环境管理_地下水环境影响评价培训教材

目目（内容结构）录录 第一节第一节 水文地质基础知识水文地质基础知识.1 一、自然界水循环一、自然界水循环.1 二、地下水赋存条件二、地下水赋存条件.1 三、含水层与隔水层三、含水层与隔水层.3 四、蓄水构造四、蓄水构造.4 五、含水层的埋藏条件五、含水层的埋藏条件.4 六、地下水的补给、排泄与迳流六、地下水的补给、排泄与迳流.6 七、地下水运动的基本定律七、地下水运动的基本定律.9 第二节第二节 地下水的理化性质与水质污染地下水的理化性质与水质污染.10 一、地下水的物理、化学性质一、地下水的物理、化学性质.10 二、地下水运移过程中的物理、化学作用二、地下水运移过程中的物理、化学作用.15 三、地下水污染三、地下水污染.16 第三节第三节 地下水环境影响评价工作分级与技术要求地下水环境影响评价工作分级与技术要求.19 一、评价工作分级一、评价工作分级.19 二二 评价工作技术要求评价工作技术要求 .24 第四节第四节 地下水环境现状调查监测与评价地下水环境现状调查监测与评价.25 一、基本要求一、基本要求.25 二、二、污染源调查污染源调查.26 三、地质环境现状调查三、地质环境现状调查.27 四、四、地下水环境现状监测地下水环境现状监测.27 五、五、环境水文地质勘察与试验环境水文地质勘察与试验.30 六、调查资料的研究与应用六、调查资料的研究与应用.33 七、地下水环境质量现状评价七、地下水环境质量现状评价.35 第五节第五节 地下水环境影响预测地下水环境影响预测.40 一、基本要求一、基本要求.40 二、地下水环境影响分析二、地下水环境影响分析.41 三、三、类建设项目类建设项目环境影响预测环境影响预测.48 四、四、类建设项目环境影响预测类建设项目环境影响预测.62 第六节第六节 地下水环境影响评价地下水环境影响评价.70 一、一、 评价原则评价原则.71 二、二、 评价范围评价范围.71 三、三、 评价方法评价方法.71 四、四、 评价要求评价要求.71 第七节第七节 地下水环境保护措施与对策地下水环境保护措施与对策.72 一、原则与要求一、原则与要求.72 二、二、保护措施与对策保护措施与对策.72 三、三、污染含水层的治理污染含水层的治理.73 第八节第八节 地下水环境影响评价专题文件的编写要求地下水环境影响评价专题文件的编写要求.74 一、环境影响评价工作方案一、环境影响评价工作方案地下水专题地下水专题.74 二、环境影响报告书二、环境影响报告书地下水环境影响专题报告地下水环境影响专题报告.75 参参 考考 文文 献献.76 第四章第四章 地下水环境影响评价地下水环境影响评价 第一节第一节 水文地质基础知识水文地质基础知识 一、自然界水循环一、自然界水循环 地球上的水，以气态、液态、和固态三种形态存在于大气圈、水圈、岩石圈及生物圈中。地球上 水的总量约为 15 亿 km3。其中绝大部分（约 13.7 亿 km3）储存于海洋中,河流湖泊中的水约 75.12 万 km3,地面以下 17km 以内地下水的总量约为 841.7 万 km3,其中约有 50%以上储存于地面以下 1 km 的范 围内。 在太阳热能及重力作用下，地球上的水由水圈进入大气圈，经过岩石圈表层及生物圈再返回水圈， 如此循环不已。水循环的上限可达地面以上 16km 的高度，即大气的对流层，下限可达地面以下平均 2km 左右的深度，即地壳中空隙比较发育的部分。 二、地下水赋存条件二、地下水赋存条件 （一）岩石中的空隙（一）岩石中的空隙 地下水赋存于岩石空隙中，岩石空隙既是地下水的储容场所，又是地下水的运动通道。空隙的多 少、大小、连通情况及分布规律，决定着地下水分布与运动的特点。 将空隙作为地下水的储容场所与运动通道研究时，可以分为三类，即：松散岩类中的孔隙、坚硬 岩石中的裂隙、易溶岩石中的溶穴与溶蚀裂隙。 1.孔隙孔隙 松散岩类由大大小小的颗粒组成，在颗粒或颗粒的集合体之间存在着相互连通的空隙， 因是小孔状，称作孔隙。 2.裂隙裂隙 固结的坚硬岩石，包括沉积岩、岩浆岩与变质岩。其中不存在或很少存在颗粒之间的孔 隙，岩石中主要存在各种成因的裂隙，即成岩裂隙、构造裂隙与风化裂隙。 3.溶穴与溶蚀裂隙溶穴与溶蚀裂隙 易溶的沉积岩，如岩盐、石膏、石灰岩、白云岩等，由于地下水对裂隙面的 溶蚀而成溶蚀裂隙，进一步溶蚀便形成空洞就是溶穴或称溶洞。 衡量岩石中空隙发育程度的指标是空隙度，对应以上三种空隙分别称孔隙率、裂隙率和岩溶率。 虽然三者都是说的岩石中空隙所占整体岩石的体积比，但在实际意义上区别很大：松散岩类空间上颗 粒变化较小，而且通常是渐次递变的，因此，对某一类岩性所测得的孔隙率有较好的代表性，可以适 用于一个相当大的范围；坚硬岩石中的裂隙，受岩性及应力的控制，一般发育很不均匀，某一处测得 的裂隙率只能代表一个特定部位的情况，适用范围有限；岩溶发育一般不均匀，利用现有的办法，实 际上很难测得能够说明某一岩层岩溶发育程度的岩溶率。即使求得了某一岩层的平均岩溶率，也仍然 不能代表真实的岩溶发育情况。因此，岩溶率的测定方法及其意义，都不值得进一步探讨。 岩石空隙的发育程度，实际上远比上面所讨论的复杂。