地下水污染調查方案范文

導語：如何才能寫好一篇地下水污染調查方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

近日，國家四部委聯合出臺了《華北平原地下水污染防治工作方案》，揭示了華北地區地下水污染嚴峻的現狀，就連首都北京也成了重災區，讓我們這些生活在華北地區的人感受到地下水污染正在逼近，我們每天喝的、用的水似乎都不再安全。

地下水污染就在我們身邊

地下水就像地下形成的巨大水庫，如今，這個水庫出了點問題。根據日前國土資源部公布的《2012年中國國土資源公報》顯示，在全國4929個地下水水質監測點中，近六成地下水為“差”，其中16.8%的監測點水質為極差級。

以我們生活的華北地區來說，4月26日，環境保護部、國土資源部、住房和城鄉建設部及水利部聯合印發《華北平原地下水污染防治工作方案》。《方案》指出，華北平原局部地區地下水存在重金屬超標現象，主要污染指標為汞、鉻、鎘、鉛等，主要分布在天津市和河北省石家莊、唐山以及山東省德州等城市周邊及工礦企業 周圍；局部地區地下水有機物污染較嚴重，主要污染指標為苯、四氯化碳、三氯乙烯等，主要分布在北京市南部郊區，河北省石家莊、邢臺、邯鄲城市周邊，山東省濟南地區、德州東部，河南省豫北平原等地區。

如果說《方案》中的解釋還比較抽象， 那么近期在媒體上被熱議的“紅豆水”事件就更能體現華北地區地下水的狀況。今年4月，河北滄縣一處地下水呈現了紅色，當地的環保局長對此解釋說紅豆煮水也會出現這種狀況。我們在質疑“紅豆水”這一說法的同時，也不妨看看具體檢測數據：井水苯胺為每升7.33毫克，超出飲用水標準每升0.1毫克70多倍。這樣令人驚悚的數字在華北地區地下水檢測中并不罕見。

值得注意的是，這個《方案》是我國第一個針對區域地下水污染防治的工作方案。清華大學環境科學與工程系教授王占生告訴記者，由于華北地區地表水資源不夠豐富，相較其他地區更加依賴地下水。而本地區人口密度較大，更要密切關注與人們息息相關的地下水污染問題。

抓住地下水污染的源頭

地下水深藏地底，它的污染從何而來呢？《方案》分析了華北平原地下水污染的成因。其中，海河流域受污染地表水滲入補給是地下水污染的重要原因。2010 年，該流域廢水排放量高達49.73億噸，未達標的斷面比例為60.6%，污染嚴重的河流渠道、過量施用化肥和農藥以及不達標的再生水灌溉區等對地下水環境 影響顯著。

同時，重點污染源排放也是造成地下水污染的重要原因。華北平原石油化工行業（包括勘探開發、加工、儲運和銷售）、礦山開采及加工、生活垃圾填埋場、工業固體廢物堆存場和填埋場、高爾夫球場等重點污染源對地下水產生點狀、線狀污染，部分中小型企業產生的廢水未加處理通過滲井、滲坑違法向地下排放直接污染地下水。

在這些污染源頭中，中國地質科學院現代生態環境研究所林景星教授特別提到了污水灌溉的危害，“20多年前，有些人認為用地表污水灌溉可以節約水資源，污水中含有廢料，更能帶來大豐收。這種方法造成的結果就是污水滲入地下，使得地下水被污染。”

不過，地下水污染程度根據埋藏的深淺有很大不同。王占生表示，目前淺層地下水污染較嚴重，而深層水質量普遍尚可。《華北平原地下水污染調查評價》也顯示，華北平原淺層地下水綜合質量整體較差，且污染較為嚴重，直接可以飲用的地下水僅占22.2%，未受污染的地下水僅占采樣點的55.87%。深層地下水綜合質 量略好于淺層地下水，污染較輕。

“但是，深層水也并非真的安全。今年初山東濰坊一些企業涉嫌通過高壓水井向地下排污的事情就會嚴重影響深層地下水，”王占生說，“而有時候深層水井沒有完全封好，使得淺層水滲入深層，也會給深層地下水帶來污染。”

地下水污染的危害不可不防

被污染了的地下水有什么危害呢？王占生介紹，不合格水對人體的危害，有看得見的，有看不見的。看得見的通常是微生物污染危害，可能致人突發急性疾病，好在國人習慣飲用開水，可以殺死微生物污染物，這個危害表現并不明顯。而看不見的危害，容易被忽視但更值得關注。飲用有機化合物超標的水，容易導致慢性疾病。一天兩天沒問題，但有機化合物會在人體中富積，最終對身體造成危害，嚴重時可能致癌、致畸、致突變。而“砷”等重金屬離子超標的水致癌危險則更大。

無法飲用，那么能不能用于灌溉呢？林景星表示，被污染地下水中的物質，尤其是汞、鉻、鎘等重金屬離子會在土壤中積累，對農作物有害，還是會間接作用在人體。很多地方用重金屬超標的地下水灌溉，使得當地大米重金屬超標嚴重，甚至出現了很多當地人都不吃當地產的大米的情況，而大米重金屬超標又不像蔬菜農殘超標那樣能快速檢測出來，會對人體產生長期危害。

值得注意的是，很多人覺得只要“管住嘴”就能避免地下水污染帶來的危害，以為家中只要裝了飲水機便能放心了。而國外大量研究發現，水中有害物質只有三分之一是通過飲用進入人體，另外三分之二是通過皮膚吸收和呼吸進入人體――在洗浴、洗滌、刷牙、洗臉時，仍然逃不脫水質污染的影響。

地下水污染治理是件“撓頭”的事

既然地下水污染有如此危害，如何才能使其重新變清呢？說起地下水污染治理，人們往往會想到地表水治理。其實兩者有很大不同。林景星表示，由于污染物進入含水層，以及在含水層中運動都比較緩慢，污染往往是逐漸發生的，若不進行專門監測，很難及時發覺。發現地下水污染后，確定污染源也不像地表水那么容易。

“更重要的是，在排除污染源之后，地表水可以在較短時期內達到凈化；而地下水，即便排除了污染源，已經進入含水層的污染物仍將長期產生不良影響。可以說，地下水污染治理是件‘撓頭’的事，世界各國都為此困擾。因此，地下水污染應該重在防范，而不是治理。”林景星說。

同時，林景星介紹，在地下水污染尚未解決的情況下，盡量避免使用淺層地下水、選擇深層地下水是個可行的方法，因為深層水污染情況要輕得多。不過，長期使用這一方法會使深層水抽取過多，造成地下水面下降等問題，因此只是治標而不治本。“地下水污染真正治本的方法還是要依賴于自然水循環，保證地表水干凈，這些地表水滲透進地層，與地下水進行交換，使得地下水污染狀況減輕直至水質達標。當然，這一過程非常緩慢，至少也需要幾十年。”

在治標與治本之間，目前比較有效的方法是對被污染的水進行深度處理。王占生介紹，深度處理可以通過活性炭等物質吸附水中的有機污染物，達到水質達標的要求。不過，深度處理方法目前還只是用于地表水凈化，尚未用到地下水，且費用高昂，不利于推廣。此外，對重金屬離子超標的地下水采用深度處理的方法也不管用，只能考慮離子交換、膜技術等，同樣存在著公益與費用的問題。

北京飲用水尚可放心

地下水污染治理并非一朝一夕，那么每天都要依靠地下水的北京市民該如何放心用水呢？根據《方案》，北京地下水情況也不容樂觀，南郊是有機物污染較嚴重的地區。不過，北京市區居民不必為了飲用水安全問題過分擔憂。

清華大學飲用水安全教研所張曉健教授告訴記者，在北京市政自來水系統內，都會保護水源井的深層水。一旦發現水源井重金屬或有機物超標，就會停止開采。如果發現某個水源井有微量無機物超標，也會采用調配方法，即把多個水源井的水混合，使得水質合乎標準。

張曉健介紹，上世紀50年代，北京人基本上都是喝地下水，隨著城市發展，用水需求上升，開始引入地表水。目前北京市政自來水管中的地下水和地表水比例約為1：2。這些地下水有的來自城區，比如紫竹院、馬連道等處的水井，但是所占份額較小，大部分地下水還是來自周邊區縣。

篇2

關鍵詞地下水 修復技術 應用

中圖分類號：P641.13 文獻標識碼：A

一、國內地下水環境質量現狀

1.1地下水資源分布和開發利用狀況

我國地下水資源地域分布不均。據調查，全國地下水資源量多年平均為8218億立方米，其中，北方地區（占全國總面積的64%）地下水資源量2458億立方米，約占全國地下水資源量的30%；南方地區（占全國總面積的36%）地下水資源量5760億立方米，約占全國地下水資源量的70%。總體上，全國地下水資源量由東南向西北逐漸降低。

近幾十年來，隨著我國經濟社會的快速發展，地下水資源開發利用量呈迅速增長態勢，由20世紀70年代的570億立方米/年，增長到80年代的750億立方米/年，到2009年地下水開采總量已達1098億立方米，占全國總供水量的 18%，三十年間增長了近一倍。北方地區65%的生活用水、50%的工業用水和33%的農業灌溉用水來自地下水。全國655個城市中，400多個以地下水為飲用水源，約占城市總數的61%。地下水資源的長期過量開采，導致全國部分區域地下水水位持續下降。2009年共監測全國地下水降落漏斗240個，其中淺層地下水降落漏斗115個，深層地下水降落漏斗125個。華北平原東部深層承壓地下水水位降落漏斗面積達7萬多平方公里，部分城市地下水水位累計下降達30-50米，局部地區累計水位下降超過100米。部分地區地下水超采嚴重，進一步加大了水資源安全保障的壓力。

1.2地下水質量分類與監測

（1）地下水質量分類

《地下水質量標準---GB/T14848-93》依據我國地下水水質現狀、人體健康基準值及地下水質量保護目標，并參照了生活飲用水、工業、農業用水水質最高要求，將地下水質量劃分為五類。

Ⅰ類 主要反映地下水化學組分的天然低背景含量。適用于各種用途。

Ⅱ類 主要反映地下水化學組分的天然背景含量。適用于各種用途。

Ⅲ類 以人體健康基準值為依據。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農業用水。

Ⅳ類 以農業和工業用水要求為依據。除適用于農業和部分工業用水外，適當處理后可作生活飲用水。

Ⅴ類 不宜飲用，其他用水可根據使用目的選用。

（2）地下水水質監測

各地區應對地下水水質進行定期檢測。檢驗方法，按國家標準GB 5750《生活飲用水標準檢驗方法》執行。

各地地下水監測部門，應在不同質量類別的地下水域設立監測點進行水質監測，監測頻率不得少于每年二次(豐、枯水期)。

監測項目為：pH、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發性酚類、氰化物、砷、汞、鉻(六價)、總硬度、鉛、氟、鎘、鐵、錳、溶解性總固體、高錳酸鹽指數、硫酸鹽、氯化物、大腸菌群，以及反映本地區主要水質問題的其它項目。

1.3地下水環境質量狀況

根據 2000-2002年國土資源部“新一輪全國地下水資源評價”成果，全國地下水環境質量“南方優于北方，山區優于平原，深層優于淺層”。按照《地下水質量標準》（GB/T 14848-93）進行評價，全國地下水資源符合Ⅰ類－Ⅲ類水質標準的占63%，符合Ⅳ類－Ⅴ類水質標準的占37%。南方大部分地區水質較好，符合Ⅰ類－Ⅲ類水質標準的面積占地下水分布面積的 90%以上，但部分平原地區的淺層地下水污染嚴重，水質較差。北方地區的丘陵山區及山前平原地區水質較好，中部平原區水質較差，濱海地區水質最差。根據對京津冀、長江三角洲、珠江三角洲、淮河流域平原區等地區地下水有機污染調查，主要城市及近郊地區地下水中普遍檢測出有毒微量有機污染指標。2009年，經對北京、遼寧、吉林、上海、江蘇、海南、寧夏和廣東等8個省（區、市）641 眼井的水質分析，水質Ⅰ類－Ⅱ類的占總數 2.3%，水質Ⅲ類的占23.9%，水質Ⅳ類－Ⅴ類的占73.8%，主要污染指標是總硬度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、鐵和錳等。2009年，全國202個城市的地下水水質以良好－較差為主，深層地下水質量普遍優于淺層地下水，開采程度低的地區優于開采程度高的地區。根據《全國城市飲用水安全保障規劃（2006－2020年）》數據，全國近20%的城市集中式地下水水源水質劣于Ⅲ類。部分城市飲用水水源水質超標因子除常規化學指標外，甚至出現了致癌、致畸、致突變污染指標。

1.4地下水環境質量變化趨勢

據近十幾年地下水水質變化情況的不完全統計分析，初步判斷我國地下水污染的趨勢為：由點狀、條帶狀向面上擴散，由淺層向深層滲透，由城市向周邊蔓延。南方地區地下水環境質量變化趨勢以保持相對穩定為主，地下水污染主要發生在城市及其周邊地區。北方地區地下水環境質量變化趨勢以下降為主，其中，華北地區地下水環境質量進一步惡化；西北地區地下水環境質量總體保持穩定，局部有所惡化，特別是大中城市及其周邊地區、農業開發區地下水污染不斷加重；東北地區地下水環境質量以下降為主，大中城市及其周邊和農業開發區污染有所加重，地下水污染從城市向周圍蔓延。

二、地下水污染防治法規及規劃

2.1國內外地下水保護法規

（1）國內地下水保護法規

目前, 我國并沒有地下水保護的專門法律，有關地下水資源保護的相關法律制度主要在《中華人民共和國水污染防治法》、《水污染防治法實施細則》、《中華人民共和國水法》等中有著不同程度的規定。《取水許可和水資源費征收管理條例》規定了對地下水開采實施總量控制同時通過水資源費征收機制控制地下水的開采；《飲用水水源保護區污染防治管理規定》專章規定了生活飲用水地下水源保護區的劃分和防護。此外, 一些關于保護地下水的地方性立法, 如《河北省取水許可制度管理辦法》、《北京市城市自來水廠地下水源保護管理辦法》、《關于在蘇錫常地區限期禁止開采地下水的決定》等。

（2）國外地下水保護法規

英國地下水資源保護的主要法律法規, 如下：

2.2我國地下水污染防治規劃

(1)規劃目標

到2015年，基本掌握地下水污染狀況，全面啟動地下水污染修復試點，逐步整治影響地下水環境安全的土壤，初步控制地下水污染源，全面建立地下水環境監管體系，城鎮集中式地下水飲用水水源水質狀況有所改善，初步遏制地下水水質惡化趨勢。

到2020年，全面監控典型地下水污染源，有效控制影響地下水環境安全的土壤，科學開展地下水修復工作，重要地下水飲用水水源水質安全得到基本保障，地下水環境監管能力全面提升，重點地區地下水水質明顯改善，地下水污染風險得到有效防范，建成地下水污染防治體系。

（2）主要任務

開展地下水污染狀況調查

保障地下水飲用水水源環境安全

嚴格控制影響地下水的城鎮污染

強化重點工業地下水污染防治

分類控制農業面源對地下水污染

加強土壤對地下水污染的防控

有計劃開展地下水污染修復

建立健全地下水環境監管體系

三、地下水修復技術

根據其主要工作原理地下水修復技術可大致歸并為4類，即物理技術、化學技術、生物技術和復合技術。物理技術包括水動力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動收集法等；化學技術包括有機粘土法和電化學動力修復技術；生物修復的方法有包氣帶生物曝氣、循環生物修復、生物注射法、地下水曝氣修復、抽提地下水系統和回注系統相結合法、生物反應器法等；復合法修復技術兼有以上2種或多種技術屬性，例如抽出處理法同時使用了物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術，綜合各種技術優點，在修復地下水時更加有效。

3.1物理修復法

物理法修復技術是以物理規律起主導作用的技術，主要包括以下幾種方法：水動力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動收集法、水力破裂處理法等。其中屏蔽法、被動收集法多數應用在地下水污染物治理初期，作為一種臨時控制方法。

水動力控制法

其原理是建立井群控制系統，通過人工抽取地下水或向含水層內注水的方式，改變地下水原來的水力梯度，進而將受污染的地下水體與未受污染的清潔水體隔開。井群的布置可以根據當地的具體水文地質條件確定。因此，又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水，使得在該注水井處形成一個地下分水嶺，從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體；同時，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一個分水嶺以阻止污染羽向下游擴散，同時在上游布置一排抽水井，將初期抽出的清潔水送到下游注入，最后將抽出的污染水體進行處理。

流線控制法

流線控制法沒有一個抽水廊道、一個抽油廊道（沒在污染范圍的中心位置）、兩個注水廊道分布在抽油廊道兩側。首先從土面的抽水廊道中抽取地下水，然后把抽出的地下水注入相鄰的注水廊道內，以確保最大限度地保持水力梯度。同時在抽油廊道中抽取污染物質，但要注意抽油速度不能高，要略大于抽水速度。

屏蔽法

屏蔽法是在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來，以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿，在受污染水體周圍形成一道帷幕，從而將受污染水體圈閉起來。

被動收集法

被動收集法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道，在溝內布置收集系統，將水面漂浮的污染物質如油類污染物等收集起來，或將所有受污染的地下水收集起來以便處理的一種方法。

3.2化學法修復技術

有機粘土法

這是一種新發展起來的處理污染地下水的化學方法，有機粘土可以擴大土壤和含水層的吸附容量，從而加強原位生物降解，因此可以利用有機粘土有效去除有毒化合物。利用土壤和蓄水層物質中含有的粘土，注入季銨鹽陽離子表面活性劑，使其形成有機粘土礦物，用來截住和固定有機污染物，防止地下水進一步污染，并配合生物降解等手段，永久地消除地下水污染。

