水　　　體 水量 (萬億噸) 佔全部水量% 空氣中的水氣 13 0.001 地面水 海洋 1,320,000 97.2 內陸鹽湖與內陸海 104

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1 水　　　體 水量 (萬億噸) 佔全部水量% 空氣中的水氣 13 0.001 地面水 海洋 1,320,000 97.2 內陸鹽湖與內陸海 104 0.008 淡水湖泊 125 0.01 淡水河川（平均） 1.25 0.0001 冰川及兩極冰冠 29,000 2.15 生物體內的水分 50 0.004 地下水 800公尺深度以上 4,200 0.31 800公尺深度以下 土壤中的懸浮水 67 0.005 地下水概論- 地球上水資源之分配比例 全球總水量中，鹹水的海洋就佔了97%以上，偏遠而難以利用的兩極冰帽及冰川約佔2%，其餘不到1%才是人類可取用的水資源，而其中「地下水」的貯存總量居冠。

2 地下水概論 文明的早期，「地表水」是唯一的淡水來源，當時全球人口還不到目前的千分之一，人口聚集在河川平原，且河水都相當乾淨且充足。我們可能仍然認為「地表水」是淡水的主要來源，所以我們很容易誤認污染問題主要就發生在「地表水」，認為河川和溪流的污染才會危害我們的健康。 於近百年來，全球人口成長4倍，且河川水源愈來愈受污染和耗減，人們依靠抽取「地下水」的量急速攀升，但由於使用不當，衍生地層下陷及地下水源遭到廢棄物排放下滲而污染。 相對於一般的印象，遠離農工業及聚落城市之外，至少山泉和山區地下水仍能保持乾淨的，但人為開發過於迅速及擴張，我們發現這些水也已經遭受廣泛的污染。最重要的，不同於河川，地下水的污染往往是無法回復的(irreversible)。

3 （資料來源：UNEP、OECD、FAO、U.S.EPA、Australian EPA）
地下水概論 全球飲水依靠地下水的地區 （資料來源：UNEP、OECD、FAO、U.S.EPA、Australian EPA） 地區 飲用地下水的比率(%) 飲用地下水的人口(單位：百萬) 亞洲-太平洋 32 1,000至1,200 歐洲 75 200至500 拉丁美洲 29 150 美國 51 135 澳洲 15 3 非洲 NA 全球 1,500至2,000

4 地下水概論 地下水的一些主要污染威脅 威脅 來源 對健康和生態体系的傷害 主要發生地區 農藥
（主要資料來源：European Environmental Agency、USGS、和British Geological Survey。  ） 威脅 來源 對健康和生態体系的傷害 主要發生地區 農藥 農地、後院、高爾夫球場的逕流水滲入；掩埋場的滲漏 有機氯會對野生動物的生殖和內分泌造成傷害；有機磷和carbamates(氨基甲酸鹽，殺蟲劑)會傷害神經系統和致癌。 美國、東歐、中國、印度 硝酸鹽(nitrates) 肥料的逕流；畜牧草地；污染處理体系 減少氧量進入腦部，這對嬰兒可能會致死(藍嬰兒症候群)；與消化道癌相關；造成水域藻類增生和優養化。 美國的中西部、中國北部平原、西歐、印度北部 石油化學物質 地下儲油槽 苯類和其它一些石油化學物質可能致癌。 美國、英國、前蘇聯的部份地區 氯化有機溶劑 金屬和塑膠的去脂過程；纖維清洗，電子和航空工業 與生殖傷害和一些癌症相關。 美國的西部、東亞的工業區

5 地下水概論 地下水的一些主要污染威脅 威脅 來源 對健康和生態体系的傷害 主要發生地區 砷(As)
（主要資料來源：European Environmental Agency、USGS、和British Geological Survey。  ） 威脅 來源 對健康和生態体系的傷害 主要發生地區 砷(As) 自然存在；過度抽取地下水和來自肥料的磷而增加溶出量 神經系統和肝臟的傷害；皮膚癌。（烏腳病） 孟加拉、印度東部、尼泊爾、台灣 其它重金屬 開礦和金屬廢料；有害廢棄物的垃圾場 造成神經系統和腎臟的傷害；新陳代謝的錯亂 美國、中美洲和南美洲的東北部、東歐 氟化物 自然存在 牙齒問題；造成脊椎和骨骼的傷害 中國北部、印度西部、斯里蘭卡和泰國的部份地區 鹽類 海水入侵；岩石風化 含鹽淡水無法飲用或灌溉 中國和印度的沿海地區、墨西哥和佛羅里達州的墨西哥灣沿海地區、澳洲、菲律賓