例如：松散岩类固然主要发育孔隙，但某 些粘性土失水干缩后可以产生裂隙，这些裂隙的水文地质意义往往超过其原有的孔隙；成岩程度不高 的沉积岩，往往既有裂隙又有孔隙；易溶岩在同一岩层的不同部位，由于溶蚀强度不均一，有的部分 主要发育裂隙，有的部分主要发育溶穴。因此，进行工作时必须从实际出发，分析空隙的形成原因及 控制因素，弄清其发育规律。只有这样，才有利于分析地下水的储存与运动条件。 (二二) 岩石中水的存在形式岩石中水的存在形式 岩石中存在着各种形式的水。存在于岩石空隙中的有结合水、重力水及毛细水，另外还有气态水 和固态水。组成岩石的矿物中则有矿物结晶水。 1.结合水结合水 松散岩类的颗粒表面及坚硬岩石的裂隙壁面均带有电荷，水分子受静电作用在固体表 面受到强大的吸力，排列较紧密，随着距离增大，吸力逐渐减弱，水分子排列渐为稀疏。受到固体表 面的吸力大于其自身重力的那部分水便是结合水。结合水被束缚在固体表面，不能在重力作用下自由 运动。 2.重力水重力水 距离固体表面更远的那部分水分子，重力影响大于固相表面的吸引力，因而能在自身 重力作用下自由运动，这部分水就是重力水。 3.毛细水毛细水 松散岩类中细小孔隙通道可构成毛细管。在毛细力的作用下，地下水沿着细小孔隙上 升到一定高度，这种既受重力又受毛细力作用的水，称为毛细水。毛细水广泛存在于地下水面以上的 包气带中。 （三）与地下水储容、运移有关的岩石性质（三）与地下水储容、运移有关的岩石性质 1.空隙的大小空隙的大小 当空隙足够大时，空隙中既有结合水又有重力水；微细的空隙，若颗粒间距小于 结合水厚度的两倍，空隙中便全部充满结合水，而不存在重力水。 在粘性土的微细孔隙及基岩的闭合裂隙中，几乎全部充满着结合水。而砂砾石、具有宽大张开裂 隙及溶穴的岩层中，几乎全是重力水，结合水的量微不足道。 2.容水度容水度 即岩石中所能容纳的最大的水的体积与溶水岩石体积之比，以小数或百分数表示。显 然，在数值上溶水度与孔隙率、裂隙率、岩溶率相等。但是，对于膨胀性的粘土来说，充水后体积扩 大，容水度可以大于孔隙度。 3.持水度持水度 饱水岩石在重力作用下释水时，一部分水从空隙中流出，另一部分水以结合水、触点 毛细水的形式保持于空隙中。持水度是指受重力影响释水后岩石仍能保持的水的体积与岩石体积之比。 岩石空隙比表面积越大，结合水含量就越大，持水度也越大。颗粒细小的粘性土比表面积很大， 有时其持水度可以等于容水度，即没有重力水给出；中、粗砂的持水度较小；具有宽大张开裂隙与溶 穴的岩石，持水度是微不足道的。 4.给水度给水度 饱水岩石在重力作用下释出的水的体积与岩石体积之比。给水度在数值上等于容水度 减去持水度。粗颗粒大空隙的岩石给水度接近容水度；粘性土及微细裂隙的岩石的给水度很小或等于 零（见表 4-1） 。 表表 4-1 常见松散岩类的孔隙度与给水度参考值常见松散岩类的孔隙度与给水度参考值3 岩石名称砾石粗砂中砂细砂亚粘土粘土泥炭 孔隙度 （%） 4042475080 给水度0.3-0.350.25-0.30.2-0.250.15-0.20.04-0.07 5.岩石的透水性及其影响因素岩石的透水性及其影响因素 岩石的透水性是指岩石允许水透过的能力。其定量指标是渗透系渗透系 数数。渗透系数是反映岩石透水性的重要指标，它反映了水在岩石中流动所受阻力情况，与空隙类型、 大小及水的粘滞阻力有关。表 4-2 给出了黄、淮、海平原地区渗透系数的经验值供参考。表 4-3 为常 见岩石透水程度参照表。空隙大小及空隙多少决定着岩石透水性的强弱，但两者的影响并不相等，空 隙大小经常起决定性作用。对于松散岩类来说，孔隙度变化较小，给水度的大小在很大程度上可以说 明透水性的好坏。 三、含水层与隔水层三、含水层与隔水层 含水层含水层是指能够透过并给出相 当数量水的岩层。含水层不但储存 有水，而且水可以在其中运移。隔隔 水层水层则是不能透过和给出水，或透 过和给出水的数量很小的岩层。 划分含水层和隔水层的标志并 不在于岩层是否含水，关健在于所 含水的性质。空隙细小的岩层，所 含的几乎全是结合水。而结合水在 通常条件下是不能运动的，这类岩 层起着阻隔水通过的作用，所以构 成隔水层。空隙较大的岩层，则含 有重力水，在重力作用下能透过和 给出水，即构成含水层。 含水层和隔水层的划分又是相对的，并不存在截然的界限。例如，粗砂层中的泥质粉砂夹层，由 于粗砂的透水和给水能力比泥质粉砂强，相对而言，后者可视为隔水层。而同样的泥质粉砂若夹在粘 土层中，由于其透水和给水的能力比粘土强，又当视为含水层了。 在一定条件下，含水层与隔水层可以互相转化。例如在正常条件下，粘性土层，特别是小孔隙的 粘土层，由于饱含结合水而不能透水与给水，起着隔水层的作用。但当孔隙足够大时，在较大的水头 差作用下，部分结合水会发生运动，粘土层便能透水并给出一定数量的水。这种现象实际上普遍存在 着。对于这种兼具隔水与透水性能的岩层，可称为半含水半隔水层。所谓的越流渗透主要是在这 类岩层中进行的。 含水层只是个形象的名称，对松散岩土是比较合适的。因为松散岩土多呈层状，其间孔隙的分布 连续而均匀，因此赋存的地下水也呈连续均匀的层状分布。