電化學動力修復技術

電化學動力修復技術是利用土壤、地下水和污染電動力學性質對環境進行修復的新技術，它的基本原理是將電極插入受污染的地下水及土壤區域，通直流電后，在此區域形成電場。在電場的作用下水中的離子和顆粒物質沿電力場方向定向移動，遷移至設定的處理區進行集中處理；同時在電極表面發生電解反應，陽極電解產生氫氣和氫氧根離子，陰極電解產生氫離子和氧氣。近年來電化學動力修復技術開始用以去除地下水中的有機污染物，這種方法用于去除吸附性較強的有機物效果也比較好。電化學動力修復技術非常適合作為一項現場修復技術，安裝和操作容易，既可用于飽和土壤水層，也可用于含氣層土壤，不受深度限制，不破壞現場生態環境。

加藥法

通過井群系統向受污染水體灌注化學藥劑，如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液，添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉淀等。

滲透性處理床

滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層，一般用于填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝，該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層，然后在溝內填充能與污染物反應的透水性介質，受污染地下水流入溝內后與該介質發生反應，生成無害化產物或沉淀物而被去除。常用的填充介質有：a.灰巖，用以中和酸性地下水或去除重金屬；b.活性炭，用以去除非極性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成離子交換樹脂，用以去除溶解態重金屬等。

沖洗法

對于有機烴類污染，可用空氣沖洗，即將空氣注入到受污染區域底部，空氣在上升過程中，污染物中的揮發性組分會隨空氣一起溢出，再用集氣系統將氣體進行收集處理；也可采用蒸汽沖洗，蒸汽不僅可以使揮發性組分溢出，還可以使有機物熱解；另外，用酒精沖洗亦可。在理論上，只要整個受污染區域都被沖洗過，則所有的烴類污染物都會被去除。

3.3生物法修復技術

生物修復是指利用天然存在的或特別培養的生物（植物、微生物和原生動物）在可調控環境條件下將有毒污染物轉化為無毒物質的處理技術。微生物修復利用土著的、引入的微生物及其代謝過程，或其產物進行的消除或富集有毒物的生物學過程。

生物修復的方法有包氣帶生物曝氣、循環生物修復、空氣注射法、地下水曝氣修復、抽提地下水系統和回注系統相結合法、生物反應器法等。由于深埋于地下，地下水生物修復技術的實施一般應結合污染的具體情況，采取不同的方法。

循環生物修復

對于受污染的地下水，可以向地下水層鉆井注入空氣，提供氧氣，同時利用回收井，抽取地下水，進行循環，通過滲透，提供微生物需要的各種營養。從水井抽提地下水，還可以控制污染帶的遷移。

地下水曝氣修復

對于飽和帶或者地下水，將壓縮氣體注入地下水飽和區，由于密度差等原因，空氣會穿透地下水飽和區上升到非飽和區中，在上升過程中可使揮發性污染物進入壓縮空氣并被壓縮空氣帶到非飽和區排出。

空氣注射法

它主要是將加壓后的空氣注射到污染地下水的下部，氣流加速地下水和土壤中有機物的揮發和降解，這種方法主要是抽提、通氣并用，并通過增加及延長停留時問促進生物降解，提高修復效率。

植物修復技術

植物修復技術是利用天然植物生長代謝原理吸收和降解水或土壤中的污染物，因其具有成本低、不破壞地質結構、適于大范圍修復等優點，廣泛用于土壤及地下水中的有機物、重金屬、微量元素的降解。由于特定的超累積植物生長速度慢，受到氣候、土壤等環境條件限制，很難得到廣泛應用、目前大量研究集中在基因轉移技術與植物修復的結合與應用以及植物修復的影響因素和植物修復的機理上。影響植物修復的因素主要有環境因素、污染物濃度、性質和根系分布等。

3.4復合法修復技術

復合法修復技術是兼有以上兩種或多種技術屬性的污染處理技術，其關鍵技術同時使用了物理法、化學法和生物法中的兩種或全部。

（1）抽出處理修復技術

在處理抽出水時同時使用了物理法、化學法和生物法，是最常規的污染地下水治理方法。該方法根據多數有機物由于密度小而浮于地下水面附近，參照地下水被污染的大致范圍，通過抽取含水層中地下水面附近的地下水，把水中的有機污染物質帶回地表，然后用地表污水處理技術處理抽取出的被污染的地下水，為了防止由于大量抽取地下水而導致地面沉降，或海（成）水入侵，還要把處理后的水注入地下水中，同時可以加速地下水的循環流動，從而縮短地下水的修復時間。

（2）滲透性反應屏修復技術

PRB（permeable reactive wall technology，可滲透反應墻技術）是近年來迅速發展的一種地下水污染的原位修復技術，它正在逐步取代運行成本高昂的抽出-處理(P/T)技術，成為地下水修復技術發展的新方向。目前在歐美已進行了大量的工程及試驗研究，已開始商業化應用，并逐步取代運行成本高昂的抽出處理技術，成為目前地下水修復技術最重要的發展方向之一。

從廣義上來講，PRB是一種在原位對污染的羽狀體進行攔截、阻斷和補救的污染處理技術。它將特定反應介質安裝在地面以下，通過生物或非生物作用將其中的污染物轉化為環境可接受的形式，但不破壞地下水流動性和改變地下水的水文地質。可滲透反應墻如圖1所示。

圖1 可滲透反應墻示意圖

PRB主要由透水的反應介質組成。通常置于地下水污染羽狀體的下游。與地下水流相垂直。污染物去除機理包括生物和非生物兩種．污染地下水在自身水力梯度作用下通過PRB時，產生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應，使水中污染物能夠得以去除，在PRB下游流出處理后的凈化水。它要求捕捉污染羽狀體的污染物的“走向”，即把可滲透反應墻安裝在含有此污染物羽狀體地下水走向的下游地帶含水層，從而使污染物順利進入可滲透反應墻裝置與反應材料進行有效接觸，使其污染物能轉化為環境可接受的另一種形式，實現使污染物濃度達到環境標準的目標。此法可去除地下水溶解的有機物、金屬、放射性物質及其他的污染物質。

（2）注氣-土壤氣相抽提(AS-SVE)技術

注氣-土壤氣相抽提技術室空氣擾動技術及土壤氣相抽提技術的結合，空氣擾動技術（或稱空氣注入技術，air sparging，AS），其作用介質是飽和區土壤，通過將空氣或氧氣注入到受污染的含水層中，被注入的空氣在土體縫隙中發生水平或垂直移動，使污染物與土壤發生剝離反應，從而通過揮發作用清除掉土壤中的揮發性和半揮發性有機物。注入的空氣會將污染物擴散到非飽和區，因此常結合土壤氣相抽提技術（soil vapor extraction，SVE）去除包氣帶中的氣相污染物。土壤氣相抽提技術是通過特制的抽提井，利用抽真空產生的動力迫使土壤氣體發生流動，從而將土壤中的揮發性和半揮發性有機物驅出，達到清除土壤氣體中的揮發性有機物的目的。對于以揮發性有機物為主要污染物的場地，SVE是應用最為廣泛的工程修復技術，可進行原位或異位處理。

目前, 發達國家已經將其與相關的修復技術結合起來, 形成了互補的增強技術。國內研究起步較晚, 實驗室土柱通風實驗的研究目前已做了不少工作, 但對場址調查、現場試驗性測試、中試研究工作做的不夠。

（3）各復合修復法的優缺點

四、地下水修復工程典型案例

4.1國外地下水修復工程實例

（1） Regenesis公司工程實例

加利福尼亞洲的一個名為Regenesis的基礎公司研制出一系列從地下水中快速降解和分離污染物的產品，其降解速度遠大于固有衰減。其中最有名的產品是氧釋放化合物（ORC）和氫釋放化合物（HRC），它們能有效地促進燃料、溶劑和許多其它類型地下水污染物的固有衰減。在世界范圍內已有9000多個項目正在使用這兩種產品。

Regenesis公司產品的優勢在于，通過使用工業標準鉆機和設備可進行場地修復。可通過使用不同的技術進行場地修復，如直接推進注入和鉆孔回填。其它方法包括坑道和過濾保護套應用，最普遍的使用方法是直接注入。這種應用過程包括用中空鉆桿把液態ORC和HRC化合物直接泵入處理區。該方法簡單、快捷、有應用價值并可在多個位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物應用于更難達到的位置，包括一些裂隙基巖或鄰近大型建筑物的地下污染區。在這些位置常需要特殊的設備，如定向鉆進鉆機和在有效位置使用雙層封隔器。實際上，在水平/定向鉆進應用中也可把ORC化合物用作鉆探泥漿。

在美國華盛頓第四平原服務站，由于其地下石油儲蓄罐泄漏而產生了大量BTEX化學物質，包括易揮發的單芳香碳氫化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯，通常在汽油和其它石油產品中可發現這些化學物質。地下含水層主要由沙子和礫石組成，這表明在這些污染物中進行的自然生物降解速度會很慢，通過提供額外的氧可加速自然生物降解過程。最高管理者決定使用ORC化合物來增強生物降解速度，因為ORC化合物在6個月內預期的降解了含水層中超過50％的污染物。在此修復過程中通過15個土壤鉆孔用ORC化合物對污染羽進行降解。每個鉆孔被回填60磅的ORC漿液，150天后整個BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本為4萬美元，而使用常規的泵抽－處理系統需要約25萬美元。

在美國加利福尼亞洲Hollister的一個軍工廠，其地下含水層受到多種化合物的污染。其中主要污染物為高氯酸鹽－火箭推進劑的主要成分，從健康角度來看它能損壞甲狀腺功能；六價鉻(鉻－6)，它是一種人們公認的致癌物；冷卻劑1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一種能損耗大氣臭氧層的環境污染物。其含水層主要由粉砂組成，地下水以每天約0.07英尺的速度向西北方向流動。在探索研究中通過25個注入點把600磅的HRC化合物注入污染區。取樣網覆蓋面積約為1200平方英尺。對其監測79天后發現高氯化物濃度被減弱88％，而六價鉻幾乎被完全降解。

一個由俄勒岡州環境質檢部門管理的清潔區，其地下水中PCE濃度達到10萬微克/每升，這表明在該地區存在DNAPLs殘留物，在該位置通過5個定向注入點把700磅的HRC－X注入地面，通過水井JEMW－4來監測HRC－X化合物的影響效果，結果清楚地表明HRC－X化合物促進了PCE的降解速度和原位吸附。使用HRC－X化合物處理DNPALs殘留物的總費用為2萬美元，通過使用直接注入技術把HRC－X化合物注入含水層。無需昂貴的現場設備、相關工作和維修與保養費用。目前,在英國和一些歐洲國家已有很多項目正在使用Regenesis公司的產品，它能有效地促進或加速自然衰減過程。當使用正確時能有效地加速降解速度。

（2）Orica公司澳大利亞 Botany地下水處理項目

Orica公司采用抽出處理修復技術建立地下水污水處理廠對地下水進行處理，利用空氣吹脫法去除氯代烴類，并用熱氧化技術處理尾氣；吹脫后的污水采用常規污水處理法進行處理，部分出水采用反滲透技術對出水進行回用。該項目建設期兩年，總花費1.67億美元，每天處理水量為6000m3。該項目于2007年正式運營，其基本流程見下圖：

該處理工藝的核心——地下水污水處理廠平面布置圖如下圖所示：

其工藝流程圖如下：

4.2國內地下水修復工程實例

（1）常化廠地塊污染場地土壤及地下水修復工程項目

項目建設地點位于常州市天寧區南部中吳大道以南，和平中路以東，大通河以北，龍游河以西，投資總額1億元人民幣，項目總占地面積100公頃，其中需要修復的兩個區域是原常化廠廠區和原實驗工廠廠區，共需修復土壤面積24600平方米，污染土壤總量13.7萬噸，需修復地下水面積71300平方米，共需抽取污染地下水總量為62萬立方米。

該項目2009年至2010年上半年開始實地調研，對土地進行分區布點，提取土壤和地下水樣本，摸清土地污染程度和范圍。在完成科學實驗后，制定出相應的治理方案。2010年9月正式啟動常化廠污染場地土壤及地下水修復工程，工程實施過程中首先掘地2-6米，把污染區約33萬噸的土壤全部移走后，重新以優質的新土填充。其次，抽出60萬立方地下水，進行深度處理后，再回灌地下，確保不影響地質結構，2012年底修復工程結束。

（2）廣華新城地下水污染治理工程項目

2012年8月6日，五建承建的國家首例地下水污染治理工程——中央國家機關公務員住宅建設服務中心廣華新城地下水污染治理工程項目開工。此次地下水污染治理項目是我國嘗試性大面積地下水污染治理的先河，工程施工工期為730天，目前尚未完工。

五、地下水與地表水的聯合運用

5.1水資源的聯合運用

為促進一個流域、地區或灌區的水資源供需平衡，對地表水和地下水進行合理的統一開發利用和管理。在農田灌溉中，聯合運用的主要形式是井渠結合。有些地區興建了大規模的引水、調水工程，與原有的井灌區聯成一個系統；而在一些大型自流灌區，由于地表水資源不足，又在灌區進行機井建設。美國加利福尼亞州的中央河谷、巴基斯坦的印度河平原、印度的恒河平原和中國的黃淮海平原，都是大面積地表水和地下水聯合運用的地區。

水資源聯合運用的優點

①調蓄地表徑流。利用含水層的蓄水功能，蓄存豐水時期的多余地表水量，供枯水時期使用。

②改善地下水質。調蓄地表徑流水量，對含鹽量較高的地下水可以起到稀釋作用。巴基斯坦和以色列的一些灌區，曾采用這樣的方法減少地下水的含鹽量。中國黃淮海平原的黑龍港地區，對淺層礦化地下水也進行過"抽咸換淡"。在荷蘭，還把夏天溫度較高的水回灌地下，到冬天抽出灌溉對水溫要求較高的溫室花卉和蔬菜。

③調控地下水位。大型水庫和灌區的興建，增加了對地下水的補給,引起地下水位升高,導致灌溉土地漬澇和次生鹽堿化。在這些地區，開采利用地下水可降低地下水位，配合地面排水，進行旱、澇、鹽堿綜合治理；但地下水超量開采會引起地下水位下降，使水井建設費用和抽水費用增加。長期超采會形成大面積地下水位降落漏斗，招致地面沉陷和濱海地區海水入侵等危害。在這種情況下可引進地表水，以減少地下水開采量，并對地下水進行回灌，以調控地下水位。

5.2水污染物總量聯合控制

流域水污染物總量控制作為水資源保護管理的重要途徑，正逐漸受到廣泛重視。地表水與地下水作為水資源系統的重要組成部分，兩者之間相互轉化，密切聯系，即要實現地表水與地下水污染防治的密切結合，做到統籌規劃，統一評價，整體保護。開展地表水與地下水污染物總量聯合控制應用研究，對從整體上保護流域水資源和水環境具有重要意義。

廣東省環境科學研究院以鄭州市為研究對象，從地表水與地下水聯合水功能區劃分、環境容量核算、污染物總量聯合控制、水污染防治對策與措施4個方面入手，把地表水系統與地下水系統聯合起來開展水污染物總量控制研究。研究認為：地表水與地下水作為水資源系統的重要組成部分，兩者之間相互轉化，密切聯系，需要統一管理和保護，為保障鄭州市水污染物總量控制目標的實現，須采取工程與非工程措施進行有效控制。

參考文獻

[1] 全國地下水污染防治規劃（2011-2020年）

[2] 中國地質調查局.中國地下水資源與環境調查報告.2005

[3] 范宏喜.我國地下水資源與環境現狀綜述.水文地質工程地質.2009,(2):I~III

[4] 楊梅，費宇紅.地下水污染修復技術的研究綜述.勘察科技技術.2008,(4):12~16

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關鍵詞：水環境質量；改善；對策研究

中圖分類號：TU991.21

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2017）10005203

1 引言

國務院《水污染防治行動計劃》是專門針對水環境治理而提出的全國性的綱領性文件，是當前和今后一段時期全國水污染防治工作的行動指南[1]。為改善清鎮市水環境質量，貫徹落實國務院總體要求，開展水污染防治工作研究意義重大。在此科學、全面地分析區域水污染防治形勢及存在的問題，并提出指導性的對策建議。

2 清鎮市水h境質量現狀

清鎮市紅楓湖水質較好，百花湖支流東門橋河污染較為嚴重，水質現狀為劣Ⅴ類[2]。清鎮市近年工業需水量和生態環境需水量的占比逐漸增加，工業需水量的占比由29%增加到 71%，生態環境需水量的占比也由3%增加到7%，工業發展與生態環境保護的矛盾也將日益突出。農業需水量和生活需水量的占比逐漸減小，農業需水量的占比由48%降低到13%，生活需水量的占比由20%降低到9%[3]。

3 清鎮市水環境存在的問題

3.1 市域范圍內包含紅楓湖和百花湖部分飲用水源地，水環境十分敏感

目前紅楓湖水源地及其支流水質較好，可以達到相應功能類別要求。但由于紅楓湖幾條主要入湖支流均處于安順市平壩區境內，隨著貴安新區和平壩區的快速發展，上游地區農業面源和農村生活污水的影響，紅楓湖水源地及其支流面臨的環境風險也越來越大。百花湖水源地水質也較好，可以達到相應功能類別要求；但百花湖支流東門橋河污染較為嚴重，水質現狀為劣Ⅴ類，主要受沿線生活污水影響所致。

3.2 城區污水無合適的排放去向，城市排水系統面臨巨大壓力

清鎮市在建的清鎮職教城，到2020 年，清鎮職教城內入駐職業院校將不少于25 所，在校生規模達20萬人以上，配套人口達20萬人以上。由于清鎮職教城位于百花湖準保護區，污水自然排向進百花湖，目前清鎮職教城的生活污水是通過提升泵站排入朱家河污水處理廠進行處理。東門橋河、朱家河目前已無容量容納生活污水的排放，但隨著職教城入駐人口的增加，加之朱家河污水處理廠處理規模限制，長此以往，必然會影響百花湖水質。

