Análisis de los recursos de aguas subterráneas y los problemas ambientales en el noreste de China
(1Facultad de Geología y Recursos Minerales de Shenyang, Shenyang, 110032; 2Escuela de Recursos e Ingeniería Civil, Universidad del Noreste, Shenyang, 110004)
Basado en el análisis de la situación actual de los recursos hídricos en el noreste de China, el volumen promedio de recursos hídricos para varios años se calcula en 1600,65 × 108 m3/a, y el volumen de recursos hídricos disponible es 880,21 × 108 m3/a. de los cuales el volumen explotable de recursos de agua subterránea es 483,08×65438+. Se señala que los recursos hídricos en general parecen tener potencial, pero no coinciden con la distribución de la población, los recursos de tierras cultivadas y la economía, lo que resulta en escasez de agua en una superficie considerable de tierra, y la base para una utilización sostenible es ya muy frágil. Los problemas ambientales causados por la sobreexplotación de las aguas subterráneas en el noreste de China se resumen en escasez de agua, grave contaminación del agua, deterioro del medio ambiente ecológico, deformación del suelo, etc. Se proponen contramedidas para prestar igual atención a la utilización sostenible de los recursos hídricos y a la protección y mejora del medio ambiente natural.
Palabras clave: Recursos de aguas subterráneas y cuestiones ambientales del noreste
Prefacio
Los recursos de aguas subterráneas son uno de los recursos naturales importantes para la supervivencia y el desarrollo humanos, y un recurso sostenible para la economía y la sociedad nacionales desarrollar continuamente recursos económicos estratégicos insustituibles. El noreste de China tiene un territorio vasto, aunque la cantidad total de recursos hídricos es relativamente abundante. Sin embargo, la distribución espaciotemporal de los recursos hídricos es extremadamente desigual y la distribución de la población, los recursos y la productividad está gravemente desequilibrada, lo que ha provocado una grave escasez de agua en algunas zonas. El desarrollo y la utilización irrazonables de los recursos de aguas subterráneas han producido una serie de problemas geológicos ambientales. . Comprender el estado actual de los recursos hídricos en el noreste de China y analizar sus problemas ambientales es de gran importancia para revitalizar la antigua base industrial en el noreste de China y apoyar el desarrollo sostenible de la economía y la sociedad nacional regional con el uso sostenible de los recursos hídricos.
1 Estado actual de los recursos hídricos
La cantidad total de recursos hídricos es 1,1
La cantidad media de recursos hídricos superficiales en el noreste de China es 1134,65×108 m3 /a, y el suministro natural de agua subterránea es El volumen de recursos hídricos es 766,98×108m3/a, y el volumen de cálculo repetido de agua superficial y subterránea es 300,98×108m3/a
Debido a la influencia de Debido a las condiciones meteorológicas, hidrológicas, montañosas y fluviales, e hidrogeológicas, la distribución de los recursos hídricos en esta zona es extremadamente desigual. La cantidad máxima de recursos hídricos en la provincia de Heilongjiang es 653,12×108m3/a, y la cantidad mínima promedio de recursos hídricos en la provincia de Liaoning es 273,92×108m3/a. El orden de la cantidad de recursos hídricos es Provincia de Heilongjiang>Provincia de Jilin>este de Mongolia Interior>Liaoning. Provincia.
Los recursos hídricos per cápita de la región son sólo 1/8 de los recursos hídricos per cápita del mundo y la mitad de los recursos hídricos per cápita del país, lo que la convierte en un área con escasez moderada de agua. En orden de recursos hídricos per cápita, Mongolia Interior oriental > provincia de Heilongjiang > provincia de Jilin > provincia de Liaoning, entre las cuales la provincia de Liaoning es una zona con grave escasez de agua.
Tabla 1 Estadísticas de recursos hídricos promedio de varios años en el noreste de China (108 m3/a) [1]
Nota: Según el Boletín Nacional de Recursos Hídricos 1999-2002 y el "China's Recursos de aguas subterráneas—— Cálculo de los resultados de la nueva ronda de evaluación nacional de recursos de aguas subterráneas.
El promedio plurianual de recursos hídricos disponibles en la región es de 880,21×108m3/a, de los cuales 397,13×108m3/a pueden utilizarse para recursos hídricos superficiales y 483,08×108m3/a pueden explotarse para aguas subterráneas. recursos hídricos..