但对坚硬岩石中的裂隙及可溶性岩石中的 溶隙，由于空隙发育的不均匀性，其中的地下水并非为层状分布，而只在岩层的某些部位，有若干裂 隙、溶隙发育且互相连通时，才分布有水。例如：当一条大的断层穿越不同岩性的地层时，只有在断 裂带中水的分布连续且比较均匀。又如在岩溶化的地层中，只有在溶隙发育的部位才含有水，而并非 整个岩层都含有水。因此，在这样一些情况下，将含水岩体统称为“含水层”是不恰当的，通常就称其 为含水系统。所谓系统，是针对地下水的赋存和运移而言，即指岩体中在一定程度上和在一定范围内 相互连通的空隙。在一个系统中的地下水，可将其看成一个整体，具有统一的水力联系，即当这个系 统的某些部位接受外界水补给时，整个系统的水量就将增加；而当系统中任何一处向外排水或人为取 水时，则整个含水系统的水量将减少。 此外，当我们进行地下水资源评价或对地下水的运动、转化进行研究时，所注重的不仅仅是地下 水的分布状况，更重要的还有地下水的动态特征。因此，对地下水的分布和运动按系统概念进行研究 将更为全面和合理。从这个意义上说，赋存地下水的岩土，不论其空隙属性是裂隙、溶隙或孔隙，都 可称为地下水含水系统，包括孔隙含水系统、裂隙含水系统和岩溶含水系统等。 含水层的构成是由多种因素决定的，概括起来应具备下列条件： 表表 4-24-2 黄、淮、海平原地区渗透系数经验值一览表黄、淮、海平原地区渗透系数经验值一览表3 3 岩性 渗透系数 （m/d） 岩性 渗透系数 （m/d） 砂卵石 80 粉细砂 5-8 砂砾石 40-50 粉砂 2-3 粗砂 20-30 亚砂土 0.2 中粗砂 22 亚砂-亚粘土 0.1 中砂 20 亚粘土 0.02 中细砂 17 粘土 0.001 细砂 6-8 表表 4-34-3 岩石透水性参照表岩石透水性参照表3 3 透水 程度 渗透系数 （m/d） 代表岩性 强透水 10 卵石、砾石、粗砂、 具溶洞的灰岩 良透水 10-1.0 砂、裂隙岩石 半透水 1.0-0.01 亚砂土、黄土、泥灰 岩、砂岩 弱透水 0.01-0.001 亚粘土、粘土质砂岩 不透水（隔水） 10 4肉眼可见物无无无无有 5pH6.58.55.56.5, 8.599 6 总硬度(以 CaCO3计) (mg/L) 150300450550550 7溶解性总固体(mg/L)300500100020002000 8硫酸盐(mg/L)50150250350350 9氯化物(mg/L)50150250350350 10铁(Fe)(mg/L)0.10.20.3l.51.5 11锰(Mn)(mg/L)0.050.050.11.01.0 12铜(Cu)(mg/L)0.010.051.01.51.5 13锌(Zn)(mg/L)0.050.51.05.05.0 14铝(Mo)(mg/L)0.0010.010.10.50.5 15钴(Co)(mg/L)0.0050.050.051.01.0 16挥发性酚类(以苯酚)(mg/L)0.0010.0010.0020.0l0.01 17阴离子合成洗涤剂(mg/L)不得检出0.10.30.30.3 18高锰酸盐指数(mg/L)1.02.03.01010 19硝酸盐(以 N 计(mg/L)2.05.0203030 20亚硝酸盐(以 N 计)(mg/L)0.0010.010.020.10.1 21氨氮(NH4)(mg/L)0.020.020.20.50.5 22氟化物(mg/L)1.01.01.02.02.0 23碘化物(mg/L)0.10.10.21.01.0 24氰化物(mg/L)0.0010.010.050.10.1 25汞(Hg)(mg/L)0.000050.00050.0010.0010.001 26砷(As)(mg/L)0.0050.010.050.050.05 27硒(Se)(mg/L0.010.010.010.10.1 28镉(Cd)(mg/L)0.00010.0010.010.010.01 29铬(六价)(Cr6+)(mg/L0.0050.010.050.10.1 30铅(Pb)(mg/L)0.0050.010.050.10.1 31铍(Be)(mg/L)0.000020.00010.00020.0010.001 32钡(Ba)(mg/L)0.010.11.04.04.0 33镍(Ni)(mg/L)0.0050.050.050.10.1 34滴滴涕(g/L不得捡0.0051.01.01.0 35六六六(g/L)0.0050.055.05.05.0 36总大肠菌群(个/L)3.03.03.0100100 37细菌总数(个/rnL)10010010010001000 38总 放射性 (Bq/L)0.10.10.10.10.1 39总 放射性(Bq/L)0.11.01.01.01.0 测因子数量要求也有很大区别，应根据实际情况和评价要求具体选用。下面介绍几种方法： 1、单因子指数法：、单因子指数法： 实际工作中，一般评价范围较小，工程评价要求较简单，常采用单因子指数法： 基本公式： Pi= （4-8） O i C C 式中： Pi污染物的单因子指数（无量刚） ； Ci污染物的实测浓度（mg/l） ； Co污染物的评价标准（mg/l） 。 