本书在全面总结"十一五"期间中国地质调查局组织完成的"全国地下水污染调查评价"成果基础上编写，也是我国地下水污染调查评价成果的开篇。书中对区域地下水污染调查方法、地下水污染调查评价信息系统建设方法、地下水质量评价方法、地下水污染评价方法、地下水有机污染健康风险评价方法和地下水污染防治区划方法进行了系统探讨；以理论和实例相结合的方式分别论述了地下水污染调查和评价的关键科学问题，提出了地下水污染调查和采样方法、地下水污染样品质量控制方法、地下水有机污染物评价检出限、能够客观反映地下水质量的单因子综合评价方法，用三类水水质标准为对比的地下水污染评价方法，融地下水防污性、资源利用性和污染源荷载为量化指标的进行地下水污染防治区划方法。

第1章引言
水是人类赖以生存、不可缺少的资源。地下水作为水资源的重要组成部分具有分布广泛、变化稳定、水质良好、便于应用等优点，是理想的饮用水源，也是生活、工业和农业用水的重要供水水源。然而，人们在开发利用地下水资源的同时也改变着地下水环境，其中，地下水污染是一个比较严重的问题。地下水一旦遭受污染，便难以控制和恢复，且有可能对生态环境造成严重影响，并威胁人类健康和生存环境。
开展区域性地下水污染调查和评价，查明区域地下水质量和污染状况，提出地下水污染防治策略，是我国经济发展的需求，也是地下水系统保护的需求。本章在分析地下水面临资源短缺和利用价值危机的基础卜，阐述了人类活动加剧地下水水质恶化和污染的严重问题，对地下水污染源和污染物进行了分类，并剖析了地下水污染特征，针对国内外地下水污染调查评价现状，提出了我国区域地下水污染调查评价的总体思路。
1.1地下水面临危机
1.1.1地下水是宝贵的资源
地球浅表赋存着大气水、地表水和地下水，以自由态H2O分子的形式存在，液态为主、部分为固态和气态，总水量约为13.86×10m3，其中咸水占97%以上，淡水不到3%。淡水巾，固态水（冰盖、冰川等）冰盖、冰川等：68.7%约占70%，其余30%是液态水（图1.1）。液态淡水中，地下水约占99%。
大气水、地表水和地下水的“三水”之间在太阳辐射和重力的驱动下相瓦转换，进行水文循环。太阳辐射使液态水转化为气态，上升进入大气圈并随气流运移，在一定条件下，气态水凝结，在重力作用下降落到地面，沿地表径流渗入地下，以地表径流和地下径的方式运移。
形成地下径流的水完全充盈于地下含水介质中，称△土壤水：0.047%饱水带，在饱水带之上岩土窄隙中由水和空气共同充填，称为包气带。地下水按埋藏条件可划分为潜水和承压水；按含水介质又可划分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
潜水是含水层中第一个具有白由表面且有一定规模的含水层中的重力水，与大气水及地表水联系紧密，水位、水量和水质季节性变化明显；承压水充满于卜-下隔水层之间的含水层中，具有一定的承压性，与大气水和地表水联系较差，水质和水量受地质构造控制，水交替缓慢，补给资源贫乏，再生能力较差。
地下水与地表水比较，具有一系列优点：第一，分布广泛且无储存风险。地表水依靠河湖储存，分布范同有限，而地下水随处可有，不占用土地面积，没有工程故障的风险。第二，变化小且水量稳定。我国河川径流量在季风作用下季节及年际变化明显，而地下水的变化相对较小，水资源量较稳定。第三，具有天然调节性。地表水需要修建水库进行丰枯调节，赋存地下水的含水岩系本身就是天然的地下水库，以丰补欠，便于季节性和年际调节。第四，水质良好不易污染。很多时候，地表的污染物会很快流人湖泊和河流中，但是进入含水层必须经过包气带过滤，过滤的过程减少了进入地下水的污染负荷。第五，易于开发利用。地表水开发利用需要比较复杂的工程措施，花费大，而以凿井的方式开发地下水简便易行、成本低廉。因此，地下水已成为当今重要的生活、工业和农业的供水水源。
有些地下水还是矿水，富集菜些盐类元素的地下水，称为工业矿水，是提炼有工业价值矿产品的液体矿床；含有某些特殊组分、具有一定医疗保健作用的地下水，称为矿（质）水，如饮用矿水，用矿水沐浴，对治疗关节炎等具有显著效果。地球内部蕴藏着丰富的地下热能，现如今，开发地下热能用于供暖、发电和洗浴方面的技术已趋于成熟；利用含水介质储能，也是水源利用的一种途径，即冬季向井中注冷水，夏季抽取用于降温（冬储夏用），夏季注入温水，冬季用于供暖（夏储冬用）。近年来，一种新的地热利用方法——地源热泵，即利用浅部地下水的能量调节空气温度，已作为清洁能源大力推广。
由此可见，地下水与人类生活息息相关，是社会发展中必不可少的重要资源。虽然地下水作为供水水源有一系列优点，但也有缺点：地下水储存在含水层中，只有查明分布规律才能利用；虽然不易污染，而一旦污染，不像地表水那样容易治理，而需要花费相当长时问和耗费昂贵成本才能修复。
