中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員孫思奧、方創(chuàng)琳等與合作者揭示了中國城市地下水供給面臨水量與水質(zhì)的雙重挑戰(zhàn)。相關(guān)研究近日發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。

    地下水具有分布廣泛、水量相對穩(wěn)定、水質(zhì)相對可靠等特點(diǎn)，是城市供水的重要水源。然而，地下水資源也具有顯著的脆弱性，容易受到超采和污染的威脅。一旦遭到破壞，其修復(fù)和恢復(fù)的難度較大，且周期較長。目前，針對城市地下水資源供給狀況的研究，仍缺乏從水量和水質(zhì)兩個(gè)維度的系統(tǒng)性分析，不利于地下水資源的科學(xué)管理與可持續(xù)利用。

    針對這一關(guān)鍵問題，科研人員對中國地級及以上城市地下水供給的水量和水質(zhì)壓力開展了系統(tǒng)分析。基于高分辨率的地表和地下可更新水資源量及取水量數(shù)據(jù)，采用網(wǎng)格尺度的地下水超采模擬模型，模擬了地下水超采情況并將結(jié)果匯總到地級及以上行政單元尺度。同時(shí)，從地方生態(tài)環(huán)境部門網(wǎng)站收集城市集中式飲用水水源地的水質(zhì)報(bào)告，構(gòu)建了地下水水源地水質(zhì)超標(biāo)數(shù)據(jù)集，識別出存在地下水水源地超標(biāo)問題的城市。

    分析結(jié)果顯示，2016年—2021年全國超過一半的地級及以上城市面臨地下水超采壓力，但地下水超采呈現(xiàn)逐步減緩趨勢。41個(gè)地級及以上城市的地下水飲用水水源地存在水質(zhì)超標(biāo)問題。180個(gè)地級及以上城市面臨至少一種地下水壓力，其中40個(gè)地級及以上城市同時(shí)面臨水量超采和水質(zhì)超標(biāo)的雙重壓力。城市地下水的水量和水質(zhì)問題表現(xiàn)出一定程度的關(guān)聯(lián)性。

    邏輯回歸模型分析結(jié)果顯示，地下水壓力與水資源稟賦密切相關(guān)，同時(shí)也與城市規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在一定關(guān)系。規(guī)模較大、經(jīng)濟(jì)水平較高的城市較少出現(xiàn)地下水水源地水質(zhì)超標(biāo)的情況，中小城市在水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、水資源管理能力以及污染防控方面相對薄弱，更易發(fā)生水質(zhì)超標(biāo)問題。盡管自來水廠的水處理工藝能夠有效移除污染物，但從源頭上減少水污染是更經(jīng)濟(jì)、更有效的保障飲用水水質(zhì)安全的途徑。

    該研究結(jié)果可為制定地下水政策和行動提供科學(xué)依據(jù)和支撐。