地下水 地表水
补给区
污染 源
排泄区
数天级 污
染
污染检
源
数年级
出
数十年级
1.发现污染现象难 2.查明污染源和污染途径难
长期以来我国对地下水污染防治缺乏应有的关注
地下水污染正由点状、条带状污染向面上扩散，由浅层 向深层渗透，污染物组分由无机向有机发展； 总体上呈现：由东部向西部、由城市向农村、由局部向 区域扩散的趋势； 北方城市污染普遍较南方城市重，特别是华北地区，污 染最为突出。
水源地类型 特大型 大型 中型 小型
供水量 Q(万m3/d) Q≥15
5≤Q＜15 1≤Q＜5
Q＜1
其他相关调查
污染源调查 地表水水文调查：地表水水体空间分布类型， 水位、流量、水质与地下水水力联系 土地、植被调查
北京浅层地下水水质演变及其原因分析
TDS（mg/L）
1976
1980
1800
潜水含水层
• 地下水动态：水位、水质、水温随时间的变化
年开采量（万方每年）
18000
16000 14000
多年平均1.5亿 方
12000
10000
8000
6000
4000 1980
1990
浓度mg/l 500
400 300
200
100
0 1981
1986
2000
1991
1996
年份
地下水开发利用现状调查
• 集中开采：工业、生活水源地 • 分散开采：农业、农村用水
我们所面对的： 既有老城区已存在的急需解决的地下水环境问题， 还有如何防范新城区在建设中可能遇到的新的地下 水环境问题。
所以，城市地下水环境工作是一项紧密服务于城市化 建设、内容丰富且不断接受挑战的长期重要任务。
关于城市地下水环境工作的定位
城市地下水环境工作主题应包括三点：
地质、水文地质背景（条件）和地质、水文地质过程对城市 的意义和影响； 城市人类活动引起城市地下水环境变化的地质（学）基础及 社会学问题； 如何协调人－地（地下水环境）的关系。
污水 灌溉
石油 开发
矿山 开采
30
随着我国工业化和城市化进程的加快，城区工业企 业陆续搬迁，土地利用方式发生改变。
江苏省：2000～2005年期间，共有400多家化工企业 搬出城区，城区内关停的小化工企业数量多达1000 余家。
广州：2007年关闭、停产、搬迁的大型工业企业达 到147家
北京：搬迁了四环路区内200多家污染工业企业
1600 含水层
1990
2000
过渡带
承压
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
5A2 5A12 5A25 5A31 8A10 7A16 7A29 7B14 1B6 2B4 6B2 6B12 取样点
1976
1980
350 潜水含水层
300 含水层
1990
2000
过渡带
承压
总硬度（mg/L）
沈阳：2008年，56家污染企业搬迁改造；2009年， 搬迁改造城区内所有重污染企业
发达国家不同历史时期关注重点问题
1900
1940
1980
2000
粪便污染 微 生 物 污 染
温室气体
重金属
有机金属污染物
核素
环境内分泌干扰物
耗氧有机物 持久性有机物污染物
营养元素或生源要素 二次污染物
我们几十年经历了发达国家上百年的发展阶段
地下水作为重要的城乡供水水源，在维护经济社会健 康发展等方面发挥着不可替代的作用。
地下水资源是支撑经济社会可持续发展的重要战略资源， 占全国水资源总量的1/3，总供水量的近20%，北方各省级行政 区地下水源供水占有较大比例。 全国 约60%的人口以地下水作 为饮用水水源
1/3
2/3
9200亿m3
19100亿m3
250
500
Cl-（mg/L）
200
400
150
300
100
200
50
100
0
5A2 5A12 5A25 5A31 8A10 7A16 7A29 7B14 1B6 2B4 6B2 25 5A31 8A10 7A16 7A29 7B14 1B6 2B4 6B2 6B12 取样点
（1）城市地下水环境工作中“城市”的概念； （2）“城市地下水环境工作”的定位。
对城市地下水环境中“城市”概念的理解
对城市地下水环境工作中所提到的“城市”一词的 认识不应仅仅停留在地理或行政建制的概念上，而 应从城市化进程的角度去思考。
孤立农家 市井集镇 老工业区 新工业区
城市化发展过程
1980 1994
LAi
水文地质调查
A、气象、水文 B、地形、地貌、地质构造 C、包气带、含水层、隔水层情况 D、区域水资源开发利用资料（各类井分布等） E、地下水富水性、 F、地下水环境状况（含背景值）