单因子指数法计算评价简单，使用方便，可以明确表示污染因子与标准值的相关情况，是环评工 作中最常用的评价方法。但该方法只能就单项指标进行评述，不能综合评价地下水的整体环境质量状 况或污染情况。需要进行综合评价时，应采用后面提出的几种方法。 2、综合评分法、综合评分法 该方法由地下水质量标准GB/T14848-93 推荐，方法如下：将水质各单项组分（不包括细菌 学指标）按地下水环境质量标准划分所属质量类别，对各类别按表 4-26 确定单项组分评分值 Fi；不同类别标准相同时取优不取劣。例如挥发酚、类标准均为0.001mg/l,如果水质监测结果 0.001mg/l，应定为类而不定为类。 表表 4-26 地下水环境质量单项组分评分表地下水环境质量单项组分评分表 类别 Fi013610 综合评价分值： F= （4-9） 2 maxF 2 2 F 式中： n i iF n F 1 1 各单项组分评分值 Fi的平均值；F 单项组分评分值 Fi中最大值；maxF n 项目数（标准规定的监测项目，不少于 20 项） 根据计算的 F 值，按表 4-27 可划分地下水质量级别，再将细菌学指标评价类别注在级别定名之 后。 表表 4-27 地下水环境质量分级表地下水环境质量分级表 3、尼梅罗指数法、尼梅罗指数法 尼梅罗指数是比标指数类的一种，该方法选取最大值和平均值的平方和，强调最大值的作用。 PIn= （4-10） 2 )/()/(max 22 CoiCiCoiCicp 考虑到所选择评价项目对人体健康的危害性不同，仅对其作最高限量（评价标准）尚不足以显示 出各项组分对地下水整体质量状态的影响，因此，需对各评价因子取一反映其在饮用水质量中所起的 作用强弱的数值 i，称为人体健康效应系数： i=lg Coi Coi n i 1 以此系数对尼梅罗公式作一修正变为： PIn = （4-11） 2 )()(max 22 Coi Ci Coi Ci i cp i 式中：PIn尼梅罗指数（无量纲） ； Ci实测浓度（mg/l） ； Coi评价标准（mg/l） ； i评价因子权重（人体健康效应系数） 。 根据监测计算结果，按如下指数大小进行分级： (1)地下水环境质量较好：PIn3.5，各项组分均不超标； (2)地下水环境质量一般：3.5PIn7,有 12 项组分超标; (3)地下水环境质量较差: PIn 7,有 3 项以上组分超标; 需要指出，国家的规范标准中并没有统一的分级标准。以上划分标准是在华北平原多年工作经验 的基础上提出来的，只适用于某一特定的区域，在此只注重其评价方法。 4、模糊数学方法、模糊数学方法 由于水质的优劣是渐变的、过度的，其界线具有模糊性，因此用隶属程度来描述地下水质量，可 使本来模糊的问题清晰化，也更符合实际情况。方法如下： 设水环境监测参数集合为： u=u1，u2，un 式中 u1，u2，un为评价因子。 水环境评价分级标准集合为： c11，c12，,c1j，c1k c21，c22，,c2j，c2k c= （4-12） 级别优良良好较好较差极差 F0.80.8-2.52.5-4.254.25-7.27.2 ci1, ci2, ,cij, , cik cn1，cn2，,cnj，cnk 式中 cij为单因子分级标准，i=1,2,n 为评价因子序数，j=1,2,k 为分级序列数。 单因子隶属度由隶属函数确定，构造正确的隶属函数是迄今为止模糊数学方法中较难解决的问题。 一般以如下线性函数代替： 1 , （uici,1） ri1= （ui-ci,1）/（ci,2-ci，1） , （ci,1uici,2） 0 , (uici,2) （ui-ci,j-1）/（ci,j-ci,j-1） , （ci,j-1uici,j） rij= （ci,j+1-ui）/（ci,j+1-ci，j） , （ci,juici,j+1） 0 , （uici,j-1,uici,j+1） 0 , （uici,n-1） rin= （ui-ci,n-1）/（ci,n-ci,n-1）, （ci,n-1uici,n） 1 , (uici,n) 式中：ui为实测浓度，cij为分级标准。通过上述运算得出隶属度矩阵或称模糊矩阵 Rmn： r11,r12r1k r21,r22r2k Rmn= rn1,rn2rnk 将域 u 上每一因子予以权重值（也可不予）,并归一化，构成权重向量 A: A=a1，a2，an 则水环境评价模型为: I=ARmn （4-13） 式中: I综合评价结果向量； 矩阵复合运算符号。 向量 I 为一个一行 K 列矩阵，其中最大值对应的级别为分级结果，以隶属度相近原则进行分类。 该方法进行水质分级比较客观、合理，使各指标在总体污染程度中清晰化、定量化。越来越为更 多的环境、水文地质工作者所采用。 第五节第五节 地下水环境影响预测地下水环境影响预测 一、基本要求一、基本要求 （一）（一） 预测原则预测原则 1、 建设项目地下水环境影响预测应遵循HJ2.1 中确定的原则进行。考虑到地下水环境污染的 隐蔽性和难恢复性，还应遵循环境安全性原则，预测应为评价各方案的环境安全和环境 保护措施的 合理性提供依据。 