3.3 污水處理設施建設亟待進一步完善

清鎮朱家河污水處理廠的排水去向是飲用水源支流，但目前污水處理廠的出水仍執行一級B 標，對飲用水源的污染風險較大。從保護飲用水源的角度出發，應盡快完成提標改造工程。此外，清鎮工業園區、物流園區、職教城等的污水收集和處理系統建設也較為滯后，飲用水源地及其支流沿線農村生活污水收集處理也不完善。

3.4 對地表河流和飲用水源地周邊農村生活垃圾污染缺乏有效的監督管理

現場調查發現，暗流河、麥包河、栗木河、東門河等都存在大量的生活垃圾，給水環境支流帶來污染風險。主要是由于生活垃圾沒有有力的處理措施，隨處亂扔，一些村落雖然有統一的垃圾堆放點，但由于管理不到位，沒有及時清運，造成垃圾成堆。

3.5 水源地環境保護體系還不健全

紅楓湖流域地跨貴陽市、安順市兩個行政區，新建立的貴安新區又包含了上述兩地部分區域，紅楓湖三大支流（羊昌河、后六河、麻線河）部分流域已劃入貴安新區直管區并已移交貴安新區管委會管理。除此之外，紅楓湖沿岸90%以上陸域面積也已納入貴安新區規劃區。從長遠看，從對飲用水源實施統一、長效保護和管理的角度看，貴州省在謀求新區建設發展的同時急需建立統一的紅楓湖流域管理模式。

3.6 備用水源地建設進展滯后

清鎮市雖然《清鎮市城鎮飲用水水源地突發公共安全事件應急處置預案》[4]，預案中備用水源地輸水方式為利用消防車、灑水車、水罐車等集中分片送水，但與備用水源地匹配的管道和管網等工程建設較為滯后，急需完善備用水源地相應的配套工程，早日建成與清鎮市中心城區和各鄉鎮集中飲用水需求量相匹配的備用水源地。

3.7 地下水環境質量狀況不清

清鎮市還未設置地下水常規監測斷面，對整體地下水的環境質量狀況底數不清。此外，結合清鎮市水文地質圖和現場調查發現，站街工業園區是地下水富集區，工業園的發展必然會對地下水產生影響，需要采取相應的防控措施。

4 清鎮市水環境保護和質量改善措施

4.1 確保飲用水安全

4.1.1 完善飲用水源地基礎設施建設，保障水源地安全

完成清鎮市集中式飲用水水源保護區的圍欄、界樁及警示牌的設置工作。2017 年底對供水規模在1000 人以上的農村人飲工程劃定水源保護區。2017年底完成對清鎮市備用水源地劃定水源保護區。2020年底前完成清鎮市建制鄉鎮水源地和清鎮市備用水源地圍欄、界樁及警示牌的設置工作，2022 年底前完成清鎮市供水規模在1000 人以上的農村人飲工程的圍欄、界樁及警示牌的設置工作。

4.1.2 控制嚴治

嚴控飲用水源地入庫支流污染物排放，加強飲用水源地流域環境污染綜合治理。采取源頭控制和截流工程嚴格控制農業和生活面源的氮磷排放對水源地的影響。對百花湖支流東門橋河流域進行生態修復，支流河道采取生態護岸、綠化坡岸，河流與村寨間建設生態緩沖帶，支流入湖、河口附近建設濕地帶。在禁養區內的畜禽養殖場要堅決予以搬遷和拆除，在限養區內的原有規模化養殖場要采取先進工藝，增設污染處理設施，糞便污水達標排放，大力推廣畜禽糞便厭氧發酵和商品肥有機生產等成熟技術。對飲用水源保護區范圍內的工業企業，嚴格依據《中華人民共和國水污染防治法》、《飲用水水源保護區污染防治管理規定》和《貴州省紅楓湖百花湖水資源環境保護條例》中的相關要求進行管控2015～2017 年完成百花湖東門橋河流域村寨污水收集處理、生態治理工程建設；2018～2020 年完成紅楓湖、百花湖（東門橋河外）流域村寨污水收集處理、生態修復工程建設；2018 年完成紅楓湖飲用水源一級保護區內的居民搬遷工作；2020 年前完成紅楓湖支流在線監控系統的安裝建設。

4.1.3 加強水源涵養林建設

加強保護區內水源涵養林工程的建設和保護，積極實施退耕還林，在飲用水水源地一級保護區邊界構建30～100 m寬植被緩沖帶，二級保護區內在現有的基礎上，強化管理，削減污染物排放量。規劃2015～2020 年飲用水源保護區流域范圍內的森林覆蓋率達60%，減少水土流失對水源地造成的影響。

4.1.4 生態農業推廣

發展生態農業，大力推廣使用測土配方施肥技術和高效低毒低殘留農藥。在水源地流域范圍內劃定化肥、農藥限量使用區。到2020 年，全市測土配方施肥面積比例達到100%。

4.1.5 加強飲用水源地能力建設，完善管理協調機制

建立健全飲用水安全保障體系，完善各級政府、部門及供水企業應急預案，明確應急機制。根據水源地水質要求，對保護區上游提出保護區邊界來水的水質要求，推行排污許可證制度，協調、督促上游采取污染防治措施，保證控制斷面的水質達標，確保飲用水水源保護區水質安全。建立飲用水源地跨流域協調管理機制，加強水源地周邊城市溝通協調。

4.2 持續改善地表水環境質量

4.2.1 加強和完善截污管網和污水處理廠的建設

加大污水處理廠和管網配套設施建設，確保城市地表水水質全面改善，確保城市生活污水收集處理率達100%。在提高污水處理廠處理規模基礎上，通過引進新設備、新工藝、新技術，進一步提高污水處理廠污染物的處理效率，尤其是總氮、總磷的處理效率。實施紅楓湖環湖截污溝工程建設。實施城區道路排水系統雨污分流改造，提高污水收集率和雨污分流的比例，減緩城市徑流等污染對污水處理廠的沖擊，并逐步實現城市雨污分流。污水處理廠引入第三方運營管理機制。按照“雨污分流、清污分流”的原則，完善已建工業園區污水配套收集管網建設，提高園區污水處理工程運行效率。加快推進清鎮經濟開發區污水處理廠及配套管網建設。到2025 年，清鎮市工業園區基本形成較為完善的污水管網收集系統、雨污分流系統、集中處理系統，實現工業園區廢水零排放。

4.2.2 加大城市中水回用系統建設

在建設和完善污水管網與收集系統的基礎上，結合建筑周邊實際情況，因地制宜進行分散處理回用。采用人工濕地、凈化塘、膜處理等工藝對其尾水進行深度處理，達到相應水質標準要求，回用于城市雜用水、工業用水或環境用水，優先滿足城市雜用水、工業用水需求。遵守《貴陽市城市節約用水管理實施規定》中相關要求，新建規模以上住宅小區、賓館、寫字樓、辦公樓、學校等場所必須建設雨污分流排水系統，鼓勵、支持建設中水回用工程，逐步對已建成的大型住宅小區和公共建筑實施雨污分流和中水回用系統改造。分時段、分步驟推廣中水回用，通過近期職教城入住學校中水回用系統工程、經開區污水處理廠中水回用工程和其他中水回用工程等，遠期朱家河污水處理廠提標回用工程。實現到2020年城市中水回用率達到30%，到2025 年實現中水回用率40%以上。

4.2.3 加大鄉（鎮）、村生活污水治理力度

積極開展農村環境保護，推進農村清潔能源設施的建設與推廣，推動流域范圍內生態示范村推廣建設工作。在地表水水質因農村生活污水排放超標區域（東門橋河），建設村莊污水收集處理系統。至2020 年，完善清鎮市各鄉鎮集鎮范圍內污水處理設施及配套污水收集管網建設工作，確保地表水一級紅線區域以及地表水水質超標區域農村生活污水處理率達到80%以上，流域集鎮和農村生活污水的收集處理率達60%以上，顯著減少農村生活污染物排放。大力發展節約型農業、循環農業、生態農業，實施農村戶用沼氣池建設項目，配套進行改廚、改廁、改廄“一池三改”等工作。做好村寨規劃和建設，優化村寨布點，引導鄉村居民適度集中居住。加強農村排水、污水和垃圾處理等基礎設施和公共設施建設。

4.2.4 控制農業面源

以封山育林、退耕還林還草為中心，開展小流域綜合治理，恢復和擴大林草植被，控制水土流失，對于10°～25°坡度的耕地進行等高耕作。全面實施坡耕地水肥流失控制工程建設，有效收集農田徑流，控制農田水土和水肥流失。在流域內大力實施測土配方施肥工程，推廣使用平衡施肥技術，提高有機肥、農家肥的使用量，減少化肥的施用量，增加土壤有機質，改良土壤現狀，加快推廣高效、低毒、低殘留獸藥、農藥新品種的使用，從源頭上減少因農田徑流和水土流失造成的面源污染。實施農業生產清潔工程，通過發展沼氣、生產有機肥和無害化糞便還田等措施，實現養殖廢棄物的減量化、資源化和無害化。

4.3 改善地下水環境質量

4.3.1 加強地下水富集區污水處理及防滲設施建設

針對地下水富集區所在位置采取不同的防范措施。農業區優先完善污水灌區的控制灌溉定額和區域滲透系數調節措施；工業區嚴格執行環境影響評價政策，在運行中和新建建設項目時要結合項目各生產設備、管廊或管線、貯存與運輸裝置、污染物貯存與處理裝置、事故應急裝置等的布局，根據可能進入地下水環境的各N有毒有害原輔材料、中間物料和產品的泄露量及其他各類污染物的性質、產生量和排放量，提出高要求地面防滲方案，給出具體的防滲材料及防滲標準要求，建立防滲設施的檢漏系統。

4.3.2 加強地表水-地下水污染協同控制

清鎮市巖溶發育強烈，水文控制單元劃分及產匯流條件復雜，建議摸清地表水系與地下暗河系統的相互轉化關系，將具有明顯水量轉化關系的“明流”“暗河”作為一個整體，統一設置監測斷面和監測點、劃分水源保護區，實施地表-地下水統一管理。

4.3.3 構建地下水污染防治體系

基于地下水污染的隱蔽性和難以逆轉性兩個特點，需構建一個“防-治-保”相結合的地下水污染防治體系，合理設置各項防治措施，堅持以防為主，防治結合。摸清家底，在全市域范圍內開展地下水污染防治調查工作。工作內容應包括：地下水環境質量監測、地下水典型污染源調查（工礦企業、油庫及加油站、垃圾填埋場、礦山渣場、工業園區、工業固體廢棄物堆場、危險廢物處理中心等）。對受到污染的地下水，需要找出原因，控制污染源，并開展污染治理工程。以污染源為核心，對源進行監督，不允許任何形式的污染物直接排入地下水，污水排放企業排污口不能設在地下暗河、落水洞、漏斗等與地下水連通的地方。

5 結語

研究中科學、全面地分析了區域水污染防治形勢及存在的問題，并提出指導性的對策建議。清鎮市應嚴格控制污染物排放，加強環境執法監管，加強組織保障，爭創多部門協調治水的良好局面，保障清鎮市水環境質量實現可持續改善。

參考文獻：

[1]中國國務院.國務院關于印發水污染防治行動計劃的通知[R].北京：中國國務院，2015.

[2]清鎮市環境保護監測站.清鎮市水質監測報告[R].貴陽：清鎮市環境保護監測站，2015.

[3]貴陽市水務局.2015年貴陽市水資源公報[R].貴陽：貴陽市水務局，2015.

篇4

摘要：

地下水系統是包含地質環境、地下水動力、地下水化學等子集的綜合系統，早在2000年前的古羅馬時代，人們就已應用水文地球化學方法開展地下水的水化學特征、地下水補給、徑流與排泄等研究。近現代同位素技術的發展，為開展地下水補給和可更新性、追蹤地下水污染等方面的研究，提供了極大幫助。研究者通過分析地下水樣品的水文地球化學指標，如K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等離子，結合δ18O、δD、δ37Cl、δ81Br等穩定同位素指標，在地下水徑流特征分析、水巖相互作用過程、地下水咸化、地下水資源管理以及地下水水質問題等研究方面取得了大量成果。本文概述了國內外近年來應用水文地球化學與同位素結合的手段進行地下水系統研究取得的成果及進展，著重回顧了在地下水咸化、地下水硝酸鹽及微量有機污染以及地下水資源管理研究中的應用成果。文末討論了應用水文地球化學與同位素結合的手段研究地下水系統的基本方法，探討了開展地下水質質量評價與地下水資源管理的科學方法，展望了水文地球化學與同位素方法在地下水有機污染調查研究中的應用前景，認為該方法可以為地下水中新型及持久性有機污染物的來源及污染特征研究提供重要支撐。

關鍵詞：

水文地球化學；同位素；地下水；硝酸鹽；微量有機污染物

自從古羅馬哲學家老普利尼記錄第一條水文地球化學規則以來———流水呈現出與它所經過的巖石相似的性質———科學家和哲學家對水文地球化學的運用已經歷了2000余年。早期的水文地質研究傾向于水巖相互作用、徑流走向、水文地球化學循環特征等方面，現代水文地球化學更注重應用于水資源管理及水污特征染等的研究。上世紀60、70年代，隨著工業化進程加劇，水資源短缺與水質惡化問題凸顯，水文地球化學在地下水污染及相關問題研究中的作用更為重要。與此同時，元素的檢測儀器從原子吸收光譜（AAS）發展到電感耦合等離子體發射光譜儀再到電感耦合等離子體質譜，多元素同步檢測以及含量在μg／L水平以下微量元素的檢測技術取得突破，水文地球化學的應用得以擴展到酸雨、孔隙水等微小體積樣品分析領域。對水資源評價和水質分析做出重要貢獻的另一工具———穩定同位素技術在這段時期也得到快速發展。1961年，Craig在《科學》雜志上發表了經典文章“isotopicvariationsinmeteoricwaters”（全球降水的同位素組成差異），標志著同位素手段在自然水體中的系統應用開始。歷經50余年的發展，同位素手段已與水文地球化學分析手段緊密的融合在一起，在建立地下水循環過程概念模型、了解水質演化、判斷地下水補給水源以及地下水溶質的溯源等方面發揮著重要的作用。眾所周知，地下水資源是干旱、半干旱地區工業、農業和生活用水的重要來源。例如在西班牙，地下水提供了全國總用水量的1／5，并灌溉了全國1／3以上的農田。我國首都北京市同樣處于溫帶半干旱半濕潤地帶，水資源天然稟賦不足，全市2／3以上的供水量來自地下水資源?。自20世紀70年代以來，北京因地表水的減少和地下水開采量增加，地下水逐年虧損。超量開采地下水造成水位下降，形成水位降落漏斗，產生地面沉降、水質污染等問題?。為緩解緊張的用水形勢，保障城市供水，很多地區利用再生水進行農田灌溉。但目前多數城市工業廢水和城市生活污水排放量大幅增加，污水處理設施能力明顯不足，再生水灌溉嚴重威脅到地下水水質安全。在沿海地區，地下水超采還會引發海水入侵，導致地下水咸化、地下水水質退化等問題。面臨日益嚴峻的地下水資源短缺及地下水水質惡化等問題，人們迫切的需要在地下水水質狀況、污染狀況、污染物來源、遷移及歸趨、水資源管理等等方面展開深入細致的研究。水文地球化學特征與同位素特征分析相結合的研究方法，已成為廣大研究者用于研究地下水資源管理及污染物來源及遷移轉化的重要手段。本文將就水文地球化學與環境同位素分析手段在地下水資源與水質評價研究中的應用現狀與成果做一回顧，著重概述水文地球化學與環境同位素分析手段在地下水補給來源、地下水咸化過程、地下水污染及地下水資源管理研究中的應用。并在此基礎上討論應用水文地球化學與同位素方法研究地下水系統的基本方法，探討開展地下水質質量評價與地下水資源管理工作的科學方法，展望今后水文地球化學與環境同位素分析方法的應用空間及有關發展趨勢。

1地下水的補給與演化

水文地球化學與同位素分析手段是描述地下水補給來源與揭示地下水演化規律的有效研究方法，被廣泛應用于多個地區地下水系統的研究中。研究者將地下水樣品中的δD、δ18O值與當地大氣降水線比較，如果二者擬合程度好，則說明研究區地下水主要源自大氣降水的入滲補給。DongJiannanetal．（2014）研究了我國四川省廣元市的地下水來源與演化，將研究區地下水的δD、δ18O值投影到西南地區δD－δ18O值關系圖上，發現均落在降水線附近，如圖1所示，即認為該區地下水主要來源于大氣降水補給。ZhaiYuanzhengetal．（2011）比較了北京市平原區地下水與北京地區大氣降水中的δD－δ18O關系，發現地下水中的δD、δ18O平均值明顯低于大氣降水中的δD、δ18O值，地下水中的δD－δ18O線性斜率亦小于大氣降水線。據此，作者得出該區域地下水主要來源于大氣降水的入滲補給，并認為地下水在補給過程中經歷了不同程度的蒸發作用影響。Chenetal．（2014）在地下水系統的研究中，除分析D和18O同位素外，還增加了37Cl和81Br的指標，用于更為準確的判斷地下水的補給來源，以及揭示地下水形成初期所經歷的地球化學演化過程。δ37Cl和δ81Br同位素組成的變化可對一些物理過程如蒸發、稀釋、離子交換等起到指示作用，蒸發作用使樣品中δ37Cl和δ81Br值升高，而海水稀釋則使δ37Cl和δ81Br值降低，其中δ81Br的變化幅度更為顯著。通過分析中國北方某地區地下水中δ37Cl－δ81Br相互關系以及δ37Cl和δ81Br與TDS之間的關系，Chenetal．（2014）準確區分了經歷蒸發作用與海水稀釋的兩個地下水演化系統，如圖2所示。圖中可見，冀中地下水系統經歷的蒸發作用明顯，而黃驊地下水系統則主要經歷了海水的稀釋作用。

