白子韶
(菏澤市謝寨引黃灌溉工程管理處,山東 菏澤274000)
取水井是一種常見(jiàn)的取水工程,廢棄取水井如不妥善處理,將會(huì)危害地下水質(zhì)和造成地下污染的污染。本文在剖析廢棄取水井的產(chǎn)生來(lái)源,分析廢棄取水井可能產(chǎn)生的危害和當(dāng)前廢棄取水井的管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了加強(qiáng)取水井管理保護(hù)地下水資源的對(duì)策和建議。
地下水是水資源的組成部分,是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。地下水在分布比較廣泛,水源比較穩(wěn)定,我國(guó)許多省把地下水作為工業(yè)和生活用水的主要水源。特別是在地表水源不足的北方地區(qū),開(kāi)發(fā)利用地下水源,發(fā)展農(nóng)田灌溉,改善和開(kāi)辟了牧區(qū)缺水草場(chǎng),解決了廣大地區(qū)人畜飲水。根據(jù)2013年公布的第一次全國(guó)水利普查成果,全國(guó)地下水取水井有9749萬(wàn)眼,其中機(jī)電井5383萬(wàn)眼,人力井4366萬(wàn)眼;地下水取水量每年達(dá)到1084億立方米。全國(guó)共有地下水源地1847處。
地下水的開(kāi)發(fā)形式大致可分為:垂直取水系統(tǒng)、水平取水系統(tǒng)。水平取水建筑物的類型按不同地貌和水文地質(zhì)條件,常采用的有集水管道、坎兒井和載潛流工程等。水平取水建筑物受地形條件的影響較大,北方地區(qū)采取垂直取水系統(tǒng)的比較普遍,這種系統(tǒng)的主要特征是取水建筑物的方向與地面垂直,包括各種類型的水井,如筒井、管井、筒管井、自流井、井群等。按照井型結(jié)構(gòu)主要有:磚井、石井、混凝土井、大骨料井、輻射井、機(jī)井、真空井等。按井筒位置與含水層的關(guān)系可以分為完整井和非完整井兩種。完整井井筒穿過(guò)所用含水層(一個(gè)或數(shù)個(gè))的整個(gè)厚度,井底座落在隔水層上。水是由井壁進(jìn)入井內(nèi)。非完整井井筒沒(méi)穿過(guò)所用含水層(一個(gè)或數(shù)個(gè))的整個(gè)厚度,水由井壁、井底同時(shí)進(jìn)入或僅從井壁進(jìn)水,或僅從井底進(jìn)水(見(jiàn)下圖)。
圖1 完整井、非完整井示意圖1.完整井;2.非完整井;3.潛水含水層;4.隔水層
一般情況,為了盡可能的多開(kāi)采地下水,采用完整井的情況較多。由于完整井穿過(guò)多個(gè)含水層,易造成多個(gè)含水層之間的水源串層,造成地下水水質(zhì)變化,必須要做到隔水層的封堵,避免不同含水層之間水源串層。
按開(kāi)采和取集地下水的方法及構(gòu)筑物型式分為管井、大口井、滲渠、輻射井。管井主要適用于開(kāi)采深層地下水(一般多為承壓水),因井管直徑較小,成井深,井壁需用各種材料制成的管子加固,故稱管井。打管井要用專門的鑿井機(jī)械鉆孔,一般要用深井水泵提水。這是現(xiàn)在北方地區(qū)開(kāi)采深層地下水常用的一種井型。管井的深度隨所取用含水層的埋深深度和開(kāi)采條件而定。農(nóng)用機(jī)井,一般為80-200米,部分井在300米左右。地下水分為潛水(無(wú)壓)、承壓水和泉水,潛水一般指地表面以下至第一層隔水層以上的含水層,其補(bǔ)給來(lái)源較近,有的是地表水的滲透,有的是江河水的滲透,其水質(zhì)和水量的變化較明顯,與周圍環(huán)境的關(guān)系甚為密切。
鑿井施工過(guò)程中,一方面由于施工工藝原因或施工人員對(duì)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不熟悉,導(dǎo)致鑿井不成功而異地重建,產(chǎn)生一部分未及下管而形成的鉆孔;另一方面,少數(shù)取水井成井后出水量小,達(dá)不到使用要求,因沒(méi)有實(shí)用價(jià)值而成為廢井。
取水井像所有的取水工程一樣是有使用壽命的,在使用后期即便是經(jīng)過(guò)維修也只能暫時(shí)延長(zhǎng)使用壽命,最終取水井會(huì)因達(dá)到使用年限不具維修價(jià)值而報(bào)廢,這種方式產(chǎn)生的廢棄井占大部分。