区域水文地质条件
地下水埋藏条件，含水层介质类型，含水层空间分布，地下 水补给、径流、 排泄，地下水动态
地下水埋藏条件 含水层介质类型
北京市城市扩张示意图
搬迁企业主要包括化工、钢 铁、有色冶金、机械制造、 轻工等行业企业。近期已对 首钢、北京化工二厂、北京 焦化厂等大型老工业企业群 的数十家企业进行了搬迁
全国99-06年工业用地比例变化与人均GDP关系
重点场地地下水污染严重
地表水 水质
恶化
工业固 体废物 堆存
地下水
垃圾 填埋
承压水：充满于上下两个隔水层之间的地下水，其 承受压力大于大气压力
2、潜水与承压水
承压水特征 承压性：承压水位是虚拟水位,可以高于地表 分布区与补给区分布范围有限且不一致 不易受地面建设项目影响
补给区
地下水水位与埋深
承压水 水头(m)
0
潜水 承压水
海平面（Z=0m）
潜水水位 埋深(m)
潜水水位 (m)
➢含水层的易污染特征分级由易变为不易。
裂隙（ fissure，fracture ）
12
裂隙水
特点：（1）岩性不同，
风化裂 隙
构造裂隙的水文地质 意义也不同；（2）富
水部位。随深度的增
特点：常形成密集均匀、 加，裂隙的张开性变
无明显方向性，连通良 好的裂隙网络。通常，
差，其透构水造性裂 随深度 的增加而隙减弱；（3）
区域水文地质条件
地下水埋藏条件，含水层介质类型，含水层空间分布，地下 水补给、径流、 排泄，地下水动态
• 含水层
空间分布
区域水文地质条件
地下水埋藏条件，含水层介质类型，含水层空间分布， 地下水补给、径流、 排泄，地下水动态
区域水文地质条件
地下水埋藏条件，含水层介质类型，含水层空间分布， 地下水补给、径流、 排泄，地下水动态
1976
1980
1400
潜水含水层
1200 水层
1990
2000
过渡带
承压含
1000
800
600
400
200
0
5A2 5A12 5A25 5A31 8A10 7A16 7A29 7B14 1B6 2B4 6B2 6B12 取样点
1976
1980
700 潜水含水层
600 含水层
1990
2000
过渡带
承压
按埋藏条件分——潜水与承压水
潜水：地表以下，第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水
2、潜水与承压水
•潜水特征
潜水面为一自由水面：季节性的升降变化导致包气带厚度变化
靠重力作用由高水位向低水位流动：天然条件下基本与地形起 伏一致
潜水的分布区与补给区一致 积极参与水循环，易受地面建设项目影响
2、潜水与承压水
1988
城镇用地 林地 果园 稻田 水域 湿地 灌草地 裸地
深圳 市的 土地 利用 变化
4.0
建成区面积/万平方公里
3.5
3.37 3.25
3.04
3.0
2.83
2.60
2.5
2.24 2.40 2.15
2.0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
年份
全国99-06年建成区面积变化
类 型
80
变
60
化
40
图
20
0
潜水
过渡带-西南郊 过渡带-城区
承压水
取样点
NO3-（mg/L）
北京城近郊区不同水文地质单元地下水主要水质指标平均含量历时变化曲线
北京位于华北平 原的西北部边 缘。西部和北 部是绵延不断 的群山，东南 部为冲洪积平 原。全市总面 积16808平方 公里，其中平 原区面积6528 平方公里。北 京地区属海河 流域，大多数 河流源于西、 北部山区，流 经平原，汇入 海河后入渤海。
“城市地下水环境工作”的特点
城市地下水环境是一个自然－人工复合系统
城市地下水环境问题的发生既有自然的原因，也与人为活动有 关，更多的环境问题的出现则是两种作用综合的结果。
所以，城市地下水环境工作必须对自然子系统和人工 子系统有全面的认识。而人工子系统的结构分析则是 目前工作中的一个薄弱环节，亟待加强。
风化壳规模相当有限， 可以导通深部含水层
风化裂隙含水层水量不
大，就地特点补：给不就均地匀排性泄和，各向异性
岩溶含水系统
14
岩溶含水系统
具有地上、地下双层空间结构； 地表水与地下水转化频繁； 岩溶地下水空间分布极不均； 管道化、水系化、易污染。
某市一岩溶水源地受到了四氯化碳污染，污染源 为位于该水源地补给区山坡上的农药厂。