2地下水咸化

海濱地區地下水超采引發海水入侵災害造成地下水咸化，在干旱半干旱地區尤為嚴重。在葡萄牙的大西洋海岸，從北部的Aveiro到南部的Algarve，都發生了因超采引起的地下水咸化災害，并逐步向內陸延伸。我國環渤海地區由于淡水資源匱乏，地下淡水資源是居民飲用水及工農業用水的重要組成部分，地下水連年超采，引發嚴重的海水入侵，已經破壞了部分濱海水源地。除海水入侵以外，地下水的咸化還歸因于其他過程，如蒸發濃縮過程、污水回灌、古咸水補給、表層水鹽分溶解與滲濾以及水巖相互作用使礦物溶解等。很多地區地下水咸化往往是上述幾個因素共同作用的結果，要區分地下水咸化的來源及主要作用過程，將是一個非常復雜的難題。環境同位素的組成特征是識別海水入侵及其他地下水咸化過程的重要工具。當地下水咸化主要是由海水入侵引起時，地下水的同位素組成（δ18O和δD）呈現出與海水一致的變化。而地下水發生鹽分礦物溶解、或表層鹽水滲濾導致地下水鹽度增高時，地下水的δ18O和δD同位素組成則并不會發生變化（圖3）。結合Ca2＋、Mg2＋、總溶解性固體等水化學特征，就可以區分地下水咸化的不同來源。圖3不同咸化過程地下水同位素組成與鹽度變化關系Fig．3δ18Ovssalinity：changeinisotopiccompositionofwater，ascribedtodifferentsalinizationprocessesCaryetal．（2015）通過分析地下水中溶解氧、電導率、總溶解性固體（TDS）以及Ca2＋、Mg2＋等多種離子含量，結合δ2H，δ18O，δ87Sr和δ11B等多元素同位素組成，探討了巴西東北部重要沿海城市Recife地區地下水咸化的來源與主要過程。淺層地下水中δD和δ18O同位素分析表明咸化是由古海水匯入以及淺層地下水蒸發濃縮造成的，深層地下水中Na、B、Ca、Sr等水文地球化學特征顯示有明顯的咸水引入，并發生相應的離子交換。YangJilongetal．（2012）、Xueetal．（2000）通過水文地球化學與環境同位素結合分析，對我國濱海地區地下水海水入侵程度、鹽分來源以及入侵機理進行了研究。研究者以大連大魏家水源地為研究對象，對地下水δD和δ18O同位素的組成進行了分析，結合Cl－濃度分布，作者認為研究區除海水入侵淡水含水層增加了地下水中的鹽分外，淺層地下水的蒸發也對地下水中鹽分的累積起到了重要作用。根據不同水體中δ34S－δO4、δ13C－HCO3等同位素特征，結合水化學成分（如SO42－、Cl－）分析認為，研究區微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水機械混合而成，而是在混合作用基礎上還發生了如石膏、碳酸鹽巖的溶解和沉淀等地球化學作用。通過對環境穩定同位素（δ2H、δ18O和δ13C）和放射性同位素（3H和14C）進行分析，結合地球化學數據，Carreiraetal．（2014）識別出葡萄牙內陸地區地下水咸化的主要來源包括：海水入侵、深層鹽水稀釋、以及淺層灌溉水的蒸發。研究區大部分地下水的δD、δ18O值均位于全球降水線上或在附近，說明當地地下水主要來自降水補給。在近海地區，地下水Cl－濃度升高，電導率升高，體現出與海水混合、鹽分溶解的影響。利用放射性C同位素、環境穩定同位素和水文地球化學資料，便可從多種途徑解釋地下水鹽分升高的來源，甚至區分古海洋水和現代海水的入侵比例。而近代人為活動如對地下水超采、采用污水灌溉等，已成為僅次于海水入侵引發地下水鹽化、地下水水質退化的過程。采用Cl離子與δ18O的關系作為指示地下水蒸發濃縮程度的一個經典常用指標，可以指示污水回灌引起的鹽分變化。

3地下水污染

自古代以來地下水水質就與人類活動息息相關，隨著近現代工業化不斷發展，人類對地下水資源需求量增大，地下水位不斷下降，取水井深不斷增加，地下水污染逐步顯現（圖4）。其中，農業面源污染、城市生活污水及工業固體廢物處置是造成地下水有機與無機污染的主要人為活動（Edmunds，2009），也是目前研究者重點關注的研究領域。近50年來，為了應對人口增長對糧食的需求，以地下水灌溉為前提的農業生產活動，如印度等國家為提高糧食產量提出的“綠色革命”，造成了地下水位的持續嚴重下降（Perrinetal．，2011）。在我國，單位耕地面積化肥及農藥用量分別為世界平均水平的2．8倍和3倍，大量化肥和農藥通過土壤滲透等方式污染地下水；部分地區長期利用污水灌溉，對農田及地下水環境構成危害，農業區地下水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮超標和有機污染日益嚴重?。人口急劇增長和城市規模擴大使生活污水的排放量不斷增加，而廢污水處理設施建設相對滯后，大量廢污水未經處理或者未處理完全即排放到環境中，成為地下水污染的重災區?。我國大部分農村地區的生活垃圾仍處在隨意丟棄的階段，城市地區多處非正規垃圾填埋場幾乎沒有防滲措施，垃圾滲濾液嚴重威脅地下水環境安全。工業固體廢物的不當處置會造成滲漏污染地下水，石油化工行業勘探、開采及生產等活動顯著影響地下水水質，工業企業通過滲井、滲坑和裂隙排放、傾倒工業廢水，造成地下水污染。當前，我國相當部分地下水面臨嚴重污染，部分地區地下水污染程度仍在不斷加重?。當前及未來形勢下，人類需要識別地下水污染的來源，追蹤地下水污染物的遷移轉化行為，了解地下水污染物的消減機制，為地下水資源的再生及可持續利用提供支持。

3．1硝酸鹽污染

硝酸鹽是地下水中最為普遍的一類污染，主要與農業上施用氮肥等活動、垃圾集中處理、工業廢水排放、動物養殖等活動相關。不同來源的硝酸鹽顯示出不同的N、O同位素比值特征。因此，通過分析地下水中硝酸鹽的δ15N與δ18O值，可以判斷地下水中硝酸鹽污染的主要來源。結合水文地球化學數據，還可對硝酸鹽污染物的生物地球化學轉化過程進行評價。研究資料顯示，工業化肥的δ15N－NO3一般在－9．2‰～＋14．5‰之間，而動物糞肥的δ15N－NO3一般在10‰～20‰之間，且δ18O－NO3普遍低于15‰。Matitatos（2016）分析了希臘中部Asopos盆地24孔井水中硝酸鹽的同位素，結果表明，δ15N－NO3位于－9．2‰～＋14．5‰之間，平均5．4±1．2‰（n＝24）；δ18O－NO3位于－2．6‰～＋13．8‰之間，平均2．5±1．5‰（n＝24）。結合十項水文地球化學指標的分析（電導率，Mg2＋，Cl－，SO2－4，NO－3，TotalOrganicCarbon，K＋，As，SiO2andZn），Matitatos（2016）推斷Asopos盆地研究區地下水硝酸鹽污染主要來自城市和工業廢污水。地下水硝酸鹽的生物地球化學轉化過程，包括硝化作用與反硝化作用，從N、O的同位素比值變化上有所反映。好氧條件下的硝化過程中，14N發生富集而15N貧化，δ18O－NO3值介于＜－5‰到＋15‰之間。厭氧條件下，NH4＋迅速完成硝化反應，生成富集15N的硝酸鹽產物。地下水硝酸鹽的硝化速率受含水層巖石組成的影響，水稻田的灌溉補給和反硝化作用可顯著降低地下水硝酸鹽濃度（Chaeetal．，2009）。

3．2硫酸鹽污染

地下水中NO3－富集，會促進沉積巖含水層中的硫鐵礦發生氧化，進而使地下水硫酸鹽濃度升高。硫酸鹽是地下水中普遍存在的一類化合物，來源于多種人為源和自然源，包括土壤施用的農業化學品淋濾、酸雨、石灰巖含水層中硫化鐵礦物的氧化與溶解等。飲用水中硫酸鹽含量過高，還會影響到水的硬度和口感。不同來源的硫酸鹽δ34S和δ18O值表現不同，硫鐵礦氧化生成的硫酸鹽化合物具有δ34S和δ18O極度貧化的特征，而未遭受人為污染的深層水顯示出與前工業化時代降水一致的δ34S富集的特征。在區域尺度上多個含水層交界的地下水系統中，研究者利用硫酸鹽的δ34S和δ18O同位素指標作為硫酸鹽的物理過程和生物地球化學過程的指示物。為探究地下水中硫酸鹽的人為源與自然源（硫鐵礦氧化）組成關系，Moncaster等（2000）通過一個簡單的二維模型模擬了理想狀態下石灰巖含水層中硫酸鹽的不同來源關系（式1）。假設在這個理想系統中，硫酸鹽無轉化無沉淀，則：Cg·δ34S（SO4）g＝Ca·δ34S（SO4）a＋Cp·δ34S（SO4）p，（1）其中，C：濃度；δ34S（SO4）：硫酸鹽S同位素組成；g：地下水總硫酸鹽；a：人為源硫酸鹽；p：硫鐵礦氧化硫酸鹽；由于：Cg＝Ca＋Cp，則：δ34S（SO4）g＝（n）（δ34S（SO4）a）＋（1－n）（δ34S（SO4）p），其中，n＝人為源硫酸鹽的比例。利用上述模型，Moncaster等（2000）計算得到在LincolnshireLimestone含水層地下水約有66％～88％的硫酸鹽來自人為源（圖5），印證了當地淺層地下水主要是遭受污染的現代水的說法。

3．3微量有機污染

在我國，地下水有機污染研究起步較晚，但已在一些地區發生了嚴重的地下水有機污染事件，持續發展的高靈敏度和高選擇性分析測試技術使得地下水中的新型微量污染物得以不斷被檢出。當前，各類化學品通過工業廢水、礦山等點源污染和土地施用化肥、農藥等面源污染進入到地下水中，地下水的有機污染已引起越來越多的關注。地下水污染研究已從無機污染轉向有機污染，微量有機污染上升為地下水環境保護領域的首要問題。研究普遍認為，地下水中的有機污染與畜牧養殖、農業化肥與農藥使用等人類活動相關。進入到地下水中的污染物在下滲過程中會通過土壤吸附、生物降解、稀釋等自然作用消減，但一些污染物也有可能在地下水中富集，或生成更頑固的中間產物。此外，污水處理廠排放的廢水及地下水污水回灌也給地下水系統帶來大量有機污染。相較城市建設的進程，很多污水處理設施的建設明顯落后，部分未達標處理的廢污水排入地下水，造成地下水有機污染加重。圖6總結了地下水中有機污染的主要來源與遷移途徑。可以看到，地下水系統面臨來自人類活動的多重污染。地下水中的微量有機污染物的含量及遷移轉化等行為，與化合物的水溶解度S、辛醇－水分配系數logKow、有機碳－水分配系數logKoc等物理化學特征密切相關。水溶解度高、logKow高的化合物傾向在地下水中富集，如2環、3環和4環多環芳烴（logKow＜5）相較5環和6環（logKow＞6）多環芳烴在地下水中的檢出率明顯較高。此外，含水層的地質條件、水文地球化學特征也是影響地下水中微量有機污染物富集的關鍵因素。非承壓含水層及地下水滯留時間短的含水層，如卡斯特含水層和淺層沖擊含水層，通常微量有機污染物的含量較高。硝酸鹽、硫酸鹽是地下水人為污染的重要指標，人為活動的影響較多的地方大部分顯示出地下水中NO3－、SO42－離子濃度較高的特征，NO3－、SO42－離子濃度結合δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素特征分析，可進一步識別出地下水中不同有機污染物的來源及貢獻。應用水文地球化學分析與穩定同位素特征相結合的手段，探尋地下水有機污染物的來源及轉化，在有工廠污水排放、畜禽養殖、污水回灌等多種人類活動混合的復雜區域，顯得更為有效。GuoHuamingetal．（2001）選擇我國南陽油田作為研究區，根據近似地下水流線方向地下水中總油質量濃度和水化學分析結果，發現有機物污染嚴重的地方地下水總油質量濃度就高。由于硫酸鹽與總油質量濃度之間的變化關系明顯，作者認為硫酸鹽可作為地下水有機污染的地球化學標志物。Estevezetal．（2016）對位于西班牙某高爾夫球場地下水中的微量有機污染物進行了分析，包括一些優先控制的微量有機污染物（多環芳烴、有機氯農藥等）以及典型新型持久性有機污染物（藥物）的含量情況，同時分析了地下水中δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素。作者發現污染物的含量與地下水的水文地質條件、穩定同位素特征之間均存在明顯的相關關系。位于補給區域的井水中污染物含量以及δ15N－NO3同位素指標均處于較低水平；而用于灌溉的再生水中的硝酸鹽、六氯苯、毒死蜱等有機污染物濃度δ15N－NO3、δ34S－SO4同位素明顯較高。因此，在研究地下水中的有機污染物時，可以根據研究區的水文地質特征及穩定同位素特征選擇適合的監測井。Sassineetal．（2015）首次使用三嗪類農藥（阿特拉津、西瑪津及其降解產物）作為農業活動污染的指示物，結合Na＋、K＋、Cl－、NO32－等水文地球化學指標，及δ18O、δD、87Sr／86Sr等同位素特征分析，對法國某地淺層沖擊含水層的補給水源進行了識別。經主成分分析證實，這種多參數研究手段可以應用于較大尺度上地下水補給的來源以及地下水質量的管理研究。

4地下水資源管理

位于多個地區交界的含水層地下水資源管理需要精確而又詳細的含水層邊界與補給水源資料，對于地熱資源這種十分寶貴的綜合性礦產資源尤其如此。Pannonian盆地是歐洲最大的內陸盆地，橫跨匈牙利、羅馬尼亞、塞爾維亞等八個國家和地區，隨著各國對地下水資源的需求不斷加大，建立一個共同的地下水與地熱資源的管理方案十分必要。借助于Cl－、NO3－、NO2－、SO42－等離子及元素分析，以及δ18O、δ2H和3H、14C同位素分析，Szocsetal．（2013）嘗試對斯洛文尼亞東北－匈牙利西南部的跨界含水層進行描述。作者發現在斯洛文尼亞與匈牙利之間的地熱資源確實存在跨界傳輸，兩側的地下水均為Na－HCO3型、中度礦化，補給水源均來自大氣降水，地下水從斯洛文尼亞流向匈牙利方向。在Lendava－Szolnok附近的含水層地下水類型雖然接近，卻相對破碎且沒有傳輸關系（圖7）。通過14C測年監測，斯洛文尼亞一側的地下水存在年代更古老的水源補給。作者認為地下水的地球化學組分變化可以提示補給路徑與水源的變化，δ18O、δ2H、δ13C等同位素的監測可以幫助獲知地熱資源的傳輸機制，這些信息對于地下水資源的適度開采和科學管理十分重要。在澳大利亞的LatrobeValley，煤礦開采、頁巖氣開采、農業活動、居民生活用水等對地下水資源需求巨大，近30年來地下水位下降嚴重。為探討含水層之間的水力聯系以及了解地下水滯留時間，評價LatrobeValley地區地下水資源的可持續性，Hofmannetal．（2013）分析了地下水中的水文地球化學指標，包括Ca2＋、K＋、Mg2＋、Cl－等，以及穩定同位素信息，δ18O、δ2H等，采用3H、14C同位素測定地下水的年齡，建立了地下水在不同含水層之間運移與交換的概念模型。研究區煤礦和頁巖氣開采使地下水流向發生了改變，不同含水層之間的主要離子、穩定同位素特征、87Sr／86Sr等特征均比較接近，但14C的分布不一致，說明各含水層在水平和垂向上都發生了混合，不可再生的古地下水向第三紀到第四紀含水層作出了補給。為保障當地地下水資源的再生能力和可持續利用，必須對煤礦和頁巖氣開采采取規范和限制措施。同樣，Warneretal．（2013）研究了美國Fayetteville地區非常規天然氣開采對地下水資源的影響，利用多個地球化學指標、CH4及其C同位素δ13C－CH4，以及其他多種同位素特征的分析結果，并未得到淺層地下水質量退化與天然氣開采存在相關關系的結論。上述研究結果有助于解決競爭性用水的問題，為區域性地下水資源管理提供支持，而這樣的結論單純通過地下水位分析是不能得到的。

