论文部分内容阅读
地下水是水资源的重要组成部分,在干旱半干旱地区居民生产生活中起着举足轻重的作用。近年来,在全球气候变化的大背景下,城市化、工业化进程加快,人类活动对地下水环境的影响不断加强。在自然因素和人类活动的双重影响下,部分地区出现了地下水蒸发浓缩作用加强、地下水水质恶化、地下水污染地表水、地下水超采严重、地下水位持续下降、土地荒漠化、地面沉降和地裂缝等地下水环境问题,已成为经济社会可持续发展的重要制约因素之一。《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》与《环境影响评价技术导则—地下水环境》的颁布实施,标志着地下水环境研究已提升为国家战略性研究课题。本文以宁夏卫宁平原为例,开展人类活动影响下地下水环境研究,选题对于地下水合理开发利用和地下水环境保护具有重要的理论意义和实际应用价值。在广泛查阅国内外文献的基础上,依托国家自然科学基金、宁夏环保专项、长安大学博士生助研项目,通过大量室内外试验、统计模拟及理论推导与分析,得到了以下创新性成果:(1)发展了地下水环境的定义,扩展了内涵,将地下水环境看作是一个同时具有自然属性和社会属性的概念,一切与地下水直接和间接相关的自然作用和社会作用均应归到地下水环境的研究范畴之内。将人类对地下水环境的影响归纳为三个方面:过量开采或排泄地下水、过量补充地下水和污染地下水;两种类型:直接影响和间接影响。影响地下水环境的各种因素相互交织在一起,进一步加大了人类活动影响下地下水环境研究的复杂性。人类活动影响下的地下水环境研究是一个综合性的、多学科的、复杂的研究领域,需要综合利用多种研究方法和多学科理论。(2)针对卫宁平原,构建了一套充分考虑人类活动影响下的地下水环境研究理论与方法体系。该方法体系包括了地下水环境调查评价、地下水环境试验、地下水环境预测、地下水环境监测、地下水环境保护与管理五个子系统。介绍了地下水环境研究的主要方法手段,并强调了监测和管理的重要性,有利于推动地下水环境的保护与管理的发展。(3)深化了径向收敛流弥散的研究,并将该理论创造性地应用于卫宁平原不同含水层岩性、不同地貌单元的野外试验。径向收敛流弥散试验可以同时确定水文地质参数和弥散参数,而且还具有试验成功率高、避免含水层人为污染和试验费用低等优点,值得在地下水环境研究中推广。(4)首次在卫宁平原展开了系统的水文地球化学、同位素、数值模拟和监测体系建设等研究。在研究中,综合运用了多种先进技术与方法,突出了人类活动影响下地下水环境研究的多学科交叉的特点。(5)论述了人类活动影响下地下水环境研究所面临的挑战和带来的机遇。人类活动影响下的地下水环境研究是一项机遇与挑战并存的研究课题,具有复杂性、长期性和不确定性,对专业技术人员能力、合作与数据共享机制和先进技术手段都提出了挑战,但同时也给多学科交叉发展、地下水环境基础理论研究和地下水科学基础教育等方面带来了发展的机遇。