地下水的大量長(zhǎng)期開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致地下水位的持續(xù)下降,形成地下水降落漏斗,一部分取水井因水泵懸于地下水位之上失去取水功能,導(dǎo)致取水井廢棄。在部分城市地下水源地、少數(shù)工業(yè)取水集中的地區(qū),因長(zhǎng)期超采導(dǎo)致地下水位不斷下降,加之沒(méi)有替代水源,取水井越打越深,較早開(kāi)鑿的取水井水泵無(wú)法下到靜水位一下,不得不報(bào)廢棄用。
隨著城市的擴(kuò)展和工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,一部分耕地變?yōu)楣I(yè)用地和城市用地,當(dāng)公共管網(wǎng)到達(dá)后人們采用公共供水管網(wǎng)水源供水,導(dǎo)致原耕地上遺留灌溉取水井失去功能而廢棄。由于農(nóng)田灌溉對(duì)水質(zhì)要求較低,當(dāng)耕地轉(zhuǎn)為其他用途,原來(lái)灌溉用取水井水量和水質(zhì)無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)或居民生活使用要求,導(dǎo)致原農(nóng)業(yè)灌溉井棄置不用,造成耕地灌溉井成為廢棄。
一部分地區(qū)用水規(guī)劃和政策改變、用水結(jié)構(gòu)調(diào)整也會(huì)帶來(lái)一些正常使用的取水井被廢棄停用。比如有的地區(qū)借助引黃便利,建設(shè)引黃工程,使用黃河水作為公共供水水源,出于保護(hù)地下水資源的目的,將正在使用的自備井做封閉處理。隨著生活水平提高,人們利用優(yōu)質(zhì)水源替代劣質(zhì)水源,也會(huì)導(dǎo)致原水質(zhì)較差的取水井被廢棄。
以上是廢棄水源井的主要來(lái)源,絕大多數(shù)的水源井是因達(dá)到使用壽命而正常報(bào)廢。對(duì)于廢棄水源井的管理,不能因停止取水而結(jié)束,在取水井報(bào)廢或放棄使用后,必須要采取技術(shù)封填措施。如不進(jìn)行技術(shù)封填,一方面會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生不利影響,隨著廢棄井的停用,井管暴露在地下潮濕的環(huán)境中慢慢腐蝕,洞穿多個(gè)含水層的完整井的將會(huì)造成地下水串層,地下咸水層越流補(bǔ)給到淡水層,造成水質(zhì)惡化。另一方面,還可能導(dǎo)致地表雨水雜物等經(jīng)井口流入地下,對(duì)地下水造成污染,更可怕的是如果被作為排污井向地下排污,將對(duì)地下水造成無(wú)法挽回的損失。
地表以下地層復(fù)雜,地下水流動(dòng)極其緩慢,地下水污染具有過(guò)程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點(diǎn)。地下水污染的原因主要有:工業(yè)廢水向地下直接排放,受污染的地表水侵入到地下含水層中,人畜糞便或因過(guò)量使用農(nóng)藥而受污染的水滲入地下等。污染的結(jié)果是使地下水中的有害成分如酚、鉻、汞、砷、放射性物質(zhì)、細(xì)菌、有機(jī)物等的含量增高。污染的地下水對(duì)人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有危害。 地下水污染與地表水污染有一些明顯的不同:由于污染物進(jìn)入含水層,以及在含水層中運(yùn)動(dòng)都比較緩慢,污染往往是逐漸發(fā)生的,若不進(jìn)行專門監(jiān)測(cè),很難及時(shí)發(fā)覺(jué);發(fā)現(xiàn)地下水污染后,確定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。排除污染源之后,地表水可以在較短時(shí)期內(nèi)達(dá)到凈化;而地下水,即便排除了污染源,已經(jīng)進(jìn)入含水層的污染物仍將長(zhǎng)期存在。
