水因子及其主要环境问题
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发布时间：2022-08-14 21:03
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时间：2024-07-08 07:28
水是各层圈物质和能量的载体，蕴藏着生态地质环境系统变化的丰富信息。水的各种作用类型和过程复杂多样，所以水是生态地质环境中最重要的一个因子，是解决生态地质环境问题中的重中之重。下面我们论述地表水和地下水的特征及其存在的问题。
一、水因子特征
（一）地表水
三江平原由于多林草覆盖，蓄水能力强，所以地表水发育、江河纵横、泡沼棋布，分属黑龙江、松花江、乌苏里江三大水系，共有大小河流500多条，湖泊3000多个，水库80余座。
三江平原河流大都发源于山区，部分河流属于平原内发源汇集。其河流特性：一是发源于山区的河流，河网较密，上游坡陡流急，坡降1/200～1/800，山洪很大而丘陵面积很小，出山谷后很快进入平原区，坡降变缓为1/万～3/万。二是发源于平原的河流，上游泡沼湿地连片，没有河身，中游为沼泽性河道，杂草丛生，到下游才有明显河身，比降较上游变陡。
测区地表水主要在三大河流及其支流中，另外还有山前河谷中的地表水及沼泽湿地中的常年积水，以及水库之水等。由于其所处的环境不同，其化学特性也不同，见表6-1。
表6-1 地表水平均背景值
（二）地下水
本区第四系基底受地质构造控制形成的一个向北东走向的牛轭形盆地。盆地沉积了巨厚的第四系以河流相为主的砂、砂砾石层，成为蕴藏丰富地下水资源的储水盆地。
1.地下水环境背景值
据原地矿部九○四水文地质工程地质大队1985～1987年资料，测区地下水化学环境中，腐殖酸含量较高，水质多为低矿化弱酸性软水，以HCO3-Ca型为主，pH值多为6～7。地下水中Fe2＋、Fe、Mn、SiO2和Sr等背景值较高，而Ca、Mg、K、SO4、I、Se、HPO4、Ni、W、Mo、B、Al、Zn、Cu等背景值较低，这与土壤中微量元素含量的规律性是一致的。沼泽水含有机质高，TDS在0.1g/L以下，在汇水地段，沼泽水呈铁锈色成片相连。
2.地下水中一些元素和物质的分布和特征
三江平原地下水大部分属弱酸性还原环境，局部为碱性氧化环境。一些元素受自身化学性质及环境条件的制约，有的大量迁移而含量变少；有的则因地下径流迟缓而高含量富集。因而，该区地下水在元素含量贫乏的广阔背景下，出现了钙镁（硬度）、铅、锌的高含量富集点和区域性铁锰偏高的现象，成为地区性水质问题，有的直接影响到工农业生产发展和人类的身体健康。
二、主要环境地质问题
（一）污染问题
1.污染类型
（1）地表水污染
随着三江平原及上游地区工业生产的迅猛发展，大量未经处理的废水直接排入江河，使地表水体受到不同程度的污染。地表水污染具有明显的地段性，松花江污染最重，其次靠近城市的地表水污染较重，远离城市的地表水污染较轻。
地表水污染不仅破坏水源，毒害水生生物，影响人类身体健康，同时水域的污染也使水域景观恶化，降低旅游开发价值。利用受污染的水体浇灌农田，造成土壤污染，进而造成粮食和蔬菜中有害元素和物质含量增高再通过饮食作用于人体，使人体健康受到损害。
（2）地下水污染
构成地下水化学类型和反映地下水性质常规组分包括钾钠钙镁、重碳酸根、硫酸根、氯根、*根、氨、耗氧量、TDS、硬度和pH值，这些组分及其比例可以直接、间接反映地下水污染情况。
2.污染现状
（1）松散岩类孔隙水的污染现状
其原生水化学类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na等。但由于人类活动的影响，在城镇、村屯附近的地下水中NO3、Cl、SO4等离子含量大为增加，引起水中各离子比例关系发生了变化，出现了复杂的阴离子组合：Cl-HCO3、HCO3-NO3·HCO3-Cl等二元水，以及HCO3-SO4-Cl、HCO3-Cl-NO3等三元水。阳离子成分有Fe-Ca型水等。
（2）基岩裂隙水和碎屑岩孔隙水的污染现状
此类型水污染较轻，钻孔及泉水中，仅极个别点存在NH＋4、NO-3超标。
（二）地表水减少
沼泽本身就是一座巨大的水库。据遥感资料，三江平原新中国成立初期沼泽3.4×104km2，平均水深30cm，大约储存地表水100×108 m3。而今沼泽仅剩4 489km2，这相当减少地表水水量90×108 m3左右，这是一笔非常可观的数字。区内有200多条河流，其中多数小型河流为沼泽补给的河流，与沼泽的命运休戚相关，随着沼泽的垦拓，沼泽水缩减，河流大多也枯竭。较大河流也呈现河床变宽，河道淤积，枯水期延长的现象（表6-2）。例如2000年春松花江降至历史上最低水位，人蹚水能到对岸。
