地下水开发引起的生态环境问题
（一）地下水过量开采，形成了大范围的地下水降落漏斗
随着山西省城市规模的不断扩大和经济的迅速发展，对水资源的需求量逐年增加，特别是对地下水的开发利用呈快速上升趋势，全省地下水开采量占总取水量的比重从1980年的41.4%提高到2000年的58.18%。从现状（2000年）开发利用程度看，全省盆地区超采面积达6687km2，占盆地总面积的23.92%。从分布情况看，超采区主要分布在地下水补给条件较好、水量丰富、开发利用条件优越的边山冲洪积扇区及盆地的中部，这些区域均为城市及工农业集中开采地带，高强度、不合理的开采改变了区域地下水天然流场，形成了多处大面积地下水降落漏斗。
（二）地面沉降
超量开采地下水，使含水层中水的浮托力与松散岩层孔隙水的支持力消失，增大了黏性土或砂性土的压缩性，同时，改变了自然状态下地下水的流向、流速、水力坡度，部分增加了地下水潜蚀、搬运能力，使土体压缩，因而产生地面沉降；由于不均匀沉降还导致出现地裂缝。全省以地下水为主要供水水源的城市，如太原、大同、运城、晋中等城市均发现不同程度的地面沉降和裂缝。
据太原市城建部门1985年、1987年与1989年的1365个精密水准点测量结果可以看出，太原市地面整体呈偏漏斗型下沉趋势，范围北起迎新街、南到晋阳湖、东始省委党校、西至金胜村南北长约15km，东西宽约8km，年均沉陷37～114mm，大漏斗中又以吴家堡（亦是地下水漏斗中心）、下元一河西中学、迎新商场分别为中心，形成三个小沉降中心。1990年为了摸清太原市地面沉降规律，并对这一地区实施了三等水准加密测量，实测结果表明吴家堡一带年沉降量达130mm，累计沉降量达1300mm。由于地面下沉，吴家堡大马村一带已出现建筑物裂缝，积水排不出去等现象，市区内的地下管道断裂现象也可能与地面下沉有关。据预测分析，太原地区地面有逐年沉降趋势，这样将会给地面、地下的市政建设设施造成更大的破坏，见图4-1。
大同市地面沉降始于20世纪70年代末，系统监测工作始于1988年。根据1988～1993年监测资料，目前大同市区有两个地面沉降中心，分别位于时庄—西韩岭一带和利群制药厂一带，其中最大累计沉降量为124mm，平均沉降速度为24.8mm/a，一般累计沉降量为40～50mm，平均沉降速度为8～10mm，大于大同盆地区域性沉降速率3mm/a。地裂缝最早发现于1983年，当时仅在大同市机车厂生活区发现一条长1.3km地裂缝带，至1993年大同市区地裂缝已增加到7条，总长度20.6km。大同市地面沉降区与地下水降落漏斗在时空分布上，有较好的对应关系，地下水过量开采是产生地面沉降的主要因素之一，而地面裂缝的分布与地下水位降落漏斗分布还存在一定的相关性，主要反映在地下水降落漏斗的形成和发展增强了地裂缝的活动。
晋中榆次源涡及介休义棠、义安等处，由于受区域水位大幅度下降的影响，局部出现地面沉降和裂缝。如位于源涡水源地附近的潇河枢纽工程——潇河大坝，由于源涡水源地水位持续下降，1978年已降至潇河水位以下，1988年以后，已低于潇河水位46.6m，致使河谷松散层孔隙水位亦相应降低，成为潇河大坝沉陷的主导因素。铁道部第十二工程局1983年在介休市的义棠、义安一带进行了水准测量，发现有3处水准点下降100多mm，1985年以来一些抽水井曾多次出现“拔井管”现象。运城盆地由于大面积的地下水超量开采，地下水位持续下降，在盆地边沿地带已出现大的裂缝及一些滑坡体。
图4-1 太原市城区地面沉降等值线图（单位：mm）