1.2 Estado actual del desarrollo y utilización de los recursos hídricos
El desarrollo y utilización de los recursos hídricos en el noreste de China se muestra en la Tabla 2. Debido a la diferente población, estructura industrial, escala urbana y distribución de las diferentes regiones, el grado de desarrollo y utilización de los recursos hídricos también es diferente. De 1999 a 2002, la provincia de Heilongjiang tuvo la mayor utilización promedio de recursos hídricos, que fue de 295,94 × 108 m3/a, y el este de Mongolia Interior tuvo la menor utilización promedio de recursos hídricos, que fue de 70:34 × 108 m3/a. la utilización es Provincia de Heilongjiang > Provincia de Liaoning > Provincia de Jilin > Mongolia Interior Oriental (Tabla 2).
Tabla 2 Tabla de análisis del desarrollo y utilización de los recursos hídricos en el noreste de China [1] Unidad: 108m3/a
Nota: Elaborado con base en datos del Boletín Nacional de Recursos Hídricos de 1999 a 2002.
En los últimos años, en el desarrollo y utilización de los recursos hídricos en el noreste de China, la cantidad de agua superficial utilizada ha ido disminuyendo, mientras que la cantidad de extracción de agua subterránea ha ido aumentando, pero la cantidad total de recursos hídricos desarrollado y utilizado está disminuyendo (Figura 1).
Figura 1 Cuadro de análisis del desarrollo y utilización de los recursos hídricos en el noreste de China
En general, todavía existe potencial para el desarrollo y la utilización de los recursos hídricos en esta región. Sin embargo, la distribución regional está extremadamente desequilibrada y no coincide con la población, los recursos de tierra cultivada y la distribución económica.
Como resultado, una superficie considerable de tierra carece de recursos hídricos y la base para una utilización sostenible ya es muy frágil.
2 Análisis de cuestiones ambientales
2.1 Escasez de agua
Con la intensificación de las actividades productivas y económicas y el rápido aumento de la población urbana (pueblos), el agua Oferta de ciudades (pueblos) La escasez se ha convertido en un problema importante que restringe el desarrollo económico. Muchas ciudades del noreste de China consideran que las aguas subterráneas son una fuente importante o incluso la única de suministro de agua. El creciente nivel de urbanización ha ampliado la demanda de recursos hídricos, lo que ha provocado escasez de agua en las zonas urbanas, sobreexplotación de las aguas subterráneas y problemas ambientales de las aguas subterráneas.
Debido a la explotación irrazonable del agua subterránea en algunas áreas, el nivel del agua subterránea continúa disminuyendo, formando un embudo regional de descenso del nivel del agua subterránea. Además, el área del embudo descendente continúa expandiéndose hacia la periferia, lo que tiene un impacto negativo en la circulación normal de los recursos hídricos. Como resultado, algunas fuentes de suministro de agua y algunos pozos de suministro de agua quedaron paralizados [2]. En 2001, hubo en general menos precipitaciones en el noreste y un aumento de la minería en las principales ciudades, lo que provocó una fuerte caída de los niveles de agua subterránea. En comparación con 2000, la disminución en la mayoría de las zonas es de aproximadamente 1 millón.
El recurso hídrico promedio de varios años en la ciudad de Anshan, provincia de Liaoning, es de 35,71 × 108 m3, y el recurso hídrico per cápita en la ciudad es de 126 m3, lo que representa solo el 11 % del recurso hídrico per cápita del mundo. El recurso hídrico total promedio de varios años en la ciudad de Benxi es de 4,36 × 108 m3, y el recurso hídrico per cápita es de solo 451 m3. Además, el uso irrazonable destruye el campo de flujo de agua subterránea y desperdicia recursos de agua subterránea. Por ejemplo, el drenaje anual de la mina a cielo abierto Fushun West es de 3000 × 104 ~ 4000 × 104 m3, y el drenaje anual de la mina Laohutai es de 700 × 104 ~ 900 × 104 m3.
Los recursos hídricos superficiales de Daqing son escasos y la explotación permitida de aguas subterráneas es de 2,3 × 108 m3/a. El consumo actual de agua ha alcanzado los 3,9 × 108 m3/a y las aguas subterráneas están sobreexplotadas. La sobreexplotación local de las aguas subterráneas ha provocado que el nivel del agua siga descendiendo, formando un embudo de caída de aguas subterráneas. El área de impacto del embudo que cae es de 5.560 km2 y el nivel del agua tiene 45 m de profundidad, lo que ha disminuido en un promedio de 0,96 m por año en comparación con la etapa inicial de minería.
Al mismo tiempo, el deterioro de la calidad del agua subterránea ha exacerbado aún más la escasez de agua.