据统计，三江平原原有大小泡沼不下4 000个，水面积达50多万亩，其面积在50亩以上的约300个。目前多因水位下降而枯涸者占2/3。湖泊泡沼的兴衰历史与沼泽同步，大型的明水面日益萎缩，变成互不联系的泡沼，大型的湖泊正在变小，小的泡沼不复存在，昔日的水乡泽国已成历史。
表6-2 汤旺河下游水文因素变化情况表
还有洪河自然保护区由于周边地区大规模的沼泽开发，发生了周边地区与保护区“抢水”的现象，导致区内地表水水位下降，水资源急剧减少。洪河沼泽自然保护区上游的排水干渠拦截了大部分浓江河水，使保护区的水资源得不到补充，植被向旱化趋势发展，也使土壤沙化。而沼泽和水域减少，使一些在沼泽生活的动物失去栖息环境而迁离保护区。
萝北过去曾有个莲花泊，形成长50km、宽5km、深4～5m的明水面，并滋润着超过100×104亩沼泽。而莲花泊早在新中国成立初就已干涸，残留上百个湖泡和几十万亩沼泽。如今人们在这一带挖成一条从团结乡到鸭蛋河的宏大排水工程，将这一带的湖泡和沼泽水几乎排泄一干二净。
（三）地下水开发利用存在问题
1.矿井疏干问题
鹤岗煤矿峻德矿区北端为丘陵与平原相接处，其面积的2/3为河谷平原区。水文地质条件复杂，自1985年起在煤田中，西部共施工35眼疏干井，由于几个时期的疏干工程的投入和加大，目前煤田地下水位大幅度下降，一般年降深幅度为2～3m，个别年份下降超过4m（表6-3）。双鸭山市新安矿、集贤矿、东荣一矿、东荣二矿随开采深度不断加深，地下水位不断下降，每年下降1～1.25m。随着疏干深度的推进，水力梯度的加大，地下水补给量也会增加，同时各疏干井因水位下降而导致排水量减少，随之转化为突发性地质灾害，如地面沉降，附近居民点的井水全部疏干等。
表6-3 峻德矿历年水位下降平均值表
2.地下水位区域性下降
通过对路线调查资料分析，部分地区因大量开采潜层地下水，导致水位区域性下降。如本次工作在2000年的调查区内，水位同20世纪80年代中期相比；浓江一带台地区地下水位由6～8m降至16～20m，局部地区如前哨农场25队水位降至达25m；Ⅱ级阶地区地下水位由4～6m降至8～15m；Ⅰ级阶地区地下水位由2～3m降至3.50～6.95m。萝北绥滨地下水位与80年代中期相比，由过去的2m降至现在的4m。富锦—前进一带，由于大量开采潜层地下水，地下水位由80年代中期的4m降至现如今的7m。
由于局部超采地下水，出现地下水位急剧下降现象，形成程度不同的降落漏斗区。较典型的有佳木斯市城区降落漏斗、建三江降落漏斗。
1.佳木斯市城区降落漏斗区
平原区松散岩类孔隙水是佳木斯市的主要供水来源，城区市政供水的6个水源地全部开采此层地下水，工业企业自备水源井和农灌井也绝大部分是打在此含水岩组中。2000年度，佳木斯市共有开采井1 656眼，机井密度达8.6眼/km2，地下水开采总量高达15 600×104 m3/a，其中松散岩类孔隙水开采量为14 820×104 m3/a。目前在集中开采区的四、六水源地，一、二水源地形成西、东两个降落漏斗区。西部漏斗区面积约为40km2，漏斗中心水位埋深14.50m，东部漏斗区面积约为35km2，漏斗中心水位埋深13.45m。两个漏斗区均呈椭圆形，长轴方向为东西向，1998～1999年度，受降水和松花江大洪水影响，个别水源开采量减少，局部地段水位有所回升，但两个降落漏斗总的发展趋势仍是以扩展为主，地下水位连续下降。
2.建三江降落漏斗特征
建三江—创业一带漏斗区是以建三江农管局为中心的区域性超采漏斗，其属于农业开采型漏斗区。建三江—创业—红卫—前进一带农业大面积综合开发始于1988年，农业综合开发（旱改水）前期，区域地下水位埋深在1～12m，至1998年，据富锦市区域水文地质调查资料，本区域地下水位埋深2～16m，10年时间，地下水位下降1～4m，并且产生以建三江农管局为中心的降落漏斗区，漏斗区中心水位埋深16.46m，漏斗呈椭圆形向东扩展至创业农场，面积约为600km2。而2001年调查，本区域地下水位埋深4～20m，地下水位下降速率1.0～2.0m/a，漏斗边界已扩展至前进、红卫农场一带，漏斗中心水位埋深达19.94m，下降速率达到1.16m/a，漏斗面积扩展至850km2左右。形成了以七星农场为中心，横跨创业、前进、红卫的区域性降落漏斗。据统计，建三江、创业、红卫、洪河、七星、前进现有开采井共计10 477眼，总开采量约为25 866×104 m3/a，处于严重超采状态。
从上述地下水位下降区形成的时间可知，本区地下水的开采在20世纪80年代初期基本处于较为原始的状态，地下水开采量较小。但至90年代，本区地下水进入大规模开采发展阶段，出现局部地段开采井密度过大、超量开采地下水的局面，导致了大面积扩展型降落漏斗。因此，可以认为，地下水水位降落漏斗的形成因素是本区局部地下水的超量开采。开采的布局不合理是加速水位下降漏斗区发展的原因。
