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重新認知地下水:值得被看見的資源

 

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地表下的“蛋糕”有幾層

你或許聽過長壽村,但你是否知道他們的“長壽密碼”來自地下水;你或許曾到網紅溫泉打卡,但你是否知道溫泉也是由地下水天然出露形成。我們常常覺得地下水遙不可及,它卻已經以各種方式深入到了我們生活當中。

地下水,學術一點的解釋是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。通俗來講,就是存在于地表以下的水。

地球上的重力決定了牛頓頭上的蘋果往下掉的有多快,砸在腦袋上有多疼。重力、浮力、太陽輻射一起作為驅動力,使冰、水、氣互相轉化運動,讓地球上的水資源形成了一個獨特的水循環,地下水正是水循環中一個舉足輕重的環節。

地表水由于重力作用滲入地下后,一部分會繼續下滲成為深層水儲存起來,一部分被植物根系吸收,通過蒸騰作用返回大氣,或是重新回到地表,匯入附的河流。我們重點關注的,是存儲在地下的這部分。

要知道,地層并不是鐵板一塊,無論是松散的沉積物還是堅硬的巖石,都有著大小不一的空隙,顆粒較大的空隙成為含水層,而顆粒較小的巖層如頁巖等則成為隔水層,下滲的雨水、地表水等積累在含水層便形成地下水。 

根據埋藏條件,地下水又可以分為包氣帶水、潛水和承壓水。包氣帶的學術解釋為,潛水面以上到地表的部分。換一種讓人容易理解的說法就是,大部分植物根系吸收水份的地帶;潛水是指地表以下、第一個穩定隔水層以上具有自由水面的地下水,深度比較淺;而承壓水則是充滿上下兩個相對隔水層之間具有承壓性質的水,往往在地下深處。

 

所以說,能被人類汲取利用的水一般是潛水和承壓水,如果打井時在包氣帶水層就點到為止的話,流出來的大概率都是泥。

 

對于地下水的結構,中國環境監測總站地下水監測業務主管田志仁給記者做了一個形象的比喻:“可以把地表以下的結構看成一個蛋糕,里面一層蛋糕胚一層奶油,地下水就像奶油一樣被夾在一層一層的蛋糕胚(巖石層)之間。”

 

地下水“存款”有多靠譜

2022年“世界水日”主題為“Groundwater-Making the Invisible Visible”,即“珍惜地下水,珍視隱藏的資源”。

地表之下,寶藏潛藏。如果把地下含水層比作銀行,大氣降水入滲、江河湖泊入滲、水庫補給、灌溉補給就相當于“存錢”,而人工開采、蒸發蒸散、入河入海相當于“取錢”,經過長期不斷的交換,含水層中累積的便是地下水“存款”。

對于全球各個地區來說,這筆“存款”都是重要的財富。地下水水量穩定,水質優良,這意味著它可以安全且經濟地使用,無需復雜處理程序,是一種十分“靠譜”的資源。

聯合國秘書長安東尼奧·古特雷斯指出:地下水是我們最大的液態淡水來源,全球地下水開采量約70%用于農業生產,約30%的灌溉用水是地下水。它支撐著飲用水供應、環衛系統、農業、工業和生態系統。

不僅如此,地下水“存款”還為人們提供了許多額外的“利息”,例如地熱發電,增加地下儲水量以改善供水安全,以及應對氣候變化等。

地下水對于我國同樣至關重要。我國地下水總儲存量約52.1萬億立方米,可開采地下水資源占水資源總量的1/3。我國70%的城鄉居民生活用水來自地下水,95%以上的農村人口飲用地下水,40%的耕地使用地下水灌溉。

在很多人的認知里,南方水網密布,地表水充沛,那么地下水儲存量肯定也少不了。

 

不過,令人意想不到的是,北方地下淡水儲存量占全國95%,而南方僅占5%。這是由南北方不同的地形特征決定的。北方地下水主要儲存于平原、盆地,含水層像一個個大水盆。南方以丘陵山地為主,地下水只能流動于小盆地、溶洞、石縫里,難以大量儲存。

 

為何地下水監測相當重要

正是由于地下水分布廣、水質好,對于地下水的開發利用越來越普遍。然而如同只取不存會讓銀行破產一樣,長期超采會使得地下水水位不斷下降,進而影響城鄉供水安全。當抽取的地下水量超過大自然補充的水量,原本水分所占的空間會在抽取后形成空隙,造成地面下陷,引發一系列地質災害,引發不可估量的嚴重后果。

此外,污染問題也是地下水資源面臨的另一危機。工業排放污水、農藥化肥施用、生活垃圾污染等,都會對地下水造成一定的污染。而這種污染基本是不可逆的。

“地下水不同于地表水,對于地下水污染,我們首先應堅持預防為主的原則。”田志仁告訴中國環境報記者,地下水一旦污染,修復治理要困難許多,大量的資金投入帶來的效果往往卻不盡如人意。

地下水的不可見,也讓其污染的情況具有較大隱蔽性。因此,對于地下水的持續監測顯得尤為重要。

2018年國務院機構改革后,監督防止地下水污染職責從原國土資源部劃轉到生態環境部,相關監測職能也由生態環境部門組織開展。

為促進地方政府采取措施保護和改善地下水環境質量,2020年,生態環境部組織完成國家地下水環境質量考核點位設置,并于2021年開始穩步開展監測評價工作。

例如2021年12月底,京津冀治理區淺層地下水水位較2018年同期總體回升1.89米,深層承壓水水位平均上升4.65米等,都是通過地下水監測工作得來的好消息。

 

那么,既然整個地下水體系是一個復雜且神秘的系統,看不見也摸不著,地下水監測是如何開展的?為解開這一疑問,中國環境報記者跟隨中國環境監測總站前往一個個采樣現場,這期間又遇上了哪些“懸疑事件”?“會呼吸的井”“憑空消失的井”是怎么回事?繼續關注“看見·深度”系列,不要錯過后續的精彩報道。

 

 

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