由于地质构造不同,岩溶地质环境和水文生态特征具有区域相似性和差异性。新生代大幅度抬升,造成岩溶水、土空间格局呈双层结构 。我国西南石山连片分布区岩溶发育强烈,降水量丰富,年均降水量在1000mm以上。由于岩溶强烈发育,降水很快转化为地下径流,通过众多岩溶地下河排入位于深切峡谷的大江大河里。该区地形呈西高东低,西部为云贵高原,东部为低山丘陵区,中部是过渡的斜坡地带。云贵高原处于生态屏障区,是长江和珠江的分水岭。这里矿产资源丰富,如贵州的煤矿、稀有金属、磷矿等;广西的有色金属、锰矿、铝土矿等。因而,采选矿产生的尾砂及废水,如果处理不当,会污染地表水和地下水,造成北面影响长江流域,南面影响珠江流域 。
西南地区是我国有色金属资源分布集中区,有色金属资源丰富,如云南省的个旧市有锡矿、昆明市东川区有铜矿及钛矿等,因而云南具有“有色金属王国”之称;广西壮族自治区铟金属储量居世界第一,因而广西具有“有色金属之乡”的美誉。在优势矿产资源开采及深加工过程中,企业往往注重短期经济效益,忽视生态环境效益,不注重排污处理或处理不规范,造成大量有害物质(废水、废气、废渣浸出液)通过地表裂隙等迅速渗透到地下,严重污染地下水 。在桂西北 和桂西南 的广大地区,水体和土壤砷污染严重。2010年的实地监测发现,刁江河流沉积物中砷的浓度达到1000mg/kg以上。广西壮族自治区黑水河流域的锰矿开发,同样对流域地下水造成严重污染,导致位于地下河出口的湖润镇水厂锰含量超标约59倍。2007年底,贵州独山县麻球河流域及其下游三都县都柳江水体砷超标,造成独山县17人砷中毒,沿河约2万人生活用水困难 。2008年,在云南阳宗海砷污染事件中,湖水中的砷浓度最高达134µg/L,6×10 8 m 3 的湖水受到污染,直接影响2万人的饮水安全 。据不完全统计,自2000年以来,西南地区发生的砷污染事件多达数十起 ,中毒的人数近5000人,近10万人受到砷污染的威胁。
云南个旧地下河系统和贵州息烽交椅山地下河系统是矿山原因导致污染的典型案例。
云南个旧地下河系统位于个旧市区至水头村区域内,流域面积为50km 2 。这里的地貌以峰丛洼地为主,地势南高北低,地表水系不发育。系统内主要出露地层为下三叠统永宁镇组(T 2 y)、中三叠统个旧组(T 2 g)、中三叠统法郎组(T 2 f),岩性主要为中厚层状泥晶灰岩、灰质白云岩等。地下水化学类型以HCO 3 -Ca为主,其次为HCO 3 -Ca+Mg型。个旧地下河系统上游地区有多个矿山企业,主要以锡矿为主。仅个旧矿区内就修建有尾矿库约30个,其中个旧地下河系统内上游有团山、管家山、大它冲三个尾矿库。这些尾矿库多建于1988年以前,均存在较为严重的尾矿库渗漏现象,即尾矿水渗漏入地下后进入岩溶地下水系统造成水质污染 。
贵州息烽交椅山地下河系统位于养龙司向斜的核部,流域面积为65km 2 。向斜核部出露地层为三叠系中统松子坎组(T 2 s)、下统茅草铺组(T 1 m),翼部为三叠系下统夜郎组(T 1 y 3 )。该系统内地下水化学类型以HCO 3 +SO 4 -Ca型和HCO 3 +SO 4 -Ca+Mg型为主。受人类活动影响,系统内地下水中的硫酸根离子浓度明显偏高,尤其是补给区内的 浓度超标严重。流域上游的磷石膏库区为主要污染源,该库区为某磷化工企业产品的尾渣库,磷石膏为该企业产品的尾渣,排放方式为湿排,废液中总磷含量为2635mg/L,F-为5961mg/L、 为3073mg/L,pH值为1.29 。
广西、云南、湖南、贵州等地的实测资料显示,从20世纪80年代至今,地下水资源约减少了10%,而同期的降水量没有明显变化,主要是由于人类经济活动、砍伐森林、开荒种地所致。西南地区地形崎岖破碎,平坝耕地稀少,生态环境脆弱,石漠化严重,人地矛盾尖锐。例如,我国岩溶地貌分布集中的云南,社会经济正处于工业化快速发展阶段,人类活动对生态环境的影响强度不断增加。脆弱的自然生态环境条件,以及强烈的人类活动,势必对区域地下水水环境造成严重影响,而不合理的排污活动则导致了地下水资源的严重污染乃至水环境的恶化 。除国有大型矿山企业在矿山开采、煤电煤化工企业的生产中建有较系统的矿井水处理系统外,其余企业对矿井水处理、坑口电站和煤化工废水的处理均处于非常低级的状态,相当部分煤矿山和煤化工企业基本上都是将矿坑排水和煤化工生产废水直接排放,或简单处理后直接排放。因此,一座矿山,实际上也就成为一个“点状”的污染源 。归纳我国西南地区典型岩溶地下水系统污染模式可分为四种:间歇型入渗污染、持续型入渗污染、灌入型污染和越流型入渗污染 。