2.2 El medio acuático está gravemente contaminado.
Debido al aumento de los vertidos de aguas residuales industriales y domésticas y al uso extensivo de pesticidas y fertilizantes, el problema de la contaminación del medio ambiente acuático se ha vuelto cada vez más prominente. Según estadísticas incompletas, el vertido total de tres desechos en la cuenca del río Songliao en 2002 fue de 62,87×108t, de los cuales 32,75×108t se produjeron en la cuenca del río Songhua y 30,12×108t en la cuenca del río Liaohe. La descarga de "tres desechos" ha contaminado gravemente la calidad del agua de las cuencas de los ríos Songhua y Liaohe. Los principales contaminantes de las aguas superficiales son el nitrógeno amoniacal, el nitrógeno nitrato, el petróleo, los fenoles volátiles, el cianuro, el arsénico, el mercurio y la demanda bioquímica de oxígeno.
Según el análisis de datos, la longitud total del río evaluado en 2002 fue de 14.869,4 kilómetros, los cuales cumplían con los estándares de calidad de aguas superficiales de Clase I y II, representando sólo el 10% de la longitud total del río. . La longitud de los ríos con calidad de agua de Clase III es de 5017,6 km, lo que representa el 34% de la longitud total del río; la longitud de los ríos con calidad de agua de Clase IV y superior es de 8413,5 km, lo que representa el 56% de la longitud total del río. Se puede observar que la calidad del agua superficial es en general mala. Además, los resultados del monitoreo en los últimos años muestran que la calidad del agua de Clase I, ⅱ y ⅳ está disminuyendo, mientras que la calidad del agua de Clase 2 está aumentando (Figura 2).
Figura 2 Curva de cambio del nivel de las aguas superficiales en el noreste de China
Con la contaminación del medio ambiente superficial, la contaminación de las aguas subterráneas se está volviendo cada vez más grave. Las áreas severas se distribuyen principalmente alrededor de ciudades y pueblos, en áreas donde se distribuyen masas de agua superficiales contaminadas y en áreas de riego agrícola contaminadas, la contaminación ambiental de las aguas subterráneas muestra una tendencia a expandirse de un punto a otro y de las ciudades a las zonas rurales. Los principales contaminantes en aguas poco profundas incluyen nitrógeno amoniacal, nitrógeno nitrato, petróleo, fenol volátil, cianuro, arsénico, mercurio, etc. , el contenido de las aguas subterráneas supera en gran medida los estándares para el agua potable.
Actualmente hay más de 20.000 pozos petroleros en el campo petrolífero de Daqing, que utilizan una nueva tecnología de inyección de agua. Después de que la mezcla de agua y petróleo extraída se separa y purifica inicialmente en la superficie, parte del agua se inyecta nuevamente en el suelo y el agua aceitosa ingresa a la capa freática, lo que provoca la contaminación de las aguas subterráneas y de las aguas residuales industriales y domésticas; vertidos en cuerpos de agua superficiales, causando contaminación de las aguas superficiales. Al mismo tiempo, las masas de agua superficiales y las aguas subterráneas penetran y se reponen entre sí, provocando la contaminación de las aguas subterráneas.
El tipo químico del agua subterránea en la ciudad de Fushun ha cambiado su estado natural bajo la influencia de las actividades humanas, del tipo bicarbonato al tipo ácido sulfúrico, tipo sulfato de bicarbonato, tipo cloruro de sulfato y otros tipos complejos. El valor más alto de SO4-2 fue de 11449,5 mg/l, que fue 41,8 veces mayor que el estándar y 80,6 veces mayor que el valor de fondo.
El contenido más alto de NO3 alcanzó 714,15 mg/l, lo que fue 8,1 veces mayor que el estándar y 22 veces mayor que el valor base. La salinidad más alta fue de 25283 mg/L, que fue 25,3 veces mayor que el estándar y 51,4 veces mayor que el valor de fondo. La ganga de carbón acumulada en una gran superficie está contaminada por la precipitación, la lixiviación y la infiltración. Los cambios en el flujo de las aguas subterráneas aceleran la propagación de contaminantes, lo que hace que la contaminación de las aguas subterráneas sea más grave. Según el análisis de monitoreo, en el área de Xinqiu a Hanjiadian, al sur de la línea ferroviaria Daxin en el área minera de Fuxin, el tipo hidroquímico de agua subterránea ha cambiado gradualmente del agua tipo bicarbonato original al agua tipo bicarbonato de calcio, agua tipo bicarbonato y agua tipo bicarbonato. agua tipo sulfato. La dureza total del agua subterránea alrededor de la montaña de ganga de carbón en la mina a cielo abierto de Xinqiu es tan alta como 2170 mg/l, y el sulfato es tan alto como 710 mg/l, superando con creces el valor de fondo.