5討論

5．1地下水水質評價

地下水資源作為干旱半干旱地區人們生活、生產活動的主要水源，在水質和水量上都受到來自人口增長和氣候變化的威脅。隨著人口增長及糧食產量提高，地下水資源的需求量不斷增加，多個地區地下水超采嚴重，地下水位持續下降。各類工業廢水、礦山開采產生的固體廢物以及油氣開采等活動中的大量深井，不但使各類有機和無機污染物源源不斷的進入地下水，還從水文地質環境上改變了地下水的流向及匯流路徑，地下水水質退化趨勢明顯。應用水文地球化學方法與環境同位素方法結合研究地下水系統，不僅可以識別地下水的水化學特征、水化學成分及水質的演化過程，還可以追溯污染物的來源，區分自然源和人為源的特征，描繪跨界含水層間的源匯關系，為地下水資源的合理開發和利用提供科學依據。當前，地下水水質評價仍以硝酸鹽、鐵、錳等無機指標為主，我國至今仍沿用的《地下水質量標準GB／T14848－93》，由原國家環保總局于1994年，地下水質量評價體系共包含39項指標，其中的微量有機污染物指標僅有六六六和滴滴涕2項。然而地下水的有機污染一直存在，且隨著工業化發展有不斷加重的趨勢。日益先進的檢測技術使得更多微量有機污染物被檢出，地下水微量有機污染的研究進入蓬勃發展的階段。2005年，國土資源部啟動全國地下水污染調查評價工作，地下水微量有機污染物調查指標大幅增加至39項，包括鹵代烴15項，氯代苯5項，單環芳烴8項，有機氯農藥11項，其中檢出36項。隨著城市化進程的加快，工業污染和農業污染大幅增加，大量未被列入地下水質量監控的新型微量有機污染物進入到地下水環境中，對生態環境和人體健康造成潛在威脅。今后，水文地球化學與同位素相結合的分析手段將在地下水中微量有機污染物的來源、遷移和轉化研究中發揮重要作用，為完善地下水質量評價體系提供支撐。此外，污染物在進入到地下水環境的過程中會經歷物理、化學、生物等過程，發生吸附、稀釋、降解及轉化，一部分生成更為頑固的中間產物。目前，對地下水微量有機污染的中間產物的研究還未展開，在今后應考慮加大研究力度。

5．2地下水資源管理

地下水資源管理是在充分了解地下水資源和開發利用狀況及動態的前提下，運用行政、法律、經濟、技術等手段，對地下水開發、利用和保護實施組織、協調、監督，實現地下水資源可持續利用和生態環境的有效保護（WenDongguang，2002）。水文地球化學方法在了解地下水的水化學特征、查明地下水的補給、徑流與排泄以及闡明地下水成因及資源的性質上卓有成效，環境同位素技術在研究地下水補給和可更新性、追蹤地下水的污染方面，是當前國內外較為新穎的方法之一。將水文地球化學方法與同位素方法結合，研究者能夠把大氣水－地表水－地下水視為統一的“系統”，進而定量研究其轉化關系，為地下水資源管理提供科學支撐。目前許多國家已將水文地球化學方法與同位素方法列為地下水資源調查中的常規方法。水文地球化學指標除了測定地下水中常規的離子，即K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、HCO3－、Cl－、NO3－、SO42－及總溶解固體TDS等外，還包括Fe2＋、Mn2＋、F－、CO32－等離子，根據含水層情況而定。同位素指標方面，應用氫氧穩定同位素確定地下水的起源與形成條件，應用氘、14C測定地下水年齡，追蹤地下水運動，確定含水層參數，應用34S研究地下水中硫酸鹽的來源，分析地下水的遷移過程，應用11B／10B研究鹵水成因等方面都有重要進展。地下水資源的保護目標，不僅包括水質，使其不受人類社會經濟活動的污染，還要保護水量的可持續利用。新時期的地下水資源保護應把提高地下水資源保障能力、改善人民群眾的飲水質量和生存環境質量、保護生態、減輕或避免地下水不合理利用產生的地質災害等放在重要位置，實現從重開發、輕保護到保護與開發利用并重的戰略轉變，加強水源保護，減少人為水災，促進人水和諧。

6結論

地下水資源是人類十分寶貴的戰略資源，地下水資源的更新和可持續利用是關系到國計民生的重大問題。為科學解決這一問題，必須要加強對地下水系統特征的認識。從國內外現有研究成果來看，水文地球化學方法結合同位素方法是認識地下水資源屬性、劃分地下水系統的有效方法。大量研究工作表明，人類活動已成為控制某些地區地下水環境演化的主導力量，地下水的水質及水資源量都與人類的活動強度直接相關。地下水污染研究已從無機污染轉向有機污染，微量有機污染上升為地下水環境保護領域的首要問題。應用水文地球化學方法與同位素方法結合，能夠準確地描述描述地下水系統中各類污染物的來源、徑流及排泄，能夠科學地認識地球系統的自然行為與人類擾動的影響，在更廣闊的視野和可持續發展的戰略思想上去發展水文地質學科。

參考文獻：

董建楠，劉淑芬，蘇銳，季瑞利，張明．2014．西南某地區地下水化學及同位素特征研究．鈾礦地質．30（4）：230～235．

高存榮，王俊桃．2011．我國69個城市地下水有機污染特征研究．地球學報．32（5）：581～591．

郭華明，王焰新，陳艷玲，王玉梅．2001．地下水有機污染的水文地球化學標志物探討———以河南油田為例．地球科學———中國地質大學學報．26（3）：304～308．

劉潤堂，許建中．2002．我國污水灌溉現狀、問題及其對策．中國水利．10：123～125．

唐京春．2003．北京市污水灌溉環境效應研究與評價．吉林大學碩士論文．

文冬光，林良俊，孫繼朝，何江濤，王蘇明，饒竹．齊繼祥．2008．區域性地下水有機污染調查與評價方法，中國地質，35（5）：814～819．

楊吉龍，韓冬梅，蘇小四，肖國強，趙長榮，宋慶春，汪娜．2012．環境同位素特征對濱海巖溶地區海水入侵過程的指示意義．地球科學進展．27（12）：1344～1352．

楊巧鳳，王瑞久，徐素寧，李文鵬，王志一，梅軍軍，丁志磊，楊培杰．2016．萊州灣沿岸壽光、萊州和龍口地下水的穩定同位素與地球化學．地質學報．90（4）：801～807．

姚錦梅，周訓，謝朝海．2011．廣西北海市海城區西段含水層海水入侵地球化學過程研究．地質學報．85（1）：136～144．

葉思源，孫繼朝，姜春元．2002．水文地球化學研究現狀與進展．地球學報．23（5）：477～482．

翟遠征，王金生，滕彥國，左銳．2011．北京平原區永定河地下水系統地下水化學和同位素特征．地球學報．32（1）：101～106．

張兆吉，費宇紅，郭春艷，錢永，李亞松．2012．華北平原區域地下水污染評價．吉林大學學報．42（5）：1456～1460．

中華人民共和國環境保護部，1994．地下水質量標準GB／T14848－93，中華人民共和國國家標準．

篇5

一、總體要求

深入貫徹生態文明思想和中央經濟工作會議、農村工作會議精神，認真落實省、市有關工作部署，推動實施《中華人民共和國土壤污染防治法》，堅持保護優先、預防為主、風險管控、系統治理，突出精準治污、科學治污、依法治污，嚴格落實“黨政同責、一崗雙責”“屬地負責、部門有責”，全面加強土壤、地下水污染防治和農村污染治理工作，持續改善土壤環境質量，切實補齊農村生活污水無害化處理這一突出短板；深入推進農村黑臭水體治理，為實施鄉村振興戰略和打贏污染防治攻堅戰奠定堅實基礎。

二、基本原則

1.堅持保護優先，源頭治理。加強空間布局管控，嚴格環境準入管理，切斷污染物進入土壤、地下水環境的途徑。強化農村環境整治與鄉村生態文明建設有機融合，推進農業生產清潔化、產業模式生態化。

2.堅持預防為主，分類管控。強化源頭防控，防止新增土壤污染。鞏固提升耕地分類管理成效，嚴格管控建設用地土壤污染風險。以減量化、無害化、資源化為原則，堅持分類施策，加強農村生活污水無害化處理同農村廁所改造的銜接，大力提升農村生活污水無害化處理能力，持續推進農村生活污水治理工作。加快推進縣城污水處理廠、慈峪鎮污水處理廠鄰近村莊生活污水網管鋪設工作，大力提升農村生活污水處理能力。

3.堅持問題導向，精準施策。圍繞重點問題、重點區域、重點行業和污染物，聚焦突出環境問題，因地制宜制定差異化土壤、地下水與農業農村生態環境保護措施，分類施策、分階段整治。加大執法監管和督導檢查力度，防止新增污染。

4.堅持屬地治理，協同防控。嚴格落實“黨政同責、一崗雙責”“屬地負責、部門有責”，建立政府主導、市場驅動、企業擔責、公眾參與的污染防治體系。打通地上和地下、城市和農村，協同水、氣、固體廢物污染治理，系統實施生態修復與環境治理。

三、主要目標

2021年，落實保護優先措施，強化土壤污染源頭防控，嚴格農用地、建設用地土壤環境風險管控，鞏固提升受污染耕地和污染地塊安全利用成果，全縣土壤環境質量總體保持穩定。受污染耕地持續實現安全利用，耕地土壤環境質量總體保持穩定。嚴格建設用地準入管理，堅決杜絕違規再開發利用。建立健全危險廢物智能監控體系。完成5個村莊的農村生活污水治理工作，突出具備條件鄉鎮實行管網歸集和終端無害化處理，注重中水再利用，提升農村生活污水無害化處理能力，完成農村黑臭水體排查整治工作，實現動態清零。

四、重點任務

（一）加強土壤環境調查監測

1.配合省市開展非重點行業企業用地土壤污染狀況調查。根據省市工作安排，配合調查單位做好我縣相關行業企業用地土壤污染狀況調查，進一步摸清相關非重點行業企業土壤污染狀況及分布，為非重點行業企業用地土壤污染防治和風險管控提供依據。（縣生態環境分局牽頭，自然資源和規劃局、發改局配合）

2.強化土壤環境質量監測。配合開展國控、省控土壤環境質量例行監測和省控耕地土壤監測。按照年度生態環境監測方案和有關文件要求，組織對全縣土壤污染重點監管單位、工業園區和污水集中處理設施、固體廢物處置設施周邊土壤開展監督性監測，并按時上報監測結果。對監測發現的土壤超標情況，組織開展溯源排查，查明原因并及時阻斷污染源。（縣生態環境分局、農業農村局按職責分工負責）

3.加強重點區域耕地土壤環境質量監測。建立并完善省市縣三級耕地土壤和農產品質量安全檢測制度，及時掌握受污染耕地農作物種植和耕地土壤環境質量動態變化情況，根據縣區內受污染耕地面積、污染類型和程度，設立監測點位，為安全利用和治理修復效果評價提供依據。加強超標農產品收購、收回等環節監管，禁止超標農產品進入市場。繼續開展農田灌溉水質監測，加強監督檢查，防止未經處理或達不到農田灌溉水質標準的廢（污）水進入農田灌溉系統。（縣農業農村局、生態環境分局、市場監督管理局、發改局按職責分工負責，自然資源和規劃局等配合）

（二）嚴防新增土壤污染

4.加強耕地污染源頭防控。深化農業面源污染治理，繼續推進化肥農藥減量化，制定實施化肥農藥使用量零增長方案，全縣主要農作物化肥農藥使用量實現零增長。畜禽規模養殖場糞污處理設施裝備配套率100%，畜禽糞污綜合利用率達到90%。全縣秸稈綜合利用率達到97%以上，農膜回收率達到90%以上，按照上級要求開展農藥包裝廢棄物回收處理工作。持續開展耕地周邊涉重金屬行業企業污染源排查整治，強化耕地土壤污染源頭防控。（縣農業農村局、市場監督管理局、生態環境分局按職責分工負責）

5.強化重點監管單位監管。監督全縣土壤污染重點監管企業嚴格按照《土壤法》落實相關責任義務，嚴格控制有毒有害物質排放，開展土壤污染隱患排查、制定自行監測方案并開展自行監測。對企業自行監測、隱患排查以及執法監督檢查中發現的土壤和地下水污染問題，督促企業制定整改方案和臺賬，并及時采取措施消除污染隱患。加強企業拆除活動污染防治現場檢查，督促企業落實拆除活動污染防治措施。（縣生態環境分局牽頭，發改局、應急管理局按職責分工負責）

6.統籌推進固體廢物污染防治。推動工業固廢綜合利用，促進工業固廢減量化、資源化。加強塑料污染防控，開展專項治理，強化對生產、使用、銷售塑料制品單位的監督檢查，有序禁止限制部分塑料制品生活、銷售、使用，穩中有序治理塑料污染。積極爭取上級資金，支持固體廢物綜合利用項目建設，提高大宗固體廢物綜合利用效率和水平，加快補齊危險廢物處理短板。（縣發改局、生態環境分局、市場監督管理局、住建局、農業農村局等按職責分工負責）

7.強化危險廢物監管。積極推進危險廢物環境監管智能監控體系建設，提升危險廢物智能化監管水平，督導企業主動在河北省固體廢物動態信息管理平臺申報危險廢物相關信息，確保全縣涉危險廢物工業企業應納盡納，實現有效監管。組織開展危險廢物環境隱患專項排查整治，全面查清涉危單位生產經營重點環節、重點場所環境風險隱患。強化“一長三員”網格管理機制，統籌區域危險廢物利用處置能力建設。持續保持高壓態勢，嚴厲打擊危險廢物非法轉移、排放、傾倒和處理處置等違法犯罪行為。（縣生態環境分局牽頭，衛健委、公安局、交通局等配合）

（三）鞏固提升耕地分類管理

8.加強耕地土壤環境質量類別清單管理。加強部門信息共享，根據土地用途變更、農用地土壤污染狀況深度調查、加密調查等成果以及受污染耕地安全利用和嚴格管控效果，結合實際，進一步精準識別受污染耕地面積、分布等。不鼓勵曾用于生產、使用、貯存、回收、處置有毒有害物質的工礦用地復墾為耕地；確需復墾為耕地的，應確保農用地管控標準之外的特征污染物不超過所在地土壤環境背景值，并依法進行分類管理。（縣農業農村局、自然資源和規劃局、生態環境分局按職責分工負責）

9.持續強化農用地土壤污染風險管控。結合當地主要農產品品種和種植習慣，在安全利用類耕地采取農藝調控、低積累品種替代、輪作間作等措施，保證每季作物都得到管控。鞏固嚴格管控類耕地治理成果，落實種植結構調整、休耕、退耕還林等措施。加強特定農產品嚴格管控區管理，嚴禁種植特定食用農產品和飼草。建立完善特定農產品嚴格管控區動態管理制度，為動態更新提供依據。（縣農業農村局牽頭，縣生態環境分局、自然資源和規劃局配合）

（四）嚴格建設用地土壤污染風險管控

10.開展建設用地土壤污染狀況排查。組織開展關閉、搬遷、騰退工業企業用地全面梳理排查，依據《污染地塊土壤環境管理辦法（試行）》有關要求，動態更新疑似污染地塊名單、污染地塊名錄。對列入疑似污染地塊名單的地塊，督促土地使用權人6個月內開展土壤污染狀況調查；對確定的污染地塊，督促指導土壤污染責任人、土地使用權人及時開展土壤污染狀況調查評估。（縣生態環境分局、自然資源和規劃局、發改局等按職責分工負責）

11.組織開展建設用地風險調查評估。土壤污染狀況普查、詳查、監測、現場檢查等表明有土壤污染風險的建設用地地塊，督促土地使用權人開展土壤污染狀況調查；用途變更為住宅、公共管理與公共服務用地的，變更前要開展土壤污染狀況調查。按照省市文件要求，對重點行業企業用地調查中，查明的高風險地塊開展調查和風險評估。嚴格對建設用地土壤污染狀況調查報告、風險評估、治理修復的監督管理。（縣生態環境分局牽頭，自然資源和規劃局、住建局、發改局、審批局等配合）

12.嚴格污染地塊準入管理。加快推進國土空間規劃編制工作，自然資源和規劃局在編制國土空間規劃時，要優化主體功能布局，明確用途分區，合理安排城市產業用地。列入建設用地土壤污染風險管控和修復名錄的地塊，不得作為住宅、公共管理與公共服務用地；未達到土壤污染風險管控、修復目標的地塊，禁止開工建設任何與風險管控、修復無關的項目，不得批準環境影響評價技術文件、建設工程規劃許可證等事項。依法應當開展土壤污染狀況調查或風險評估而未開展或尚未完成調查評估的土壤污染風險不明地塊，不得進入用地程序。（縣自然資源和規劃局牽頭，生態環境分局、行政審批局等配合）

13.抓好建設用地風險管控。認真落實產業政策，嚴把項目準入關，嚴格控制涉重金屬企業新、改、擴建。在涉疑似污染地塊或污染地塊的土地征收、收回、收購環節，嚴格執行相關規定，及時查詢相關地塊土壤環境質量狀況。涉及疑似污染地塊或污染地塊的，要記錄查詢日期和地塊土壤環境質量狀況結果，并征求生態環境部門意見，取得生態環境部門書面回復。對涉及疑似污染地塊、污染地塊以及用途變更為住宅、公共管理與公共服務用地的地塊，在土地規劃、土地收回收購、供地、改變用途、開工建設等環節，實行嚴格的準入管理，防止未按要求進行調查評估、風險管控不到位、治理修復不符合相關要求的污染地塊被開發利用，切實保障人居環境安全。（縣自然資源和規劃局、生態環境分局、發改局、行政審批局按職責分工負責）

（五）強化監管和保障能力建設

14.提升土壤執法監管能力。提升土壤環境管理人員業務素質和能力水平。進一步強化對土壤污染重點監管單位、建設用地土壤污染風險管控和修復活動各個環節的監管，實現實時監管、動態監管、智慧化監管，全面提升土壤環境執法能力。（縣生態環境分局、自然資源和規劃局、農業農村局等部門按職責分工負責）

（六）深入實施農村生活污水無害化處理工程及農村黑臭水體整治

15.加強集中式污水處理設施建設。對鄉鎮所在地、中心村等規模較大、人口集中、具備完整上下水管道的村莊，實施污水收集管網和集中處理設施統籌建設，實現廁所糞污與生活灰水一體化處理與資源化利用。鄰近村莊可采用聯合共建方式建設污水處理站，實現生活污水相對集中無害化處理。鼓勵污水處理達標后用于綠化、街道沖洗、農田灌溉和景觀用水。相關部門和鄉鎮加強對已建成的農村生活污水集中處理設施的運行維護和管理，確保正常運行，達標排放。（縣生態環境分局、農業農村局按職責分工負責）

