北省地下水资源管理现状分析与对策研究.南水北调与水利科技,2006年6月
[2] 范春辉.浅析地下水资源的污染与防治.环境科学与管理,2007年8月,第32卷,第8期
发布者：办公室
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