El nivel de sobreexplotación de las aguas subterráneas en zonas costeras como Dalian y Yingkou ha disminuido, destruyendo el equilibrio de presión entre el agua dulce subterránea y el agua de mar, provocando la intrusión de agua de mar y el deterioro de la calidad del agua subterránea.
2.3 Deterioro del entorno ecológico
La disminución de los niveles de agua subterránea regional también ha reducido el consumo ecológico de agua, los humedales se han reducido o han desaparecido, la vegetación superficial ha sido destruida y la desertificación de la tierra ha provocado problemas ecológicos. degradación del medio ambiente. En comparación con el mismo período de 2002 y 1999, la profundidad del agua subterránea en la Reserva Natural de Honghe disminuyó aproximadamente 1,2 m en promedio [3]. La caída de los niveles de agua intensifica el intercambio entre el agua de los humedales y las aguas subterráneas, lo que hace que el agua de los humedales reponga las aguas subterráneas en grandes cantidades, alcanzando un nuevo equilibrio hídrico y provocando que el área de los humedales disminuya. El área de humedal original de la provincia de Heilongjiang era de 850 × 104 ha, y el área de humedal actual es de 434 × 104 ha [4]. Para poner otro ejemplo, la superficie de pastizales de la llanura de Songnen era de 280×104 ha a principios de la década de 1960, pero disminuyó a 223,3×104ha en la década de 1980, con una disminución anual promedio de 1,87×104ha. En la actualidad, la superficie de tierra desertificada en la llanura de Songnen ha alcanzado los 5.960 km2 y todavía se está expandiendo a un ritmo de 100 km2 por año [5].
La calidad del agua de los ríos está gravemente contaminada y los humedales también se enfrentan a graves amenazas.
En las tierras de cultivo se utilizan una gran cantidad de pesticidas y fertilizantes químicos, y el suelo y el agua están contaminados. Según las estadísticas, la cantidad de aplicación anual de fertilizantes y pesticidas químicos en la llanura de Sanjiang es de aproximadamente 32×104t y 0,46×104t [6]. Debido a la frecuente aparición de plagas y enfermedades, la cantidad de pesticidas aumentará aún más, contaminando así los cuerpos de agua y el suelo.
Con la migración de contaminantes durante el ciclo del agua, el agua y el suelo del humedal se contaminan, lo que resulta en una disminución de la función del humedal y un mayor deterioro del entorno ecológico.
2.4 Deformación del suelo
El sistema Cuaternario en la zona de la llanura es más grueso y tiene una estructura más blanda, sumado a la continua sobreexplotación de las aguas subterráneas en los últimos años, un descenso del nivel freático en grandes superficies. se ha formado el embudo. Cuando el nivel del agua local desciende por debajo del techo del acuífero, la presión hidrostática disminuye, destruyendo la estructura de tensión del acuífero, provocando una deformación por compresión del propio peso del suelo, provocando hundimientos del suelo. Las grietas del suelo son causadas por un asentamiento desigual. En el área de construcción de la planta de producción de petróleo número 1 de Daqing, los cimientos de algunos edificios se han hundido más de 20 cm [7].
3 Contramedidas
3.1 Planificación integral y gestión científica
Basadas en las características de distribución espacial y temporal de los recursos hídricos, la capacidad de carga de los recursos hídricos y el medio ambiente , combinado con el desarrollo regional de la economía nacional. Las necesidades de diseño y construcción del entorno ecológico tienen como objetivo la utilización sostenible de los recursos hídricos y el desarrollo coordinado de la población, los recursos, el medio ambiente y la economía. Planificar integralmente el desarrollo, utilización y protección de los recursos hídricos y establecer un sistema de gestión científica y un sistema de apoyo técnico para lograr la utilización sostenible de los recursos hídricos regionales.
3.2 Almacenamiento conjunto, consideración general
El almacenamiento de recursos hídricos debe implementar la estrategia de almacenamiento conjunto superficial y subterráneo, adherirse al principio de consideración general de los recursos de agua superficial y subterránea, y Uso del agua aguas arriba, aguas medias y aguas abajo. Aprovechar al máximo las ventajas respectivas de los embalses superficiales y subterráneos para desarrollar y utilizar integralmente los recursos hídricos. El desarrollo y utilización de los recursos hídricos debe tener en cuenta el entorno ecológico y el uso del agua, de modo que el agua y los recursos naturales puedan utilizarse en un círculo virtuoso y de forma permanente.