2、 预测的范围、时段、内容和方法均应根据评价工作等级、工程特征与环境特征，结合当地 环境功能和环保要求确定，应以拟建项目对地下水水质、水位、水量动态变化的影响及由此而产生的 主要环境水文地质问题为重点。 3、 类建设项目，对工程可行性研究和评价中提出的不同选址（选线）方案、或多个排污方 案等所引起的地下水环境质量变化应分别进行预测，同时给出污染物正常排放和事故 排放两种工况 的预测结果。 4、 类建设项目，应遵循保护地下水资源与环境的原则，对工程可行性研究中提出的不同选 址方案、或不同开采方案等所引起的水位变化及其影响范围应分别进行预测。 5、 类建设项目，应同时满足类和类建设项目的要求。 （二）（二） 预测范围预测范围 1、 地下水环境影响预测的范围可与现状调查范围相同，但应包括保护目标和环境影响的敏感 区域，必要时扩展至完整的水文地质单元，以及可能与建设项目所在的水文地质单元存 在直接补排 关系的区域。 2、 预测重点应包括： （1）已有、拟建和规划的地下水供水水源区。 （2）主要污水排放口和固体废物堆放处的地下水下游区域。 （3）地下水环境影响的敏感区域（如重要湿地、与地下水相关的自然保护区和地质遗迹 等）。 （4）可能出现环境水文地质问题的主要区域。 （5）其他需要重点保护的区域。 （三）预测时段（三）预测时段 地下水环境影响预测时段应包括建设项目建设、生产运行和服务期满后三个阶段。 （四）预测因子（四）预测因子 1、类建设项目类建设项目 类建设项目预测因子应选取与拟建项目排放的污染物有关的特征因子，选取重点应包 括： （1）改、扩建项目已经排放的及将要排放的主要污染物。 （2）难降解、易生物蓄积、长期接触对人体和生物产生危害作用的污染物，应特别关注持久性 有机污染物。 （3）国家或地方要求控制的污染物。 （4）反映地下水循环特征和水质成因类型的常规项目或超标项目 2、类建设项目类建设项目 类建设项目预测因子应选取水位及与水位变化所引发的环境水文地质问题相关的因 子。 3、类建设项目类建设项目 类建设项目，应同时满足类和类建设项目的要求。 （五）（五） 预测方法预测方法 1、建设项目地下水环境影响预测方法包括数学模型法和类比预测法。其中，数学模型法包括数 值法、解析法、均衡法、回归分析、趋势外推、时序分析等方法。 2、一级评价应采用数值法；二级评价中水文地质条件复杂时应采用数值法，水文地质条件简单 时可采用解析法；三级评价可采用回归分析、趋势外推、时序分析或类比预测法。 3、采用数值法或解析法预测时，应先进行参数识别和模型验证。 4、采用解析模型预测污染物在含水层中的扩散时，一般应满足以下条件： （1）污染物的排放对地下水流场没有明显的影响。 （2）预测区内含水层的基本参数（如渗透系数、有效孔隙度等）不变或变化很小。 5、 采用类比预测分析法时，应给出具体的类比条件。类比分析对象与拟预测对象之间应满足 以下要求： （1）二者的环境水文地质条件、水动力场条件相似。 （2）二者的工程特征及对地下水环境的影响具有相似性。 （六）预测模型概化（六）预测模型概化 1、水文地质条件概化、水文地质条件概化 应根据评价等级选用的预测方法，结合含水介质结构特征，地下水补、径、排条件，边界条件 及参数类型来进行水文地质条件概化。 2、污染源概化、污染源概化 污染源概化包括排放形式与排放规律的概化。根据污染源的具体情况，排放形式可以概 化为点 源或面源；排放规律可以简化为连续恒定排放或非连续恒定排放。 3、水文地质参数值的确定、水文地质参数值的确定 对于一级评价，地下水水量（水位）、水质预测所需用的含水层渗透系数、释水系数、给水度和 弥散度等参数值，应通过现场试验获取。对于二级、三级评价所需的水文地质参数值，可从评价区以 往环境水文地质勘察成果资料中选取，或依据相邻地区和类比区最新的勘察成果资料确定；对环境水 文地质条件复杂而又缺少资料的地区，二级、三级评价所需的水文地质参数值，也应通过现场试验获 取。 二、地下水环境影响分析二、地下水环境影响分析 （一）概述（一）概述 前已述及，地下水环境影响评价工作从内容上大致可分为两类：一是注重建设工程对地下水水质 及其介质环境的影响评价，二是与地下水有关的非污染型环境影响评价。 早期的地下水环境影响评价工作，更注重三废排放对地下水造成污染，致使水质变差的可能性及 程度。注重浅表地层的防渗隔污能力，即评价污废水下渗进入含水层，进而对地下水造成污染的可能 性。近年来同时注重了建设工程造成的非污染性的生态环境影响。如： 1.大面积的地面硬化会改变地表的入渗能力，减少地表水的下渗补给量，从而影响地下水资源的 有效补给。城区附近或多项目连续建设时此类问题比较突出； 2.某些工程因大量引水或排水，会使局部范围内的地下水位升高，造成土地盐渍化、沼泽化等， 使生态环境发生改变。如水库工程尤其是平原水库及南水北调等类型的大型调水工程； 3.因工程供水而大量抽取地下水，会导致地下水资源失衡、诱发地面沉降、地面塌陷等地质环境 问题； 4.建设工程对植被的破坏除产生地表生态环境影响外，也会影响地下水补给区的水源涵养能力。 考虑以上诸多因素，环境影响评价工作不仅要研究分析含水层与包气带的地层结构、厚度、岩性 及渗流过程中各种物理、化学作用的强弱，还要注重研究地下水的水量、水质、环境功能和社会利用 价值。