16.統籌廁所糞污無害化集中處理和生活灰水有效管控。對規模較小、實行單坑或其他形式衛生廁所改造的村莊，或不具備管網收集條件的村莊，統一實施廁所糞污無害化集中處理和生活灰水有效管控。根據人口規模和實際產生糞污量、處理覆蓋范圍等情況，統籌建立區域性廁所糞污無害化集中處理站,或利用已有沼氣工程進行集中處理，集中糞污無害化處理設施出水達到農田灌溉標準后可直接用于農田灌溉。制定農村生活灰水收集回用等有效管控措施，通過沖廁、庭院綠化等原位消納方式，或聯戶建立集中生態化處理設施處理后中水回用，實現生活污水源頭減量、無害化處理。（縣農業農村局、生態環境分局按職責分工負責）

17.推進山區村莊生活污水分散治理。對居住分散、糞污不易集中處理的山區邊遠村,可采取戶用化糞池、沼氣池等進行分散治理，建設污水儲存罐用于冬季儲存，結合農業化肥減量增效、水肥一體化等,引導林果種植、農業合作社、家庭農場等現代農業經營主體將治理后的污水作為有機肥水使用,實現無害化處理、資源化利用。（縣農業農村局、生態環境分局按職責分工負責）

18.開展農村黑臭水體整治及管控。組織對行政村內村民主要聚集區向外延伸1000米范圍內、鄉級以上公路兩側200米范圍內的河、塘、溝渠(不含城鄉結合部或縣城建成區)，其他行政村區域范圍內的河、坑、塘、溝渠等進行拉網式摸底排查，劃分排查責任區，建立排查責任清單，逐條納入黑臭水體清單臺帳。對排查發現的農村黑臭水體要查明污染來源，通過控源截污、清淤疏浚、水體凈化等綜合措施逐條明確治理方法和途徑，完成治理。（縣生態環境分局、農業農村局、水利局、各鄉鎮按職責分工負責）

（七）穩步推進地下水污染防治

19.配合做好地下水污染防治分區劃分。按照工作安排配合省市做好地下水污染防治分區劃分工作，提出分區防治建議，確保分區劃分工作圓滿完成。（縣生態環境分局牽頭）

五、保障措施

一是強化屬地治理。各鄉鎮政府及相關部門要提高政治站位，按照省、市、縣土壤污染防治工作部署，切實擔負起保護土壤、地下水和農村生態環境保護的政治責任和法律責任，按照職責嚴格落實主體管理責任，確保完成各項任務目標。

二是強化協調聯動。縣生態環境分局、農業農村局、自然資源和規劃局、糧食和物資儲備等部門的信息共享，打通溝通渠道，完善各級政府部門間的信息互通、聯動監管機制。成立農村生活污水無害化處理工作專班，定期召開會商會議，建立協調機制。縣生態環境局牽頭負責農村生活污水無害化處理的監督指導、考核檢查及日常工作；縣農業農村局主要負責廁所糞污無害化處理的監督指導和考核檢查等工作。

篇6

關鍵詞：明挖隧道; 水文地質環境; 水污染; 地面沉降; 地面塌陷

中圖分類號： U45 文獻標識碼： A

擬建的鼎湖山二號隧道（圖1）位于肇慶市鼎湖區坑口街道辦迪村境內，周邊為肇慶市鼎湖規劃區鼎湖國家級風景區，地面建筑物密集，線路南西227º展布，行三茂鐵路，相距約15～35m。設計擬采用淺埋明挖隧道。

明挖隧道的水文地質問題，是一個復雜的水文、環境地質問題，它關系到隧道方案的工程設計、施工條件、工程造價、養護條件和運營安全。

為了減少或遇免因修建隧道引發地質災害，保護生態環境，對新建隧道進行水文地質專題評價十分必要。

圖1鼎湖山二號隧道平面示意圖

1地質環境

1.1、地形地貌

擬建的鼎湖山二號隧道區屬溝谷與山前平原地貌。地形平緩開闊，在YK34+020～YK34+880段密集分布有地面建筑物，如學校、商鋪、民房及鐵路道路等，地面標高10.8～14.80m，相對高差4.00m。在YK34+300下穿近垂直線路的上山路，在YK34+350下穿由北西向南東的河流，河底標高約8.8m；在K34+885～K35+036段下穿魚塘，在K35+145下穿由北往南流的河流，河底標高約12.4m；之后線路沿丘前坡腳展布，地形波狀起伏，魚塘、沖溝水系等發育，水流總體自鼎湖山往下游排泄，即由隧道右側向左側流，總體自西向東，但在K34+500右220米附近分叉出一由北往南的支流。

場地兩面環山，位于水文地質單元的補給區。場區地形起伏不大，周邊山體海拔標高186.4～100m，其最高點位于區內北部的塘峨嶺，最大相對高差177m，屬構造～剝蝕侵蝕地貌。山坡坡度20～30°，總的地勢是北西高，向南東逐漸降低，略呈環狀。

1.2、地層巖性

根據野外地質調查、鉆探資料，隧址區內上覆蓋土層為素填土，沖積淤泥質粉質粘土、粉質粘土、砂類土、卵石土及坡殘積粉質粘土、碎石土，沿山前平原和山間谷地分布，厚度變化大；下伏基巖為燕山期第三期（γ52（3））花崗巖、石炭系下統巖關階（C1y）灰巖、泥盆系中統老虎坳組（D2l）及泥盆系中下統桂頭群上亞群（D1-2gtb）粉砂巖。

1.3、氣象

場地屬南亞熱帶季風氣候。受南亞熱帶季風影響，冬半年盛行東北季風，天氣較為干冷，夏半年盛行西南和東南季風，高溫多雨。由于北回歸線橫貫中部和地理環境影響，境內丘陵、盆地、谷地、臺地縱橫交錯，地形復雜，形成多樣化的氣候。年內夏稍熱、冬偶寒。年平均氣溫為22.2℃，以7月最熱，月平均氣溫28.8℃，極端最高氣溫38.7℃，日最高氣溫≥35℃的日數為14天。1月最冷，月平均氣溫13.7℃，極端最低氣溫-1.0℃。氣溫日較差不大，即使是年內最大的12月，也僅8.7℃，最小的4月為6.1℃。

年雨量有1649mm，在雨季的4～9月集中了80%，其間又以5～8月為多，都在230～260mm。年降水日數156天，83%集中在2～9月，5～6月最多，約占各月日數的三分之二。10月至次年1月最少，各月平均不超過10天。年暴雨日數(≥50mm)5.3天，雨季期間集中了92%。一日最大降水量216.3mm，出現在臺風季節的9月。年平均相對濕度80%，亦以5～6月最大，達85%；10月至次年1月最小，接近75%。霧日很少，年平均僅3天。一年之中，各月均有雷暴記錄，6、7月有近18天雷暴日，幾乎和大陸上多雷區的雷州半島相近。

年日照時數1748小時，較集中在夏、秋季的7～10月，各月在190～210 小時，2～4月最少，月平均僅64～78小時。年日照百分率39%，7～11月，月平均都超過50%，3～4月最低，僅20%左右。

年平均風速1.6m/s，年大風日數約3天。終年盛行偏東風，年內各月風向有交替：大致以5～8月盛行東風，9月至次年4月轉為東北風。主要是受西江河谷地形的影響，所以出現這種較為穩定的常風。

年有霜日數約4天，年結冰日不到1天。但是，在冬寒未盡的2月，卻有出現過冰雹的記錄。

1.4、水文

場區地表水較發育，地面沖溝、溝渠、魚塘呈網狀發育。其中：

魚塘主要分布于在K34+885～K35+040段，塘底深度大約2-3m。

YK34+216附近分布有自北西向南東的地下暗河，暗河走向與隧道軸線大角度相交，該暗河在YK34+200左40米出露地表。經三角堰測試，枯季流量約7m3/s。

K34+380～K34+388段分布有自北西向南東的溝渠，溝渠走向與隧道軸線近正交。

K35+125～K35+150段分布有近南北向的溝渠，與隧道軸線相交呈近600夾角，流向大致呈自北向南流。河寬8～12m（勘察期間河水水位標高約12.1m）。

以上暗河或溝渠水位水量受大氣降水及上游泄洪影響較大，平時主要接受周邊生活污水排泄。

2水文地質環境分析及影響評價

隧道修建于地下水活躍的部位，將可能成為其四周特別是工程上部地層內的地表、地下水的匯集場所或新的排泄通道，這勢必改變工程范圍內的水文地質、工程地質環境，進而影響本地區的生態環境。隧道施工和運行引起兩類環境問題， 即污染及生態破壞的問題和城市巖土工程引起的環境問題，它們最終可導致局部生態環境破壞，產生水污染、地面沉降、地面塌陷等環境地質問題。

2.1水文地質環境分析

基坑工程的環境水文地質分析主要指地下水水位升降引起的環境變形和地下水資源環境分析。(1) 環境變形分析

基坑降水過程中，原有基坑周圍的水土應力平衡受到破壞，土體發生變形，變形達到一定程度就會危及到地下管線，道路，地面建筑的安全，嚴重時給工程建設帶來無法估量的損失和影響。而實際過程中因地層的復雜性，沉降理論的不完善性等多方面原因，依靠純理論分析不能準確的預測降水對環境變形的影響。為了提高環境變形預測的精度，可在群井抽水試驗期間布設地表沉降點和分層沉降點來監測環境變形，進而來分析預測基坑開挖期間因降水引起的環境變形。抽水試驗期間的環境變形可從下面幾個方面著手分析。

1、距抽水中心不同距離的地表沉降變化趨勢

通過分析距抽水中心不同距離處的沉降量，可大致了解因降水而形成的沉降漏斗大小。隨著與群井抽水區域之間距離的增大，地面沉降有逐漸減小的趨勢。

2、地表沉降量隨抽水時間的變化趨勢

通過試驗期間沉降隨時間的變化，推出相應的關系，為后期沉降預測服務。隨著抽水時間的加長，地表沉降量逐漸增大直至趨于穩定。

3、沉降恢復速率

按目前積累的數據，在群井試驗結束后，地表均有一定的回彈，回彈速率與滲透系數成正比。

(2) 地下水資源環境分析

基坑降水期間，地下水的外排量非常大，這些抽汲出的地下水均未得到有效的利用，這對日益緊缺的水資源來說是極大的浪費，同時因抽汲的地下水水質較為復雜，在外排及回灌等綜合利用過程中又可能污染周邊環境。建議針對不同含水層進行相應的水質分析，分析擬建基坑區外排水綜合利用( 如回灌、綠化供水、工程用水) 的可行性，在經濟、技術合理的條件下，節約與循環利用水資源，并達到減少污染與保護環境的目的。

2.2隧道工程對地下水環境的影響

(1) 隧道施工期間對地下水影響

隧道施工為保證開挖面的穩定，需要人工降水。大面積的人工降水將導致地下水“漏斗式”下降，使地下水的動力場和化學場發生變化，可能導致地下水的污染逐步加劇。例如由于抽水降深過大，使得局部潛水位低于承壓水位，導致受污染的承壓水越流補給，污染上部潛水。另外施工中為提高土體防滲透性和強度的化學注漿，可能引起地下水的化學污染，施工產生的廢水如洞內漏水、廢漿、施工機械漏油以及工地的生活污水，都會引起地下水污染，此外施工中的建筑垃圾，通過降水淋濾，也可能滲入地下使水質惡化。

(2) 隧道運營期間對地下水的影響

由于隧道的堵塞，地下水會在入流側出現側向流，或圍繞隧道形成側環流（如圖2所示），必將導致迎水面地下水位抬升和背水面水位的下降。迎水面地區的地下水運動的滯緩將導致水中污染物得不到有效排解，逐漸累積，污染加劇；背水面地區地下水位的下降，導致原來在潛水位以下的土層有效應力增加，從而發生固結排水作用，可能導致不均勻沉降。

圖2明挖隧道對地下水環境的影響示意圖

2.3隧道工程可能引起的工程地質問題

在隧道施工之前，通過地層任一水平截面，上覆地層荷載所形成的總應力與地下水水壓力和固體骨架的有效應力相平衡。在隧道施工建設后，人工降水以及水向其中的排泄都能使工程范圍內地下水位降低，致使地下水的壓力減小。為了維持其平衡，這部分力將轉嫁到多孔介質骨架上，即增大了有效應力，從而壓縮多孔介質，土層將出現固結沉降。基坑降水將形成一個降水漏斗，在此范圍內，地下水位以下各個土層都會因土的固結作用而沉降。地面沉降與地下水水位下降有較好的對應關系，空間展布及形態特征相似，地面沉降中心與地下水降落漏斗中心位置一般相吻合，且保持同步發展。

降水漏斗在空間上呈漏斗狀不均勻分布，故由于降水引起的地面沉降量在空間上的分布也是不均勻的，從而可能導致天然地基上的建筑物產生不均勻沉降。另外，由于土層性質的變化以及降水過程中帶走了大量的土顆粒，有可能造成較大的沉降而危及建筑物的安全。因此，當其含水介質為比較松散的填土或新近沉積土，由于其固結過程尚未完成，屬欠固結土，且土的結構有較大孔隙，一旦水頭降低，有效應力增加，土體將會出現較大的壓縮固結。其二，當降水過程中， 由于大量的細粒土的帶出，使土體中出現空洞，一旦土中有效應力增加，將出現較大的地面沉降。

在隧道運行期間，由于隧道的堵塞作用，將導致迎水面地下水位抬升和背水面水位的下降。在迎水面地區，地下水位在地基壓縮層范圍內上升將導致地基基礎承載力下降，主要是地下水帶來的負摩阻力、粘土膨脹對樁基的拔力、地下水的浮托力等削弱了地基基礎承載能力。而城區內大量存在的多層建筑，特別是舊有民居多采用天然地基，地基土強度的降低將導致此類建筑發生下沉，加上地基土強度的不均勻性，就可能誘發不均勻沉降，嚴重的可能發生裂縫、失穩以及破壞。城區的各種管線、道路都可能發生不均勻變形，嚴重的將可能斷裂。

當地下水上升淹至基礎時，可能造成建筑物地下室充水，腐蝕基礎建筑材料， 從而導致基礎失穩，引發地面沉降。在背水面地區，由于地下水位的下降，導致原來在潛水位以下的土層有效應力增加，從而發生固結排水作用，而固結排水的不均勻性同樣引起天然地基上的建筑物產生不均勻沉降，嚴重的將發生不均勻變形甚至開裂、失穩等現象。在這類不均勻沉降的地段上的各類管線，同樣可能因此發生變形、開裂，嚴重的將引發重大事故。

3治理對策建議

根據場地的水文地質環境分析，隧道的施工會造成隧道兩側水位發生變化導致水位差、地下水受到污染及水資源的流失。為此，特將治理對策建議如下：

1、可以采用透水性好的填土材料（如在兩側設置盲溝，內充填透水性好的砂卵石），以提高過水斷面的滲透系數，彌補由于隧道攔截地下水造成的滲流量減小。還可通過鋪設虹吸管道利用虹吸作用，使地下水保持暢通，從而避免隧道兩面出現過大的水位差。

2、為減輕施工中的地下水污染情況，應盡量采用污染小的建筑材料、化學漿液。施工污水、廢漿和生活污水不能隨意排放，建筑垃圾應及時處理，防止其污染地下水。并可以通過修建防滲層、防滲墻或防滲帷幕等方法，以防止污染物外泄。施工完成后，應保證隧道工程的封閉性。

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關鍵詞：流域生態治理 環境污染 經濟邏輯分析

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（c）-0120-01

近些年來，盡管我國的經濟發展十分迅速，但面臨的生態環境問題也日益嚴峻。流域作為地面水流的聚集區，其不僅對于生態平衡十分重要，而且對于地區經濟的發展也有一定影響。而且隨著人們對生態環境污染問題的關注度日益增大，國家也倡導環保和可持續發展的理念，對流域的生態治理刻不容緩。2012年，我國政府了《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》（以下簡稱“意見”）。該意見的出臺標志著我國對流域水環境的治理已經迫在眉睫，也標志著我國政府治理水環境的決心。那么，當前我國流域生態環境現狀如何？流域生態治理的經濟邏輯是怎樣的？該如何更好地進行治理？這些都需要我們來進一步探索。下面，該文將以遼河流域為例，對其生態治理的經濟邏輯進行分析。

1 遼河流域生態現狀

遼河流域流經河北、內蒙古、遼寧和吉林，全長1345 km，流域面積接近22萬 km2。遼河流域的上游主要是土石地區、中下游則多為沙丘，遼河東部則主要為山區丘陵地帶。遼河流域周圍多工業城市群，以遼寧為例，其機械、能源、建材、冶金等重工業較為發達，是我國重工業發展的領頭羊。但重工業的發展必然會對水環境造成污染。據統計，遼河流域中超過65%的水域其水質都為V類或劣V類，由此不難看出，遼河流域的污染問題已非常嚴重。大量的工用污水和民用污水被排向遼河，這不僅降低了遼河的水質，而且還會影響城市居的飲水安全。

1.1 土壤污染

據遼河河流斷面表面的檢測，遼河流域土壤中的養分分布十分不均勻，氮磷的含量非常少，而鉀的含量很高。而且其流域周圍耕地的土壤流失問題也很普遍，許多養分含量豐富土層隨著河流而流失。由于這些土層大多都很難在短時間恢復，因此這大大降低了耕地的作物產量，對地區農業經濟的發展造成影響。