3.3 Aumentar los ingresos, reducir los gastos y hacer un uso integral
El desarrollo y la utilización racionales de los recursos hídricos y la conservación integral de los recursos hídricos son medidas importantes para lograr el objetivo de la utilización sostenible del agua. recursos. Dar prioridad al ahorro de agua, ajustar la estructura industrial, mejorar la eficiencia en la utilización de los recursos hídricos, desarrollar industrias que ahorren agua y construir una sociedad que ahorre agua de manera científica y a través de múltiples canales, y defender enérgicamente el desarrollo y la utilización de agua; agua de lluvia, agua de mar y agua salobre, e implementar Diferenciar el uso del agua, utilizar de manera integral los recursos hídricos y realizar el reciclaje de aguas residuales.
3.4 Optimizar el medio ambiente y proteger los recursos hídricos
El medio natural es cuna de la vida, y la calidad ambiental afecta directamente a la supervivencia y desarrollo de la sociedad humana.
El desarrollo sostenible debe basarse en la protección del medio ambiente natural y coordinarse con la capacidad de carga de los recursos y el medio ambiente. La disponibilidad de agua incluye la calidad y cantidad del agua. Sin una calidad de agua cualificada, no habrá cantidad de agua. La optimización del entorno natural y la protección de los recursos hídricos son las claves para lograr una utilización sostenible de los recursos hídricos.
Es necesario educar a todo el pueblo sobre los valores de los recursos hídricos y despertar la conciencia pública sobre la protección del medio ambiente, fortalecer la protección del medio ambiente, mejorar y optimizar el medio ambiente, proteger los recursos hídricos y lograr la armonía entre el hombre y la naturaleza; .
Debemos apoyarnos en el progreso científico y tecnológico para fortalecer la gestión integral de las fuentes de contaminación, comenzando desde la fuente, limitando estrictamente el vertido de residuos, protegiendo los recursos hídricos y prestando igual atención al desarrollo, utilización, protección y mejora.
4 Conclusión
El noreste de China tiene un vasto territorio, con un volumen promedio anual de recursos hídricos de 1600,65×108 m3/a; los recursos hídricos disponibles son 880,21×108 m3/a; entre las cuales, el volumen de extracción de agua subterránea es de 483,08 × 108 m3/a;/a; el volumen de extracción de agua subterránea actual es de 266,69 × 108 m3/a/a. Las diferencias en las condiciones naturales en diferentes regiones conducen a diferencias significativas en la abundancia de recursos hídricos. . En general, los recursos hídricos parecen tener todavía potencial, pero la distribución dentro de la región es extremadamente desigual y no coincide con la población, los recursos de tierras cultivadas y la distribución económica. La explotación excesiva de las aguas subterráneas ha causado problemas ambientales como escasez de agua, grave contaminación del agua, deterioro del medio ambiente ecológico y deformación del suelo. Las bases para el desarrollo sostenible ya son muy frágiles. Para lograr el desarrollo sostenible de la economía y la sociedad nacionales, debemos tomar como premisa el uso sostenible de los recursos hídricos, tomar medidas integrales para mejorar la eficiencia de la utilización de los recursos hídricos, optimizar el medio ambiente natural e insistir en el mismo énfasis en el desarrollo, la utilización , protección y mejora.
Referencia
[1] Di Zhiqiang, Miao Ying, Jia Weiguang. Estado actual y estrategias de utilización sostenible de los recursos hídricos en el noreste de China. Geología y Recursos, 2004, 13:112 ~ 115.
Jia Weiguang, Di Zhiqiang, etc. Escasez de agua en el oeste de Songliao y sus contramedidas. Geología y Recursos, 2003, 12: 233 ~ 236.
[3]Liu Zhengmao, Ma Zhijie. Estudio sobre la demanda de agua de la Reserva Natural Nacional Honghe. Protección de los recursos hídricos, 2003, 5: 23 ~ 26.
Cheng Ling, Kong Xiangwei, etc. Protección de humedales y desarrollo del ecoturismo en la provincia de Heilongjiang. Investigación de tierras y recursos naturales, 2003, 3: 57 ~ 58.
Meng·. Causas y contramedidas de las tormentas de arena en la cuenca de Songliao. Conservación del suelo y el agua de China, 2001, 6: 26 ~ 27.
Luego Shou Hai, Jason, Mang Hong. Sobre la construcción del entorno ecológico del humedal de la llanura de Sanjiang. Revista de la Universidad Forestal del Noreste, 2004, 3, 32 (2) 78 ~ 80.
[7] Han Chengman, Ma Xiaolong. Estado ambiental y sugerencias de gestión en el área minera del campo petrolífero de Daqing. Tierras y recursos de Heilongjiang, 2002, 3: 23 ~ 24.