这其中涉及包气带、含水层、地下水类型、水动力场、水化学场等诸多水文地质因素。 （二）分析评价的原则与思路（二）分析评价的原则与思路 地质环境条件分析是地下水环境影响分析和预测评价的基础，也是定性评价地下水环境影响的基 本方法。污染评价和非污染的生态环境影响评价都离不开对地质环境条件的分析研究。 地下水运动、赋存于含水介质中，其运动条件、形态，含水介质类型、结构构造，所处地域的地 形、地貌条件及区域地质构造等多种因素，使得对地下水的分析研究十分困难。地下水运动及污染是 一个缓慢的过程，污染物自身的转化以及与含水介质的作用都包含在这一过程中，在短期内往往难以 完全弄清这些变化过程。因此，通过一定的模型，定量的分析模拟建设工程对地下水的影响过程，评 价其影响结果是十分困难的。 实际工作中，多是对产生污染的可能性、污染途径及可能的影响程度进行总体分析，进而提出防 止污染物渗入地下的保护措施。这种做法基于： 1.定量评价过于复杂，工作量大、费用高、周期长，定量评价不实用； 2.评价工作的目的是控制污染，保护地下水环境； 3.地下水环境一旦受到污染，将很难治理恢复； 4.地下水是一种宝贵的资源，不管其环境容量如何，均不允许有污染物进入而产生人为污染。 因此，分析污染物是否会进入地下水，通过什么样的途径进入，进入的速度相对快慢，会有什么 样的污染物进入，将可能的结果分析提出，以警示建设者应该注意的问题；将可能的污染方式和途径 分析清楚，以提出有效的污染防治措施。有此两点，评价工作的目的就基本达到了。 (三三) 地质环境条件分析的基本内容地质环境条件分析的基本内容 环境影响评价工作，从水文地质条件方面必须阐述明确下列问题，以使参阅者能建立起工程建设 地区的水文地质概念模型及对地下水应用功能重要性的认识。 1.地表岩性情况地表岩性情况 说明包气带的岩性、厚度、结构、透水（阻水）性等。 2.地下水类型地下水类型 说明工程建设区的地下水属于那个类型：孔隙水、裂隙水、岩溶水； 潜水、 承压水。 3.含水层的基本情况含水层的基本情况 说明含水层埋深、厚度、岩性、富水性、含水层分布及其稳定性等。 4.地下水的补给、迳流、排泄条件地下水的补给、迳流、排泄条件 说明补给来源、迳流途径、排泄方式和排泄途径等。 5.水质概况水质概况 介绍工程建设区的地下水总体水质状况。自然环境下属于低矿化淡水、高矿化咸 水或是高氟水、高硫酸盐水、高硬度水；后期是否受到工业污染或农业、生活污染等。 6 地下水的开发利用地下水的开发利用 介绍地下水的开发利用现状、用途、供水方式等。 7.评价评价 定性评价地质环境条件的敏感性及地下水资源的重要性。 （四）分析评价的方法和步骤（四）分析评价的方法和步骤 1.分析建设工程所在地段是否处于敏感地区和地下水环境条件的敏感地段，分析地下水的环境质分析建设工程所在地段是否处于敏感地区和地下水环境条件的敏感地段，分析地下水的环境质 量和用途，宏观确定建设项目选址的可行性。量和用途，宏观确定建设项目选址的可行性。 城市上游、主要供水水源地及其上游、旅游景观区、生态保护区等属于环境功能要求高的敏感地 区；岩溶水分布区、山前冲洪积扇上部、现代河床与古河道等强渗漏区为地下水环境条件敏感地段。 在这些地区应禁止上水污染严重的建设项目。必须建设时，应提高评价级别、评价标准和保护等级。 含水层的水量大小和水质优劣，决定了地下水的利用价值。同时也确定了其功能的重要性。而我 们更多的时侯依此来确定地下水的评价级别和保护等级，确定对工程建设的排污要求，制定对地下水 的保护措施。 地下水的水量是否丰富，首先取决于含水层的岩性和厚度：粗颗粒、空隙（不是空隙度）大的， 富水性强。如粗砂、砾石含水层、裂隙岩溶含水层等；同一种岩性时，含水层厚度大的富水性强；其 次取决于地下水是否有充足的补给来源和良好的补给通道。如临近地表水，有固定的压力水头进行补 给，有较大的入渗、汇流面积等；补给渠道通畅，可以使地下水的交替循环加快，提高“三水”转化的 速度，从而使含水层的富水性变强。更多的情况下，含水层也是补给通道的一部分或大部分。 以上工作利用已有的勘查资料，基本能够做到。经过多年的勘察研究工作，各级政府对地质环境 条件的敏感性、地下水功能的重要性进行了划分，并制定了相应的防护措施。收集利用这些资料，基 本可以完成上述工作。 例例 1： ： XXX 改装厂建改装厂建设设工程工程环环境影响境影响评评价价 该建设工程位于泉水直接补给区的强渗漏带；在城市总体规划上，属于“生态保护隔离带”，是非建 设区；在环境保护规划上属于“地下水一级保护区”，环境条件非常敏感。 该项工程不符合地方发展建设规划，不符和环境保护规划，严重影响泉水的渗入补给。工程建设对 地下水的水质、水量，对当地的生态环境、人文环境均具有不可接受的影响。 因此，该工程选址不当，工程建设不具环境可行性。 在该类地区，若本着以开发促保护，做一些保护性开发项目时，应就地下水影响进行专门的地质环 境影响评价工作。 例例 2： ： XXX 焦化厂建焦化厂建设设工程工程环环境影响境影响评评价价 某市位于一较大型的山间盆地内，地表、地下水均较缺乏。水资源缺乏已成为制约该市经济发展的 主要因素之一。