1.1.2地下水资源的利用价值
地下水资源具有极其重要的利用价值，特别是在供人类饮用方面，据统计，全球超过15亿人以地下水为饮用水源(Sampat，2000)，欧洲和亚太地区地下水饮用率已超过30%，见表1.1；美国有51.7%昀人口饮用水依靠地下水源（SolleyeLa.，1993），1980～1984年平均每年挖37万口水井(Hindall and Eberle，1989)。
在中国，越来越多的城市及乡村使用地下水（图1.2），特别是遇到干旱年份，打井抗旱解决了众多人的饮水冈难。据统计，2007年，全国总用水量为5819×lOsms，其中，地下水供水为1069×lOsms，占18.4%。
我国地下水可采资源量为3527.78×lOsd／a。以秦岭淮河为南北分界线，地下水资源的分布特点是北方少、南方多，南方六省（区）地下水可天然给资源开采资源量占全国的36.59%;按含水层介质性质可开采资源和赋存状态，裂隙水的天然资源量最大，为4308.44×lOsm3／a，占全国可采资源量的'-2口孔隙水27.0%，孔隙水在开发利用上占主要地位，可采岩溶水资源量为1686.09×l08m3la，占47.8%（图1.3）口裂隙水（张宗祜、李烈荣，2004a）；北方大部分省份地下水占总供水量的比重高于地表水，据1999年统计图1.3我国地下水资源分配比重图计，北京市、河北省、山西省、辽宁省、山东省和陕西省的地下水供水率占/IO%以上（图1.11）（张宗祜、李烈荣，2004b）。
图1.4地下水和地表水供水量对照图
1.1.3地下水超采导致水质变差
随着经济活动的增强，人类开采利用地下水的程度也越来越强。许多地区的地下水开采量超过补给量，造成地下水水位持续下降，形成区域地下水水位降落漏斗，并使地下水矿化度、硬度和氯化物等主要指标呈上升趋势，进而导致地下水质量变差。
华北平原地下水不合理开采利用是十分典型的例子。20世纪60年代以来，由于大规模开采地下水而造成浅层地下水水位不均匀下降，形成了地下水水位降落漏斗和地下水超量开采区，主要分布在北京市、保定市、石家庄市、邯郸市和新乡市等。据统计，1964～1972午是地下水水位降落漏斗的形成期，1972～1984年是地下水水位快速下降期。例如，石家庄漏斗水位下降速率南0.4m／a增至0.9m／a，漏斗中心水位由1965年的7.57m降为1975年的15.29m、1985年的31.3m，2003年达52.4m。目前，浅层地下水水位降落漏斗分布于华北平原前城市，地下水水位最大埋深65m（图1.5）；华北平原浅层地下水“超采区”和“严重超采区”的超采量达26.37×l08m'7／a，主要分布在北京市、天津市和河北省的京津以南平原区（张兆吉等，2009）。
由于地下水动力条件的变化打破原来的水盐平衡，地下水水位的下降使土壤积盐与脱盐交替变为以脱盐为主。石家庄浅层地下水水质长期监测资料显示（图1.6），漏斗区浅层地下水矿化度、硬度等主要指标呈上升趋势，20世纪60年代，地下水矿化度一般小于500mg／l)，2008年已达700～800mg／l)，硬度和氯化物在这30多年中也分别增长至11.5mg/L和48mg/L（张兆吉等，2009;王翠华等，2009）。
1.1.4人类活动污染地下水
地下水除被人类过量开采导致资源枯竭和水质变差之外，还常受人类排放的有毒物质威胁，从而使地下水义面临污染危机。地下水污染指在人类活动的影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象。也就是说，不管这种现象是否使水质恶化到影响其使用的程度，只要这种现象一发

前言
第1章引言1
1.1地下水面临危机1
1.1.1地下水是宝贵的资源1
1.1.2地下水资源的利用价值2
1.1.3地下水超采导致水质变差4
1.1.4人类活动污染地下水5
1.2地下水污染源6
1.2.1污染源的分类6
1.2.2工业污染源7
1.2.3农业污染源9
1.2.4生活污染源9
1.2.5区域性污染源9
1.3地下水中的主要污染物9
1.3.1地下水天然化学成分10
1.3.2地下水无机污染物10
1.3.3地下水有机污染物11
1.4地下水污染特征15
1.4.1地下水污染途径15
1.4.2污染物迁移转化18
1.4.3地下水污染的危害19
1.5地下水污染调查评价21
1.5.1国外地下水污染调查评价21
1.5.2我国地下水污染调查评价22
1.5.3区域地下水污染调查评价思路23
第2章地下水污染调查方法24
2.1地下水污染调查阶段划分24