對(duì)于廢棄取水井的管理,《中華人民共和國(guó)水污染防治法》有如下規(guī)定:“禁止利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物?!薄渡綎|省實(shí)施〈中華人民共和國(guó)水法〉辦法》規(guī)定“禁止向滲井、滲坑、裂縫、溶洞以及棄用和報(bào)廢水井排放有害物質(zhì)。報(bào)廢水井應(yīng)當(dāng)由原使用者及時(shí)封閉;拒不封閉的,由有管轄權(quán)的水行政主管部門組織封閉,所需費(fèi)用由原使用者承擔(dān)?!备鶕?jù)上述規(guī)定,報(bào)廢水井的封閉主體為原水井使用者,監(jiān)督管理則是具有管轄權(quán)的水行政主管部門。倘若封閉不徹底,僅僅是貼封條或是把井口焊死,仍然是沒(méi)有解決根本問(wèn)題,深層取水井洞穿的多個(gè)含水層仍然通過(guò)井管連通,井管腐蝕后可能造成地下水的混層,不同含水層越流補(bǔ)給會(huì)導(dǎo)致地下水水質(zhì)變化。
法律對(duì)于廢棄取水井的封閉沒(méi)有規(guī)定詳細(xì)的操作規(guī)程和技術(shù)規(guī)范,未對(duì)拒不封閉措施取水單位制定規(guī)定相應(yīng)處罰措施,缺乏實(shí)際的可操作性。當(dāng)前城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的城市和工業(yè)取水井的封閉有水行政主管部門的監(jiān)管,監(jiān)督部門能夠監(jiān)督封閉,但農(nóng)村灌溉井暫時(shí)不需辦理取水許可證和繳納水資源費(fèi),行政主管部門也就沒(méi)有管理權(quán),無(wú)法監(jiān)督灌溉井的封閉,造成廣大農(nóng)村的灌溉井則成為廢棄取水井管理的空白。
盡快制定并發(fā)布報(bào)廢井管理實(shí)施細(xì)則,明確不同廢棄取水井必須要采取的技術(shù)封閉措施,明確封閉的責(zé)任主體,對(duì)不履行封閉義務(wù)的制定相應(yīng)的處罰措施。
加強(qiáng)在用取水井的建檔管理,對(duì)城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的取水井建立檔案,實(shí)施全過(guò)程的制度化管理,加強(qiáng)取水井報(bào)廢管理,對(duì)于各種報(bào)廢取水井必須在水行政主管部門的監(jiān)督下進(jìn)行技術(shù)封閉和驗(yàn)收建檔,最大程度保護(hù)地下水資源。
對(duì)鑿井行業(yè)的從業(yè)行為進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范,加強(qiáng)鑿井施工企業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)和業(yè)務(wù)指導(dǎo),提高成井率和成井質(zhì)量,減少鑿井過(guò)程中的廢棄井的產(chǎn)生,延長(zhǎng)取水井使用年限,將全部取水井納入管理,對(duì)取水井實(shí)行開(kāi)鑿、使用、報(bào)廢全生命周期的管理。
加強(qiáng)廢棄取水井封閉技術(shù)的研究,對(duì)不同地區(qū)、不同用途、不同深度的取水井封閉技術(shù)進(jìn)行研究,因地制宜探索經(jīng)濟(jì)科學(xué)和低成本的封閉措施,用最低代價(jià)有效封閉取水井,保護(hù)地下水資源。
對(duì)城市規(guī)劃控制范圍內(nèi)永久停用或報(bào)廢的深井徹底封閉,有使用價(jià)值暫時(shí)封存的水井,提水設(shè)備暫不拆除,定期開(kāi)泵抽水保證水井質(zhì)量,作為城市應(yīng)急水源。對(duì)封存?zhèn)溆玫娜∷咨票9埽愫盟車男l(wèi)生防護(hù),嚴(yán)禁傾倒垃圾、廢渣和灌注污水。留作長(zhǎng)期觀測(cè)的停用井,安裝觀測(cè)設(shè)施并與產(chǎn)權(quán)單位辦理委托保管協(xié)議。
發(fā)展是硬道理,時(shí)代的進(jìn)步是靠發(fā)展來(lái)推動(dòng)的,但是發(fā)展的前提是不損害環(huán)境。中國(guó)現(xiàn)在處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)期,水資源保護(hù)任重而道遠(yuǎn),絕不能走先污染再治理的老路了,一旦環(huán)境污染了要花幾十倍的代價(jià)去治理,而且恢復(fù)到以前一樣幾乎不可能,尤其是地下水的污染是更加難以治理,可能要幾百年才能治理好。 地下水污染防治必須以預(yù)防為主,進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染,就應(yīng)及時(shí)采取措施,防微杜漸,盡量減少污染物進(jìn)入地下含水層的機(jī)會(huì)和數(shù)量。