1.2 地表水和地下水污染

前面已經提到，遼河流域的地表水超過65%都屬于低水質，其中氮磷的含量很高。而通過對遼河流域地下水的檢測發現，沈陽、營口和錦州等地區的地下水硬度與標準地下水硬度相比要大1倍以上，鐵嶺、遼陽、鞍山、沈陽等地區的高錳酸鹽嚴重超標，大多數城市的地下水污染都很嚴重，這嚴重威脅了城市居民的飲水安全和身體健康。

1.3 植被破壞

據調查發現，遼河流域的植被破壞問題十分嚴重。許多地區流域附近的森林、植被被隨意開墾，這加重了流域的水土流失，對流域的生態環境平衡造成了嚴重破壞，不利于地區經濟的發展。

2 從經濟邏輯角度來分析流域的生態治理

2.1 流域生態治理的主要觀點

前面已經說明，當前我國的流域污染問題十分嚴重，因此迫切需要來找出合適的流域生態治理辦法。就目前來看，流域的生態治理主要有以下幾個觀點。

2.1.1 強調以政府為主導的科層治理

就目前來看，大多數學者都認為在流域的生態治理中政府應當發揮主要作用。因為流域的生態治理具有公共物品特性，不可能通過市場的運行來自行解決，必須要使得其外部成本內部化，以此來達到治理效果。

2.1.2 強調市場產權機制治理

部分學者認為，政府對市場的宏觀調控是導致公共產品外部性的根本原因，因此應當采用市場經濟的方式來治理流域的生態污染，比如通過附加市場價值來使其外部成本內部化，采用經濟激勵的方式來達到治理目的。

2.1.3 以集體行動為主體的自主治理

也有部分學者認為，應當選擇政府主導和市場主導之間的一種平衡治理方式，也就是以集體行動為主體的自主治理方式。這種方式首先不是由政府強制安排的，其是由參與者自主組織并實現的一種治理方法，這可以避免人們出現公共選擇悲劇情況。

2.2 流域生態a治理的本質

整個流域生態系統和許多主體都有關系，比如企業、居民、地區政府、合法團體以及村舍組織等，這些不同主體其利益都會受到流域生態系統的影響，這注定了流域生態治理的本質還是解決各主體之間的利益關系。而流域生態系統其本身具有公共物品的特征，存在一定的外部性，其自身無法承擔由流域污染而產生的成本。因此，若是沒有相關的制度來規范管理，各主體必然不會控制自己的流域污染行為，從而產生“公地悲劇”，也就是流域生態系統的平衡遭到破壞。從以上分析我們不難看出，流域生態系統所涉及到的各利益主體是一種相互影響、相互制約的關系，若是沒有相關的強制措施，則各利益主體都只考慮自身利益，從而造成公地悲劇。因此，任何利益主體的各個體在評價自身行為時都必須要考慮到其他主體，而且單獨行動所獲得的收益必然會比集體行為所獲得的收益低。因此，流域生態治理必須要通過一定的組織和制度規范，將各利益主體組織起來，讓個人的行為與集體行為統一起來，從而獲取最大的收益，也就是流域的生態治理取得顯著成果。從經濟邏輯的角度來說，流域的生態治理一定要得到相關的政策和制度支持，這樣才能最大程度地保證治理的有效性。

3 結語

我國經濟的發展雖然取得了較大成就，但其造成的環境污染問題也日益嚴峻。流域生態系統不僅關系著地區經濟的發展，而且還影響了人們的飲水安全。就目前來看，我國的流域生態污染問題十分嚴重，以遼河流域為例，其土壤、地表水、地下水以及植被等生態要素都遭到了嚴重破壞，如何有效地治理流域生態環境成為迫切需要探索的課題。從經濟邏輯的角度來說，流域生態治理的本質還是要平衡各利益主體的關系。為了避免“公地悲劇”，必須通過相關的制度規范來使得個人行為與集體行為一致，這樣才能更加有效地對流域生態進行治理。

參考文獻

[1] 馮達，鄭云玉，溫亞利.我國濕地生態效益補償制度的需求分析[J].資源開發與市場，2010（9）.

[2] 李占日.山西汾河流域生態治理修復方案探究[J].科技情報開發與經濟，2011（12）.

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貴州省水資源保護條例全文第一章 總 則

第一條 為了合理保護、節約、開發和利用水資源，保障水安全，改善水環境，促進生態文明建設，根據《中華人民共和國水法》和有關法律、法規的規定，結合本省實際，制定本條例。

第二條 本省行政區域內保護、節約、開發、利用和管理水資源，適用本條例。

本條例所稱水資源，包括地表水和地下水。

第三條 水資源保護應當堅持人水和諧、全面規劃、保護優先、水量水質水生態并重的原則,優先保護飲用水水源，預防、控制和減少水資源污染，推進生態文明建設。

第四條 縣級以上人民政府應當將水資源保護工作納入國民經濟和社會發展規劃，推行水資源保護目標績效考核，加大對水資源保護的財政投入。

第五條 縣級以上人民政府水行政主管部門負責本行政區域內水資源保護工作的組織實施和統一監督管理。

縣級以上人民政府發展改革、環境保護、住房和城鄉建設、經濟和信息化、交通運輸、國土資源、農業、林業等有關部門按照職責分工，負責本行政區域內水資源保護、節約、開發和利用的有關工作。

全省江河(湖泊、水庫)水資源管理和保護全面推行各級人民政府行政首長負責的河長制。

第六條 任何單位和個人都有節約和保護水資源的義務，有權舉報污染和破壞水資源的行為。

第二章 保護規劃

第七條 縣級以上人民政府水行政主管部門編制本行政區域水資源保護規劃，征求同級其他有關部門意見后，報本級人民政府批準。

跨行政區域流域的水資源保護規劃，由共同的上一級人民政府水行政主管部門會同有關部門編制，報同級人民政府批準。

第八條 水資源保護規劃應當與經濟社會發展和資源開發利用相適應，明確規劃水域水量、水質和水生態保護目標，核定水域納污能力，制定污染物限制排放總量控制方案，提出水量保障、水質保護和水生態保護與修復措施等。

第九條 水資源保護規劃應當服從水資源綜合規劃，其他與水資源保護相關的專業規劃應當與水資源保護規劃相協調。

水資源保護規劃分為流域規劃和區域規劃，流域范圍內的區域規劃應當服從流域規劃。

第十條　經批準的水資源保護規劃應當嚴格執行。確需調整的，應當按照編制程序報原批準機關批準。

第三章 取用水管理

第十一條 省人民政府水行政主管部門應當按照國家確定的用水總量控制指標，分解制定市、州行政區域年度用水總量控制指標。市、州人民政府水行政主管部門應當按照年度用水總量控制指標，分解制定縣級行政區域年度用水總量控制指標。

縣級以上人民政府水行政主管部門依據分配的年度用水總量控制指標，下達取用水單位的年度取用水計劃。

第十二條 國民經濟和社會發展規劃、城鄉規劃的編制，重大建設項目、工業聚集區、產業園區的布局，應當與當地水資源的承載能力和防洪要求相適應，并進行科學論證。

第十三條 縣級以上人民政府應當采取措施降低用水消耗，推廣節水型器具，提高用水效率和綜合利用雨水;加強城市污水集中處理，提高中水回用率。

新建、擴建、改建建設項目，應當配套建設節約用水設施，節約用水設施應當與主體工程同時設計、同時施工、同時投產。

第十四條 縣級以上人民政府水行政主管部門應當對納入取水許可管理的單位實行計劃用水管理，建立用水單位重點監控名錄。

依法取得取水許可的單位和個人應當在取水口裝置取水計量設施，保證計量設施正常運行，按照下達的取用水計劃取水，并按照規定報送取水情況;水行政主管部門應當對取水計量設施運行情況和取用水情況進行核查。

第四章 地表水保護

第十五條 縣級以上人民政府水行政主管部門應當會同環境保護等行政主管部門根據上一級水功能區劃擬定本行政區域內的江河、湖泊的水功能區劃，報同級人民政府批準，報上一級人民政府水行政主管部門和環境保護行政主管部門備案，并向社會公布。

經批準的水功能區劃是水資源保護、開發與利用，水污染防治和水生態環境綜合治理的依據，不得擅自調整。確需調整的，應當按照編制程序報原批準機關批準。

第十六條 縣級以上人民政府應當采取工程設施建設、污染源預防與治理、水生態保護與修復、監測和信息系統建設、應急防控與管理體系建設等措施，確保水功能區水量、水質及水生態狀況達到水功能區管理目標要求。

第十七條 有關單位和個人開展水資源開發利用、廢水和污水排放、航運、旅游以及河道管理范圍內項目建設等可能對水功能區有影響的涉水活動，應當對水功能區水量、水質、水生態的影響進行環境影響評價。

第十八條 縣級以上人民政府水行政主管部門、發展改革、環境保護等行政主管部門應當編制本行政區域入河(湖)排污口布設規劃，報同級人民政府批準后實施。

在江河、湖泊新建、改建或者擴大排污口的，應當經過有管轄權的縣級以上人民政府水行政主管部門同意。

入河(湖)排污口設置單位應當每年年底向縣級人民政府水行政主管部門報告入河排污情況，不得拒報或者謊報。

第十九條 對水質不達標或者入河排污總量超過限制排污總量的水功能區，應當暫停審批新增入河(湖)排污口。環境保護行政主管部門應當監督入河(湖)排污口設置單位進行治理，經限期治理仍然沒有達到要求的入河(湖)排污口，由縣級以上人民政府對排污單位作出責令關閉的決定。

第二十條 縣級以上人民政府水行政主管部門應當會同環境保護等行政主管部門提出集中式飲用水水源地及其管理單位名錄，并向社會公布。

第二十一條 縣級以上人民政府應當加強集中式飲用水水源地水量、水質安全保障建設，完善監控體系，健全管理體系。

集中式飲用水水源地管理單位應當建立巡查制度，對集中式飲用水水源地及相關設施進行巡查。

第二十二條 縣級以上人民政府應當加強飲用水水源應急管理，制定突發事件應急預案，建設兩個以上相對獨立的飲用水水源地。對不具備條件建設備用水源的，應當采取措施與相鄰地區實行聯網供水。

第二十三條 縣級以上人民政府應當加強農村飲水基礎設施建設，并將必要的經費列入同級財政預算，支持采取市場化等方式籌集建設資金。

鼓勵和扶持農村集體經濟組織和農民興建蓄水、保水工程，推動農村供水工程建設。

第五章 地下水保護

第二十四條 省人民政府水行政主管部門應當根據地下水管理保護要求，在地下水嚴重超采區，組織劃定地下水禁采區和限采區，經省人民政府批準后向社會公布。

在禁采區內，除應急需要外，禁止取用地下水。在限采區內，除應急需要和無替代水源的基本生活用水外，禁止新增取用地下水，并應當逐步削減地下水取水量，實現地下水采補平衡。

第二十五條 縣級以上人民政府應當編制本行政區域地下水超采綜合治理方案，采取措施壓減地下水開采量，實現采補平衡。

第二十六條 有下列情形之一的，禁止新建、擴建、改建地下水取水工程或者設施：

(一)地表水能夠滿足用水需要的;

(二)公共供水管網覆蓋范圍內能夠滿足用水需要的;

(三)地下水開采達到或者超過年度取水計劃可采總量控制的;

(四)因地下水開采引起地面沉降的;

(五)地下水水位低于規定控制水位的。

作為應急開采的地下水，只能作為應急時使用。

第二十七條 報廢、閑置或者未完成施工的水源井所屬單位或者施工單位，應當編制封填方案，水行政主管部門應當監督封填水源井。

超采地下水或者使用地下水源熱泵系統的，應當進行人工回灌，并不得造成地下水污染。

第二十八條 除為保障礦井等地下工程施工安全和生產安全必須進行臨時應急取(排)水的外，開采礦藏或者建設地下工程需要疏干排水的，開采或者建設單位應當依法向有管轄權的水行政主管部門申請取水，并采取防護性措施，防止污染地下水和水源枯竭。

第六章 水生態保護與修復

第二十九條 縣級以上人民政府應當加強飲用水水源地、重要生態保護區、水源涵養區、江河源頭區的保護，開展生態脆弱地區水生態修復工程建設，建立生態保護與修復維護管理機制，維護生態環境安全。

第三十條 縣級以上人民政府水行政主管部門應當會同環境保護等行政主管部門制定基于生態流量保障的水量調度方案，確定河流的合理流量和湖泊、水庫的合理水位。

水庫、水電站等蓄水工程的管理單位應當按照前款規定的調度方案下泄生態流量，保障生態用水基本需求。

第三十一條　縣級以上人民政府應當組織有關部門開展水生態環境調查，制定修復方案，采取措施，對水生態系統進行綜合治理，保護和修復水生態環境。

第三十二條　省人民政府應當根據水功能區劃和生態保護目標以及經濟社會發展水平，建立飲用水水源地和河流、湖泊、水庫上下游地區的水生態環境保護補償機制。

第七章 監測與監控

第三十三條　縣級以上人民政府水行政主管部門負責本行政區域的水功能區、地下水和飲用水水源地的水量和水質監測與監控。

縣級以上人民政府環境保護行政主管部門負責對本行政區域的地表水水環境質量進行監測和統一。

排污口設置單位負責監測入河(湖)排污口的水量和水質，并定期向縣級人民政府水行政主管部門和環境保護行政主管部門報告。

重點入河(湖)排污口應當安裝水污染物排放自動計量、監測設備和視頻監控裝置，并與縣級以上人民政府水行政主管部門和環境保護行政主管部門的監控設備聯網。

第三十四條　縣級以上人民政府水行政主管部門應當會同國土資源、環境保護等行政主管部門組織開展地下水動態監測,并對地下水超采地區、漏斗區、集中式地下水水源地、地下水污染地區實施重點監測。

開采地下水或者建設地下水工程的單位或者個人應當對其取水點的水位、水質進行動態監測，定期向縣級以上人民政府水行政主管部門報告監測結果，涉及地熱和礦泉水的，并同時向國土資源行政主管部門報告。

第三十五條 縣級以上人民政府水行政主管部門監測發現飲用水水源地、水功能區、地下水等有異常情況或者發生突發水污染事件時，應當立即報告本級人民政府，并向同級環境保護等行政主管部門通報。

發生突發水污染事件時，縣級以上人民政府及其有關部門應當立即啟動相關應急預案。

第三十六條 縣級以上人民政府水行政主管部門應當向社會公布水資源監測站點設置情況，定期公布水資源的監測信息。

第三十七條 縣級以上人民政府應當定期向同級人大會報告水資源保護情況。

第八章 法律責任

第三十八條 縣級以上人民政府水行政主管部門和其他行政主管部門、水資源保護監測和水工程運行管理單位的直接主管人員和其他直接責任人員, 違反本條例規定，有下列行為之一，尚不構成犯罪的，依法給予處分：

(一)發現破壞、污染水資源的違法行為或者接到違法行為的舉報后不予查處的;

(二)發現重大水污染事故或者隱患，未履行報告、通報或者通知職責，造成嚴重后果的;

(三)未按照批準程序擅自調整水功能區劃的;

(四)拒絕向有關行政主管部門提供水資源保護監測數據和資料的;

(五)未按照規定進行水量、水質、水位監測的;

(六)其他濫用職權、玩忽職守、徇私舞弊的行為。

第三十九條 違反本條例規定，在水功能區從事不符合水功能區劃要求的開發利用活動，對水量、水質及水生態造成嚴重影響的，由縣級人民政府水行政主管部門責令停止違法行為，限期恢復原狀，處以5萬元以上10萬元以下的罰款。

第四十條 違反本條例規定，擅自在江河、湖泊新建、改建或者擴大排污口的，由縣級人民政府水行政主管部門責令責令限期拆除，處以2萬元以上10萬元以下的罰款;逾期不拆除的，強制拆除，所需費用由違法者承擔，處以10萬元以上50萬元以下的罰款。

入河(湖)排污口設置單位拒報或者謊報入河排污情況的，由縣級人民政府水行政主管部門責令限期改正;逾期不改正的，處以1萬元以上3萬元以下的罰款。

第四十一條 違反本條例規定的其他行為，有關法律、法規有處罰規定的，從其規定。

水資源的作用水不僅是構成身體的主要成分，而且還有許多生理功能。

水的溶解力很強，許多物質都能溶于水，并解離為離子狀態，發揮重要的作用。不溶于水的蛋自質和脂肪可懸浮在水中形成膠體或乳液，便于消化、吸收和利用;水在人體內直接參加氧化還原反應，促進各種生理話動和生化反應的進行;沒有水就無法維持血液循環、呼吸、消化、吸收、分泌、排瀉等生理活動，體內新陳代謝也無法進行;水的比熱大，可以調節體溫，保持恒定。

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20世紀70年代國外就有利用’SN識別污染來源的報道，同時結合其他的同位素來研究稍酸鹽的循環、遷移、混合等過程。MeLay和or吧enl71研究指出，較嚴重的地下水硝酸鹽污染主要與化肥施用量較高的蔬菜種植有關，蔬菜種植區的地下水硝酸鹽含量明顯高于糧食作物種植區或城市區域。國外在對土壤稍態氮淋失已進行了較長時間的研究，在土壤硝化作用、硝態氮淋失條件、硝態氮移動力學與數學模型以及硝態氮淋失的防治和對策等方面都進行了系統的研究l8]。土壤稍態氮遷移轉化規律越來越受到國內外學者的)泛關注19川。不同種植條件下土壤稍態氮的滲漏特征呈現不同變化趨勢，主要受降雨灌溉和施肥量的影響。研究表明，土壤硝態氮淋失量與降雨量密切相關，隨著雨量增多和雨強增大，氮素的淋失量和遷移強度也相應增加。這部分硝態氮是很難被作物吸收利用的，最終只能引起農田氮素的大量淋失，對土壤及地下水環境造成一定程度的污染。對于不同的施肥種類，通常土壤中不同形態氮的淋溶損失強度由大到小依次為:硝態氮、亞硝態氮、按態氮、有機氮。滲漏水中氮的濃度與土壤中氮素的淋失量隨施肥量的增加而增加[’51。農業集約化種植程度高，施肥頻率高，施肥量大，這些因素都加重了農田氮素的損失，也對地下水的污染造成了很大的威脅。為了評估農業集約化種植氮素流失途徑及其行為特征，特別是評估硝態氮淋溶損失對地下水污染的影響程度和范圍，為防治水污染、制定流域最佳管理措施提供科學依據，本文通過田間定位監測分析，闡明了硝態氮在土壤中的遷移轉化規律，分析了土壤硝態氮變化趨勢，建立了土壤硝態氮濃度和地下水稍態氮濃度響應關系，為農業集約化種植區防治農業非點源污染和優化田間管理措施提供了科學依據。