仅有的少量优质岩溶地下水位于城市上游数百平方公里的石灰岩分布区，建设有多个 供水水源地，是该城市居民生活用水的主要供水水源。该建设工程就选址于该片石灰岩出露区。厂区石 灰岩裸露地表，基本无覆盖层。其上游有两个水源地，下游有三个水源地，相距不过数公里。 该建设工程位于水源地二级保护区内，地质环境条件十分敏感。按照国家环保局、卫生部、建设部、 水利部、原地矿部 1989 年 7 月 10 日制定的饮用水水源保护区污染防治管理规定第三章第十九条规 定，饮用水地下水源各级保护区及准保护区内必须遵守下列规定： 二级保护区内（ （对于潜水含水层地下水水源地）： 1. 禁止建设化工、电镀、皮革、造纸、制浆、冶炼、放射性、印染、染料、炼焦、炼油及其有严重污染 的企业，已建成的要限期治理，转产或搬迁； 2. 禁止设置城市垃圾、粪便和易溶、有毒有害废弃物堆放场和转运站，已有的上述场站要限期搬 迁； 3. 禁止利用未净化的污水灌溉农田，已有的污灌农田要限期改用清水灌溉； 化工原料、矿物油类及有毒有害矿产品的堆放场所必须有防雨、防渗措施。 因此，因此，该项该项目不符合国家目不符合国家对对地下水保地下水保护护的有关的有关规规定，定，对对城市重要水源地危害明城市重要水源地危害明显显， ，该该工程工程选选址不当，址不当， 工程建工程建设设不具不具环环境可行性。境可行性。 例例 3： ：XXX 大型石油化工企大型石油化工企业业地下水地下水环环境影响分析境影响分析 这是一个早期环评工作不够，对地质条件认识不清，选址不当的实例。其厂址选在大片石灰岩 分布区的地下水富集带上，虽有较丰富的地下水可取，但环保工作相当难做。厂区覆盖层极薄，局部基 岩裸露，防渗隔污能力极差，尽管公司投入了大量资金，做了大量的环保工作，但数十平方公里的厂区， 实在无法杜绝油和废水的跑、冒、滴、漏。现实情况是：工程对厂区及下游地下水造成了较严重污染，局 部地段石油类污染相当严重，致使水源地报废。需要特别指出的是地下水及含水介质一旦被污染，治理 难度非常大，这是当今世界发达国家也未解决的难题。如果厂址不是选在富水地段上，而选在下游粘土 层较厚的地方，如果工程兴建前进行必要的地质环境勘察论证工作，从地质环境角度采取一些预防措 施，也许就可以减少现今高额的环保投入和污染治理费用。 2.分析建设工程所在区域的地形地貌、地质构造、水文地质单元，建立区域地下水补、迳、排概分析建设工程所在区域的地形地貌、地质构造、水文地质单元，建立区域地下水补、迳、排概 念，籍此分析地下水可能的污染方式、途径、影响范围和污染发展方向。念，籍此分析地下水可能的污染方式、途径、影响范围和污染发展方向。 分析研究建设工程对地下水的污染方式和途径是评价地下水环境影响，提出预防治理措施的前提 和依据。地下水污染的途径是多样的，地下水污染往往是几种途径同时作用的综合结果。分析评价时 应分清主次，抓住主要的污染途径。 （1）从渗入方式上分析，污染物可以通过渗坑、渗井经包气带点状污染地下水；也可以经过河 流、渗渠线状（带状）污染地下水；还可以经灌溉、降水淋渗方式，以面状污染地下水。 （2）按水力学特点可以是：间歇入渗型，如降水淋渗、灌溉入渗等；连续入渗型，如河渠、 渗井等；越流污染型，污染物通过弱透水层、天窗、井孔等进入相邻含水层；迳流污染型，污 染物跟随地下水一起迳流扩散，污染下游地下水。 分析研究中应注意，天然条件下的地下水水质与原来的沉积环境和补给、径流、排泄条件关系更 大。如一些地区的咸水、深埋的高矿化封存水等都反映了当时的沉积环境。大气降水、地表水对地下 水水质的改造，仅限于浅部几百米深度内，即积极参与“三水”转化、交替循环快的那部分水。尤其是 潜水含水层，交替循环快，水质好，是工农业及城市生活用水的主要水源，也是环评工作的主要研究 对象。地下水的水化学场是水文地球化学学科研究的重要内容，可以通过水化学场的分析研究解决诸 多水文地质方面的问题，如生成环境、影响因素、影响过程及地下水的补给来源等。因此对地下水的 水质演变（时间、空间）规律的研究十分重要。 例例 4： ：XXX 垃圾填埋垃圾填埋场场建建设设工程工程环环境影响境影响评评价价 问题问题：垃圾填埋：垃圾填埋场场是否会影响西北部（下游）的奥陶系岩溶水。是否会影响西北部（下游）的奥陶系岩溶水。 垃圾填埋场拟建于 a 山东侧的山坳内（见照片），受地形地貌、地质构造及地层岩性条件的控制，在 拟建垃圾处理场区形成一个小的独立的半封闭的水文地质单元。在拟建垃圾处理场区西北 a 山顶部为 寒武系张夏组灰岩， 地势较高，一般不含 水，只有在降水后形 成的岩溶地下水顺 层向北西方向径流， 排出场区以外，在调 查中发现，西部的 b 山、c 山，在降水后 有滞后泉，而 a 山一 带在降水后没有发 现滞后泉，只有地表 径流，反映了 a 山顶 上的张夏组灰岩分 布范围小、厚度薄， 储水能力很小，降水 ba c 入渗后不能形成地下水径流。在场区内大气降水一般先形成地表径流，进一步下渗补给浅层地下水。在 拟建垃圾处理场区，第四系残坡积物中地下水主要接受大气降水和西北部 a 山地表径流的补给。接受 补给后，地下水一般沿地形坡向向东南径流，而下伏的馒头组泥页岩系地层在区域上一般被视为不透 水层，不含水。