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      地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。約占全球淡水總儲量的24.7%，地下水約占全球飲用水供給的一半。是主要的淡水來源，對人類生存和發(fā)展至關重要。

     同時，地下水還是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的基本要素，對依賴地下水的生態(tài)系統(tǒng)，包括河流、湖泊、濕地、河口和近岸海洋等，發(fā)揮著重要的調節(jié)作用。此外，地下水也是地熱能源利用的重要載體。

      然而地下水并不是取之不盡、用之不竭的。含有地下水的地層通常被稱為“含水層”（Aquifer）。地下水被開采后，有的含水層可以很快通過降水、地表水入滲等方式得以補充，而另一些含水層可能需要幾百年甚至更長的時間才能得以恢復——這一補給恢復過程所需的時間被稱為“地下水年齡”（Groundwater Age）。

      地球上的地下水中，約93%的地下水年齡在百年以上。然而，頻繁的人類活動給地下含水層帶來的污染，直接威脅地下水的利用；氣候變暖帶來的全球水循環(huán)和用水需求變化，也對地下水儲備形成深遠影響。

      全球的地下水儲量中，年齡在百年以上的地下水約占93%（圖中水滴大小與儲量呈比例關系，來源：Gleeson et al 2016）


      地下水，特別是干旱不雨地區(qū)的地下水，對人們的生產(chǎn)和生活起著重大的作用。但是，地下水不同于地表水，表現(xiàn)在以下兩個方面：一是地下水在地下不聲不響地流動，不直接受大氣降水的影響。 由于受地下周圍環(huán)境的限制，它流量較小，流速較慢，水溫較低。地下水的這個特點使它不利于污染物質的擴散和稀釋，也不利于污染物質的分解和轉化。因此，地下水的自凈能力差，不像地表水那樣可以向周圍環(huán)境迅速擴散。二是地下水潛藏在地下，不接觸外界環(huán)境，不接觸陽光，曝氣凈化和生物凈化的過程難以進行。因此，地下水一旦受到污染，要經(jīng)過相當長的時間，才能清潔狀態(tài)。

      在中國，地下水資源總體不足，而且分布嚴重不均。中國的地下水面臨著資源短缺和環(huán)境壓力等嚴峻挑戰(zhàn)。根據(jù)中國科學院的研究，全國約15%區(qū)域的地下水污染組分超標，主要污染物有三氮、重金屬和有機污染物等；由于過量開采地下水，局部地區(qū)面臨著地下水資源枯竭的風險，華北平原和長江三角洲等區(qū)域發(fā)生了嚴重的地面沉降和濕地退化，黃渤海沿海多地則出現(xiàn)了不同程度的海水入侵。

五、如何保護和可持續(xù)地利用地下水，治理地下水污染，是當務之急。

      地下水的可持續(xù)利用需要實現(xiàn)地下水補給以及消耗之間的平衡。

      制圖：李承龍，依據(jù)Hiscock and Bense, 2014



      隨著我國進入新的發(fā)展階段，生態(tài)文明建設被擺在全局工作的突出地位。為了加強地下水管理，防治地下水超采和污染，保障地下水質量和可持續(xù)利用，國務院于2021年10月21日發(fā)布了《地下水管理條例》，對地下水調查與規(guī)劃、節(jié)約與保護、超采治理、污染防治、監(jiān)督管理、法律責任等方面做出了規(guī)定。

      保護地下水資源，維護水安全，支撐社會、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，是許多國家和地區(qū)面臨的重大問題。要實現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用，充分發(fā)揮其在社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方面的價值，就必須維持地下水消耗和補給之間的平衡，因此其可持續(xù)利用取決于三點：

       1）控制污染進而有效管理地下水水質，

       2）防止地下水超采造成資源枯竭，

       3）維持當前以及未來氣候模式下地下水儲備的可再生性。



      作為關注地下水相關研究的同志，為保護和可持續(xù)利用地下水資源，我們還需要在地下水資源形成分布與演變規(guī)律、地下水系統(tǒng)中物質與能量輸運、改進地下水系統(tǒng)的觀測和模擬、地下水與環(huán)境經(jīng)濟社會的紐帶關系等方面做出更多努力。