（三）岩溶大泉流量不断减少甚至断流(https://www.daowen.com)
岩溶泉水流量集中，水质优良，是山西省城市及能源基地重要的供水水源。20世纪70年代以来，由于工农业发展较快，城市用水量增大，对岩溶水的开发利用量迅速增加，很多泉域都建立或扩大了水源地，采取群井抽水方式开采，农村也开始在泉域的补给径流区找水。由于缺乏统一规划，盲目开采，加之近年来气候偏旱，各泉域降雨量普遍比往年平均降雨量减少3%～10%，直接影响岩溶水的补给，致使岩溶泉水流量处于下降的趋势，晋祠泉、兰村泉等已经断流。
（四）地下水水质污染加剧，水环境条件恶化
不合理开采地下水，不仅会加剧整个地下水含水系统的污染，而且会引发与水质有关的地方病的高发，直接对人类身体健康造成伤害。全省地下水开发过程中对地下水环境造成的危害主要包括以下两个方面。
1.加剧了整个地下水系统的污染程度
据统计，20世纪80年代以来，全省工业生活污废水排放量逐年增加，1980年为5.5亿m3，1984年为6.9亿m3，2000年达9.45亿m3，其中95%未经处理直接排入河道、农田，流水入库或渗入地下，根据有关资料分析，太原、大同、阳泉、长治、运城、永济市等一些地区浅层地下水遭到不同程度污染。而在地下水漏斗区，由于水位不断下降，井愈打愈深，有的井上部井壁封闭不严，或不加封闭，有些井开采混合水，这样的井实际上已成为浅层污染水进入中、深层的通道，使中深层水亦遭受不同程度的污染。近年来，岩溶水的大量开采，城市污水沿岩溶河谷排放渗漏，采煤、矿坑废水通过竖井排放等人类活动的影响，岩溶水环境条件发生了很大变化，岩溶水已受到不同程度的影响或污染，个别泉域污染严重。
随着乡镇企业的发展，地下水无序开采加剧，地下水污染已由过去城市工业区的点污染，逐步向面上及垂向发展，水质污染问题更加严重，加剧了本来短缺的水资源紧张局面。
2.取用高矿化的地下水，造成地方病的高发
在山西省几大盆地，特别是运城盆地，由于盆地中部地下水径流条件差，地下水处于盐分浓缩聚积状态，形成高氟含量的环境。由于饮用高氟水，出现了氟斑牙、氟骨症等氟中毒病症，大量饮用高氟水，是造成运城盆地地方病发病率高的主要原因。根据有关资料统计，在全省范围内存在中等程度发病县达29个，轻病县达36个以上。新中国成立以来，尽管各级政府十分重视除氟改水工作，取得了很大成效，但饮用高氟水的人群在个别地区依然存在。
位于大同盆地中部冲湖积平原一带的高砷富集带，从盆地南端的朔城区开始延伸至大同县一带，高砷富集带在朔城区至应县一段呈连续分布，应县至大同县段呈断续分布。主要分布在河道两侧，带宽平均约6km，最宽处在山阴县约12km左右，“高砷富集带”地下埋有厚度不一的高砷含水层，埋深20～50m不等，水中砷含量为0.05～4.4mg/L。砷的富集主要是当时的地质环境砷背景值高，即细颗粒的黏性土、粉细砂及腐殖质的砷背景值高，再加上盆地地势低，地下水径流滞缓，蒸发浓缩作用强的封闭、半封闭的还原型地理环境两种因素所致。带内存在着活跃型、隐伏型等不同类型的病区，该区居民由于长期饮用含砷量高的地下水，不同程度地受到地方性砷中毒的危害。
高砷富集带内一些村屯，虽已取用高砷水，但目前用量少，时间短，中毒发病率尚不明显，随着地下水开采量的增大，饮用时间延长，砷中毒发病率和病情程度必将增加，且慢性砷中毒尚未达到发病的高峰期，目前仍有大量潜在病人，大同盆地一带的饮用水型地方砷中毒病区是一个发展中的病区，应引起有关部门的高度重视。