在馒头组砂页岩中所夹的薄层泥质白云岩裂隙岩溶不发育，区内未见出露，补给条件差， 富水性差。 垃圾处理场区东南方向的第四系孔隙地下水一般沿地形坡向向东南径流。下伏的下寒武统馒头组 地层岩性为页岩、砂岩夹薄层泥质白云岩，富水性差，视为不透水岩层。因此正常情况下，垃圾处理场 区地下水不会影响工作区西北部的奥陶系裂隙岩溶水。但是，当垃圾堆放超过张夏组灰岩底板时，垃圾 中的渗滤液就会透过张夏组灰岩向西北方向渗透，到区域北部与奥陶系灰岩接触时，就会影响奥陶系 裂隙岩溶水。 综上所述：只要垃圾堆放高度不高于 a 山上张夏组灰岩底板（标高 78.21 米），就不会影响区域北部 奥陶系灰岩中的裂隙岩溶水。 3.分析建设工程所在地的包气带类型、岩性结构、渗透性能等，分析污染物可能的污染途径及形分析建设工程所在地的包气带类型、岩性结构、渗透性能等，分析污染物可能的污染途径及形 成污染的难易程度。成污染的难易程度。 前已述及，包气带是潜水面至地表的那部分地质体，其中没有充满液态水，包含有与大气连通的 气体。是地表水包括其它物质进入地下水含水层的必由途径。一方面起着保护地下水水质不受污染或 少受污染的作用。另一方面，起着接受地表水补给，增加地下水资源量的作用。因此，包气带的环境 功能十分重要。工程建设往往通过改变浅表部分，使污染物不易进入地下，而达到对地下水水质保护 的目的。但这种改变又使包气带原有的结构和性能受到影响，从而造成非污染生态影响更多的是 减少了地下水接受入渗补给的面积，堵塞了入渗通道致使地下水接受的入渗补给量减少。 影响包气带环境功能的主要因素有：地层结构、岩性、包气带厚度等。阳离子交替吸附、氧化还 原、生物分解等作用，仅在污染强度小、非连续污染时起作用。对于连续性的较强污染源作用轻微， 在实际工作中，一般都忽略了这些作用。 多数情况下，污染物都是自上而下经过包气带进入含水层的，污染对象主要是包气带和浅部含水 层。对地下水的污染程度，除受原始污染物的化学成分、浓度以及当地的降水、迳流、蒸发、蒸腾和 入渗等条件影响外，还受包气带的地质结构、岩石成分、厚度、饱水度及对污染物的吸附滞留能力等 困素的影响。一般说来，颗粒细密渗透性差，吸附能力强，则污染物迁移慢；反之，颗粒粗大松散， 渗透性好，吸附性能差，则污染物迁移快，污染范围大。 一般地讲，在岩溶裂隙水分布区、风化裂隙水分布区及河床、河漫滩、洪积扇顶部等孔隙水分布 区，地表渗透性很强，污染物很容易随水流渗入到含水层中；在冲洪积扇中部、河流低阶地处，第四 系沉积物颗粒变细、渗透性变差，对渗入水流有一定的阻隔作用，岩石颗粒对污染物有一定的吸附作 用，可以在很大程度上阻滞污染物进入含水层；在冲洪积扇前缘、河流下游阶地上，第四系堆积物颗 粒更细，往往有一定厚度的亚粘土层或粘土层分布，其渗透性能很弱，隔水隔污作用强，污染物很难 渗入到含水层中。 例例 5： ：案例 1 所介绍工程建设区位于河流冲积扇的轴部主河道带上，包气带厚 2030 米，包气带岩 性以中细砂类为主，局部为粗砂砾石。其下为岩溶十分发育的奥陶系石灰岩，岩溶地下水是当地的主要 供水水源。虽然包气带厚度较大，但岩性颗粒较粗，渗透性能极强，大气降水、地表水极易通过包气带 渗入地下，首先补给孔隙水，再补给岩溶水，包气带防渗隔污能力极差；案例 2.3 所介绍工程建设区地 表石灰岩裸露，包气带岩性为岩溶裂隙非常发育的奥陶系石灰岩，地下水位埋深在 5080 米之间。虽 然包气带厚度较大，但基本无防渗隔污能力。 在上述地质条件下，地表污染物会很快进入地下并迅速向下游扩展。案例 3 是已建成的工程，已证 实了上述分析。 4.综合分析工程所在地的环境水文地质条件，地下水的环境功能，就其敏感性、重要性作出结论。综合分析工程所在地的环境水文地质条件，地下水的环境功能，就其敏感性、重要性作出结论。 分析包气带入渗功能和含水层富水性及地下水质量，最终是为了确定工程建设区段的地质环境繁 感性和保护工作的重要性，从而确定评价工作的评价范围、研究深度和工作等级。虽然目前还不容易 定量的进行分析评价和描述，但应通过该部分的分析结论，明确地下水环境条件的繁感程度和水资源 用途的重要程度。 （五）分析评价工作中需注意的其他问题（五）分析评价工作中需注意的其他问题 1.地下水是一种溶液，在渗流过程中形成区域性、复杂的地下水化学类型，自然条件下可形成高 氟区、高硬度区及硫酸盐、氯化物的高浓度区，某些组分的超标，并不直接意味着建设项目的污染， 应了解本地区的地下水化学背景。 2.注意调查了解建设项目所在地的矿产分布情况。如石膏矿可溶出硫酸盐；某些非金属矿中可溶 出砷、硫、磷等；铁矿中可溶出铁、锰等；金、汞、铅矿有共生性，可溶出重金属离子；含煤地层中 地下的硫酸盐、总硬度、氟化物等含量偏高。 3.建设项目特征污染物是一种污染物指示剂，应作为分析评价的重点。尤其应注意上、下游及距 污染源不同距离各监测点的特征污染物的浓度变化，据此可以分析研究污染物的扩散方向、影响范围、 污染程度及对保护目标的影响程度等。 *例 例 6：山：山东东省常省常见见地下水地下水类类型及其特征型及其特征 1.松散岩松散岩类类孔隙水孔隙水 孔隙水含水层根据成因不同，又可