2.1.1前期资料准备24
2.1.2野外基础调查25
2.1.3地下水样品采集27
2.1.4地下水样品检测29
2.2基础调杏方法30
2.2.1遥感技术30
2.2.2地面调查31
2.2.3地球物理勘探33
2.2.4水文地质钻探34
2.2.5示踪技术34
2.3地下水样品采集方法36
2.3.1采样要求36
2.3.2采样设备37
2.3.3采样容器41
2.3.4样品采集与保存方法43
2.4野外工作质量控制46
2.4.1野外基础调查质量控制47
2.4.2样品采集质量控制48
2.5实例——地球物理方法确定垃圾场淋滤液渗漏通道49
2.5.1测区地质概况及地球物理特征49
2.5.2地球物理方法50
2.5.3资料处理与解释52
2.5.4小结57
第3章数据管理58
3.1数据管理的发展与现状58
3.1.1数据管理的重要性58
3.1.2数据管理的发展58
3.1.3我围地质调查数据管理现状60
3.2数据内容60
3.2.1数据的分类60
3.2.2数据的层次关系62
3.2.3数据内容63
3.3数据的合理性分析80
3.3.1数据的利用性检查80
3.3.2区域地下水化学数据的校验与评估81
3.3.3采样精密度评估85
3.4地下水污染调查数据库88
3.4.1数据库的基本结构88
3.4.2数据库的管理功能89
第4章地下水质量评价方法91
4.1国内外研究现状91
1.1.1国外地下水质量评价方法91
4.1.2国内地下水质量评价现状92
4.1.2相关标准及规范94
4.2.1国外地下水质量相关标准94
4.2.2我围地下水质量相关标准96
4.2.3对完善地下水质量标准体系的建议100
4.1.3评价方法研究103
4.3.1内梅罗指数法及其改进103
4.3.2灰色聚类综合评价法及其改进108
4.3.3模糊数学综合评价法111
4.3.4基于分类指标的译指标综合评价法115
4.3.5评价结果对比分析116
4.4.4地下水质量影响冈素识别方法117
4.4.1目的和意义117
4.4.2识别方法的构建117
4.5实例——滹沱河冲洪积平原地下水质量评价118
4.5.1研究区概况118
4.5.2区域地下水质量评价119
4.5.3区域地下水质量影响指标分析120
第5章地下水污染评价方法124
5.1地下水污染评价与背景值获取方法121
5.1.1国内外地下水污染评价方法124
5.1.2背景值获取方法128
5.2检出和超标限值129
5.2.1检出限129
5.2.2超标限132
5.3卑网子污染标准指数评价法134
5.3.1评价指标设置134
5.3.2评价方法的构建134
5.3.3多指标综合评价方法136
5.4实例滹沱河冲洪积平原地下水污染评价137
5.4.1检出和超标评价137
5.4.2地下水污染评价139
第6章地下水有机污染健康风险评价141
6.1国内外健康风险评价研究现状141
6.1.1国外健康风险评价研究现状141
6.1.2国内健康风险评价研究现状143
6.1.3存在问题144
6.2健康风险评价方法145
6.2.1数据收集和数据评估1456.2.2毒性评估116
6.2.3暴露评估149
6.2.4风险表征152
6.2.5不确定性分析154
6.3评价指标体系与评价标准151
6.3.1主要化学物质的健康风险评价指标155
6.3.2生理学指标156
6.3.3与化学物质性质相关的指标160
6.4实例某市工业区有机污染健康风险评价161
6.4.1背景161
6.4.2毒性评估162
6.4.3暴露评估163
6.4.4健康风险评价165
6.4.5影响因素分析168
第7章地下水污染风险评价与防治区划170
7.1研究综述170
7.2地下水污染风险评价172
7.2.1基本理念172
7.2.2评价方法172
7.3地下水防污性能评价173
7.3.1评价模型173
7.3.2评价方法174
7.4地下水污染荷载评价179
7.4.1评价方法179
7.4.2指标体系180
7.4.3指标等级划分和赋值180
7.4.4指标权重181
7.5地下水功能价值评价181
7.5.1层次分析法181
7.5.2矩阵系统法184
7.6地下水污染防治区划185
7.6.1分区原则186
7.6.2分区方法186
7.4实例——华北平原地下水污染风险评价与防治区划187
7.4.1华北平原地下水污染风险评价187
7.4.2华北平原地下水污染防治区划193
第8章成果图的编制196
8.1编制原则1968.2成果图及内容197
8.3编图要求198
8.4图元参数200
参考文献206