1材料與方法

1.1研究區的選擇

本研究選取江陰市典型農業集約化種植區為研究對象。江陰市2000年后農業生產中年化肥使用總量達56000多t，農藥使用總量達1000多t，每畝耕地平均年投入量分別比上世紀50年代增加8倍和20倍。近年來由于人類活動的干擾，如大量無公害蔬菜基地、花卉基地和水果基地的建設，農業耕作方式的改變，化肥使用量的增加等使得地下水硝酸鹽的污染問題日益凸顯，地下水硝酸鹽污染不僅直接導致部分農田土壤環境質量下降，而且土壤質量的惡化又直接影響到農產品質量，最終影響人們的健康和生活質量。本文選取了3種不同農業種植條件下的農田為研究對象，分別為磺土鎮葡萄種植園、西石橋鎮東支蔬菜基地、西石橋鎮常規種植區。在研究區域3種不同種植方式采樣點，分布著3種不同的水稻土。綜合考慮土壤質地和種植作物，劃分5個土壤剖面，布置3個地下水觀測井，分別位于葡萄種植園、東支蔬菜基地、常規種植區的實驗農田內。3種土樣的分層按照平均分層法分為:0一20、20一40、40一60、60一80、80一100cm總共為5層。葡萄種植園和蔬菜基地采用集約化統一管理，常規種植區按當地農事習慣施肥和灌溉。

1.2土壤基本性質測定

土壤體積質量(容重)用環刀法測定;土壤質地用吸管法測定;土壤基本性質測定和室內實驗在中國科學院南京地理與湖泊研究所進行測定。表!列出了土壤基本性質的測定結果。

1.3土壤硝態氮運移監測方案

在監測期內，每隔15天在上述每個典型種植區內沿“S”形路線隨機選取5點，用土鉆按0一20、20一40、40一60、60一80、80一100。m間隔，分5個層次采集O一100cm剖面的土壤樣品。采集時在每塊樣地應多采些混合土樣，剔除土樣中含的根茬等雜物，將每個種植區的同一層次各樣點土樣混合均勻后裝入密封袋中標記，隨即放入冰盒密封保存。由于每個地區種植的作物不同，其中葡萄種植園的采樣點選在行內兩葡萄植株間，蔬菜基地、常規種植區采樣點則選在作物種植的行間。土壤溶液滲濾管是用直徑為3cm的塑料離心管制作。在管壁上等距離(1cm)打直徑約2mm的小孔，外部用300目的尼龍布纏裹3層后扎緊，阻止土壤顆粒進入，離心管上部有橡皮塞封口，將硬質塑料細管(直徑約3mm)一端穿過橡皮塞插入離心管底部，別一端露出地表供其抽取濾液。在3種農業種植方式農田利用安裝PVC地下水管取樣井的辦法設置地下水收集點，進行淺層地下水位和水質的動態監測，在作物生長期間以一定的時間間隔(每周)采集水樣。土壤硝態氮采用酚二磺酸比色法測定。將采集后預留的土樣風干后過1mm篩，稱取59土壤樣品，然后加入1mol/LKCI溶液浸提，震蕩6Omin，過濾后上清液放入一4℃冰箱中保存，采用連續流動注射分析儀測定浸提液中稍態氮含量。

2結果與討論

2.1土壤剖面硝態氮動態變化與降雨灌溉的響應關系

大多數作物的根系不發達，屬于淺根作物，對水肥的依賴程度比較高，因此經常性的灌溉對保證作物的生長起著十分重要的作用，分次追肥和頻繁灌水是傳統作物種植中的普遍現象。集約化種植模式，以灌溉施肥統一化，操作規范化，農田勞作機械化等為特點，表現出區別于常規種植模式的一面，這種區別反應在硝態氮滲漏過程中，對地下水環境的治理起著十分重要的作用。集約化種植和常規種植在灌溉體系上存在差異，比較集約化葡萄種植園和農家常規種植菜園近5年灌溉情況如圖l所示，集約化種植區灌溉量相對穩定，主要集中在30一40mm之間，在圖中表現為灌溉累積頻率呈現正態分布。常規種植區灌溉相對隨意，灌溉量在15一20mm，45一50mm之間，由于灌溉量的隨意性導致灌溉累積頻率呈現出離散型分布的特點。有著顯著的關系:濃度上，降雨或灌溉后，硝態氮隨水分運移到土壤下層，造成硝態氮滲漏濃度增大。灌溉量越大，硝態氮淋失濃度越高，灌溉對硝態氮淋失起重要的作用，這也與Waddelll川的研究基本一致;時間上，硝態氮濃度增大時間滯后于降雨或灌溉時間。由此可見，降雨和灌溉是影響硝態氮滲漏的主要因素。比較兩種種植體系不同時期硝態氮滲漏濃度變化(圖2)，集約化葡萄種植園灌溉次數明顯少于常規種植區，灌溉量也比較均勻有序，硝態氮滲漏濃度比較均勻，在6月底產生比較大的突躍，這主要是由于葡萄花期已過，進入坐果期，施入大量硫酸錢作為追肥，同時2008年6月底江南地區普降大雨，進一步推動了硝態氮向土壤深處的淋失。相比而言，常規種植區的灌溉量比較隨意，硝態氮的滲漏濃度也體現了無序的變化，其數值遠遠小于集約化種植區硝態氮的滲漏濃度，這主要是由灌溉和施肥聯合作用的結果。

2.2土壤中硝態氮垂向遷移特征

3種不同種植情況下土壤剖面硝態氮遷移特征如圖3所示:總體上看，集約化葡萄種植園土壤硝態氮含量遠遠大于常規種植區，對2008年4月10日到9月28日的土壤表層溶液稍態氮的濃度變化監測顯示，葡萄種植園平均值為39.69m留kg，蔬菜基地為6.50m眺g，常規種植區為5.28m叭g。這主要是由于集約化種植區土壤的施肥量過大，遠遠大于植物的吸收量，造成了集約化種植區土壤硝態氮含量過高。分析3種種植方式下土壤硝態氮的變化趨勢(圖3)，在5月中旬和6月底，3個地點的硝態氮濃度都同時出現了突躍。分析原因主要是由于施肥和灌溉兩方面因素引起的:①5月中旬葡萄種植園施加大量花前肥，為葡萄樹開花提供足夠營養;蔬菜基地在油菜收獲后，施加了大量的有機肥作為底肥準備種植黃瓜;常規種植區也己經收獲油菜，增加土壤肥力準備種植大豆。同時施肥量葡萄種植園>蔬菜基地>常規種植區，在圖3中表現為葡萄種植園和蔬菜基地兩種種植條件下硝態氮的突躍明顯大于常規種植區中硝態氮的突躍。②5月中旬和6月底的大雨給硝態氮的運移提供了動力，“水隨鹽走，水去鹽存”，大量的土壤水分運動始終是土壤氮素淋溶運移的媒介和驅動力。在圖3中可以明顯看出高峰過后，土壤剖面從上到下各層之間呈現了溶質運移的現象。在3種不同種植情況下，施肥后硝態氮在層與層之間的相互關系呈現了相同的趨勢，當作物生長需氮量大于施氮量時，在降雨或者灌溉的影響下，土壤表層到深層硝態氮濃度都呈現遞減的趨勢，不同種植方式下，底層土壤稍態氮濃度的峰值都會依次滯后于上層土壤硝態氮濃度。當底層土壤的硝態氮濃度在施肥前后都低于表層土壤的硝態氮濃度時，這說明這段時間處于作物的旺盛生長期，作物吸收氮素的量大于施氮量。

2.3不同農業種植條件下土壤中硝態氮含量分析

對江陰3種不同種植區土壤硝態氮濃度進行統計分析如表3所示。在3種種植方式中，對不同時間相同土壤層的硝態氮濃度加權平均，縱向比較土壤各個剖面稍態氮濃度，得到3種不同種植方式下土壤硝態氮濃度隨空間變化的平均值和標準差如表4所示。集約化葡萄種植園和蔬菜基地的層平均濃度均大于常規種植區硝態氮濃度，分別為常規種植區土層硝態氮層平均濃度的9倍和1.!倍，這主要是由于葡萄種植園和蔬菜基地的施肥量過大引起的。標準差也呈現這種變化規律，葡萄種植園>蔬菜基地>常規種植區，說明集約化種植區土壤剖面每層硝態氮濃度變化幅度也較大。主要是由于:土壤大部分時候處于非飽和條件下，硝態氮在土壤水中移動，主要驅動力是基質勢、溶質勢和重力勢，集約化種植區施肥量大，硝態氮向下遷移過程中受到溶質勢的作用比較強，硝態氮運移速度較快，層與層之間硝態氮濃度變化比較顯著，這種現象反映在數據的統計學上，便是每層硝態氮濃度的標準差比較大。

2.4土壤硝態氮含量和地下水硝態氮濃度響應關系

2.4.1不同種植方式下地下水硝酸鹽含量動態變化特征在實驗期間，共采集地下水樣21次，對3種不同種植方式下田間地下水硝態氮含量進行測定，結果(圖4)顯示，集約化種植區(葡萄種植園和蔬菜基地)土壤硝態氮含量大于常規種植區，在降雨或者灌溉后，隨水分運移，當土壤層累積了較多的硝態氮后，在長期的降雨或者灌溉的作用下，過多的水分會帶著稍態氮逐漸向土壤深層遷移。2008年4月至9月對3種不同種植方式下田間地下水硝態氮含量進行測定表明:地下水中硝態氮含量因作物施氮和灌溉水平不同而表現了不同的上升或者下降趨勢(圖3)，集約化葡萄種植園地下水中的硝態氮含量最高值達342m留L，平均值11.2m留L，是常規種植區平均值1.35mg/L的8倍，蔬菜基地硝態氮含量平均值為4.12m留L，也達到了常規種植區的3倍之多。由此可見，集約化種植區的地下水污染程度遠遠大于常規種植區。

2.4.2土壤中硝態氮含量和地下水硝態氮濃度響應關系對3種不同種植方式氮肥投入量和地下水硝態氮含量相關性分析發現，隨氮肥投入量(x)增加，地下水硝態氮含量(y)明顯增加，各個不同種植區相關性方程為:葡萄種植園:y二0.1824x一51.53:=0.83蔬菜基地:夕=0.133lx一72.56;=0.69常規種植區:少二0.126gx一54.69。二0.36由于常規種植區灌溉施肥頻繁，受人為干擾比較大，所以地下水的硝態氮含量和施氮量的相關性偏低。每公頃增加Ikg氮肥投入量，硝態氮含量分別增加0.1524、0.1331和0.1269mg/L。根據地下水的硝態氮含量限值，利用構建的土壤中硝態氮含量和地下水硝態氮濃度響應關系，可知當氮肥施氮量達400k留hmZ時，易造成地下水硝態氮含量超標。而調查表明集約化種植區尤其葡萄種植園氮肥投入量高達700一800k沙mZ，甚至更高，氮肥不能全部被作物所吸收利用，在降雨和灌溉的影響下極易淋洗進入地下水，造成地下水硝態氮含量增加，葡萄種植區硝態氮含量在雨季最高達到34.2m歲L。

篇10

一、上半年工作開展情況

（一）加強領導，明確任務目標。為確保完成市政府下達的我區2013年度環境保護工作任務，2月份召開了全區環境保護工作會議，對全區環境保護工作進行了安排部署，區政府與20個部門、單位簽訂了《2013年度環境保護重點工作目標責任書》，將目標任務層層分解，落實責任。

（二）強化督促檢查，環保重點建設工程進展順利。一是污水處理廠工程建設順利。藍色經濟開發區污水處理廠基建工程已全部完成，設備已全部到位，已安裝完成95%；第二污水處理廠及其污水管網配套工程設備已全部安裝完成，單體、單機已進水調試；污水處理廠提標改造工程地質勘驗已完成，正在實施承載力驗算；中海石油石化有限公司污水處理廠升級改造工程已完成，現正在調試。二是加大石化企業的廢氣污染治理，華聯石油化工廠有限公司35噸/小時燃煤鍋爐除塵改造工程已投入使用；中海石油石化有限公司實施的35噸/小時燃煤鍋爐除塵改造工程基建工程已全部完成，設備已到位，預計7月上旬安裝完成。三是人工濕地建設工程。神仙溝人工濕地水質凈化工程規劃方案、測繪已完成，土地遷占正在進行中。四是油氣回收治理工程。富海集團第一加油站、通海集團加油站油氣回收治理建設工程正在施工中，預計6月底建成；海勝實業加油站油氣回收治理工程已確定施工單位。

（三）強化監管，嚴厲打擊環境違法行為。一是今年4月份組織開展了全區工業企業環保核查，共核查企業42家，對存在問題的14家企業下達了限期整改通知書。二是繼續深入開展環保專項行動。先后取締土（小）企業4家，立案查處不正常使用污染防治設施案件2起，妥善處置東青高速孤島段化工廢液傾倒案。同時，加強與周邊縣區的溝通協調，協助利津縣發現并取得影響我區環境的土小企業4家，對沾化縣濱海鄉化工園的企業進行了初步了解。出動執法人員600多人次，檢查企業100余家，共處理環境案件139起，結案率100%，協助港經濟開發區及時處置了亞通石化污染引起的集體性上訪事件。三是加強應急管理工作。組織企業對突發環境事件應急預案進行了修編，實施了企業應急預案的備案制度。參加了今年區政府的組織的氯氣泄漏為背景的應急演練。四是根據上級環保部門的要求開展了化工企業聚集區地下水污染狀況專項調查和生產化學品環境情況調查。

（四）嚴把建設項目審批關，著力推進轉方式調結構。嚴格執行建設項目環境影響評價和“三同時”制度，堅持“先算、后審、再批”的原則，嚴把高污染、高排放的項目落地，截止目前，共審批建設項目環評文件90件，驗收23個。

（五）狠抓宣傳教育，促進環保意識深入人心。借助“6·5”世界環境日，聯合區婦聯、教育局、電視臺、街道辦、油田社區等單位，組織開展了“同呼吸，共奮斗”專場文藝演出、百名兒童繪制百米畫卷、綠色生活進社區等宣傳活動，調動了社會各界人士重視和支持環保的積極性，激發其關注并參與環保的熱情，環保意識深入人心，宣傳效果非同凡響。同時，不斷加大環保工作新聞信息宣傳力度，到目前在各類媒體網站共報送信息600多條，采用信息360余條。

二、存在的問題

縱觀上半年以來各項工作，基本做到了組織有序、協調有方、推進有力、落實有效，但仍然存在一些問題和不足。一是人員少，任務重，環境監管壓力大，尤其是專業人才缺乏，整體業務能力比較薄弱；二是區域環境質量改善任重道遠；三是污染減排壓力大；四是土（小）污染企業、邊界污染、外來傾倒等環境問題，給監管工作帶來很大壓力；五是開發區污水處理廠及挑河濕地工程進展緩慢。

三、今后的工作打算

為全面推進我區環境保護工作，改善區域環境質量，提高居民生活質量，在今后的工作中應重點抓好以下工作：

（一）以重點環保工程為抓手，全面推進公共環境質量改善工程。全力抓好和推進今年9項環保重點工程建設，尤其是抓好經濟開發區污水處理廠后續掃尾工作和神仙溝、挑河人工濕地水質凈化工程建設，確保按期完成，及早發揮治污效益。同時，加大工業污染源的監督管理，在今年上半年全區環保工業企業核查限期整改基礎上，實施后督查工作，確保整改到位。

（二）加大環境違法行為查處力度。繼續深入開展環保專項行動，嚴肅查處未批先建、偷排偷放等環境違法行為，對不執行環境影響評價制度、違反“三同時”制度、不按期完成限期治理任務、不正常運轉排污設施等違法行為，予以重點查處，加大土（小）污染企業查處力度，堅持發現一起取締一起。開展嚴厲打擊違法傾倒化工廢液和危險廢物專項行動，嚴厲打擊環境違法行為，遏制違法傾倒化工廢液事件的發生，維護群眾環境違法行為。

（三）積極開展油氣回收污染治理工作。今年下半年對全區的加油站、儲油庫、油罐車進行摸底調查，制定油氣回收污染治理工作方案，落實責任，按照上級安排部署完成轄區所有加油站、儲油庫、油罐車油氣回收治理工作。

（四）暢通渠道，維護人民群眾的環境權益。完善和落實突發環境事件應急預案預防預警措施，積極應對突發環境事件；堅持不懈地抓好環境工作，及時、妥善處理好各種環境案件、環境糾紛及各級人大代表和政協委員提案，有效維護人民群眾的環境權益，維護社會穩定。

（五）加強環境宣傳教育，提高公眾環保意識。繼續加大環境宣傳教育力度，深化面向企業、社區、學校和公眾的環境宣傳教育。深入推進綠色學校、綠色社區、環境友好企業創建活動，提高公眾環保意識，特別是加大對企業的守法排污宣傳，增強其守法意識和責任意識。