6 地下水概論 - 地下水利用 於人類歷史中，地下水的取用往往是在乾旱，且地表水也短缺的地區。隨著人口的增加和農耕地的擴張，挖井取水的技術分別於中國、印度和歐洲產生。「水」因而成為有價值的資源，有些文化亦因而發展出相關地下水的精緻神話，認為找尋水源者具有特殊能力。於中古歐洲，人們稱呼這些可以找尋到地下水者為「水巫」(water witches)或是「dowsers」(以卜杖尋地下水源者) ，人們相信這些人具有神秘的力量。 於鄉村地區，在自來水系統未能延伸到的地區，地下水通常就是唯一的水源。自從1950年代開始造成抽取地下水源的暴增，一個主要的原因就是來自農業灌溉用水的需求，人類每年抽取自河水和井水的總水量，約有七成是用在灌溉 。 地下水也是補注河川、湖泊和溪流水量的主要來源。地下岩層可以吸收過量的雨水，調節地表逕流及降低洪汎威脅。

7 地下水概論 台灣地區水資源利用分配圖（民國88年）

8 地下水概論- 地下水有多好？ 地下水由於儲存在地下，較不易受污染，深處的地下水溶氧量極低，甚至幾乎處在無菌狀態，也不會像地面水易因土石受沖蝕而造成混濁，水質遠比地面水潔淨。 地下水的出水量穩定，不像地面水會有季節性明顯的旱澇變化，對於嚴重乾旱時期的供水具有非常大的價值。 供水管路短，可減少其間再受污染的可能，相關給水設備佔地面積因而也較小，開發成本較低，真是優良的水源。 地下水的溫度終年恆定，不像地面水溫隨季節有明顯的變化。以台灣來說，冬季寒流過境期間，當地面水都非常冰冷時，地下水相對溫暖許多，因此是對水溫極為敏感的養殖漁業最廉價的水源。

9 地下水概論-地下水是從哪兒來的？ 地下水顧名思義，就是地面以下的水， 就是指在地下水面以下，土壤或岩石孔 隙中的水。
絕大部分的地下水來自於降水，當雨、雪等降到地面，一部分成為地表逕流，一部分蒸發掉了，剩下的部分則沿岩層空隙滲入地下。

10 地下水概論-地下水是從哪兒來的？ 地下水的含量及流動與岩石的孔隙率與滲透度有關。孔隙率係指岩石內空隙體積與總體積的比值，孔隙率愈高，含水量愈高。滲透度是指岩石容許地下水通過的難易程度，滲透度愈大，地下水愈容易流動。一個孔隙率與滲透度均良好的岩層，可以供應豐富的地下水資源，即可稱之為含水層。

11 地下水概論-地下水是從哪兒來的？ 地下水面如與地面相交，地下水就可流出地表，形成泉水 。泉水可在地形急陡處的坡腳因地下水面高於地面而湧出，也常沿斷層帶流出，形成溫泉。 鑿井汲取地下水是最普遍的方法。鑿井必須穿過地下水面，到達滲透度高之含水層方能有效。 地下水是會流動的，由於地下各點的水壓不同，地下水因而不斷地自壓力高處流向低處，但在土隙岩縫中的流動是相當緩慢的，一般而言平均每天只有約一、二公尺，與地面水流速比較約有8萬到10萬倍之差！

12 地下水概論-地下水使用不當的災害 ◎ 地層下陷
當受壓地水未被超抽時，地層完全浸在地下水中，地層組成顆粒的支撐力（有效應力）與孔隙間的地下水壓足以抗衡上層整個地層的壓力（如右圖），因而即使含水層中有許多孔隙也不致於被上覆的地層壓垮。然而若長期超抽地下水，一旦地下水壓降得太低，這些地下水壓所減少的支撐力將轉移至地層的組成顆粒，造成顆粒間的孔隙被壓密，因而發生地層下陷災害。 一旦地層的孔隙被壓縮就難以復原，即使是停止抽用地下水也僅是減緩下陷，一旦地下水面回升了，但下陷地層的回復卻非常有限。

13 地下水概論-地下水使用不當的災害 ◎ 地層下陷 地下水在集中及大量抽取下，遠超過安全出水量，則可能造成下陷 。
雲林沿海地下水位的變化圖，可以發現較深的地層下陷量後來居上，顯示地下水超抽現象有「向下沈淪」的趨勢。

14 ◎海水入侵（Seawater Intrusion）
地下水概論-地下水使用不當的災害 ◎海水入侵（Seawater Intrusion） 淡水比重較小，水壓當然比不過鹹水，但由於陸地上的地下水位高於海平面，因此累積下來的總水壓就能與鹹水抗衡，鹹水因而無法在地下水層中長驅直入，而是與淡水之間維持一個平衡的界面 。 超抽地下水之後，陸地上的地下水面下降，淡水地下水的水壓隨之減少，原本的淡鹹水壓力平衡被破壤，鹹水因而侵入原來貯存淡水的地層 。除了造成井水抽出鹹水之外，地層及土壤也被鹽化 。 地下水面每下降1公尺，地下鹹水面就會上升40公尺 。