胡留洋
摘要:我國(guó)的水資源管理中,地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是最常用且最基本的一種管理方式,水資源嚴(yán)重稀缺和水污染嚴(yán)重的形勢(shì)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)提出了更高的需求。本文以地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理為中心進(jìn)行全面闡述,通過(guò)分析監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展情況以及存在的問(wèn)題,結(jié)合工作實(shí)際,合理布局等,對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行分析和研究并提出有效建議,其目的在于加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理工作的質(zhì)量與效率。
關(guān)鍵詞:地下水;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù);管理分析
1.引言
地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是我國(guó)目前直接獲取地下水水質(zhì)和水位動(dòng)態(tài)的重要方案。隨著我國(guó)人口的不斷激增,第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,用水量也隨之增加。此外,由于人類過(guò)度的生產(chǎn)和對(duì)環(huán)境過(guò)度依賴,導(dǎo)致地表和地下水污染不斷增加,水質(zhì)加劇惡化,致使本來(lái)就有限的水資源變得更加緊張。
為了合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源,遏制目前地下水環(huán)境問(wèn)題的進(jìn)一步惡化,同時(shí)防止新的地下水開(kāi)發(fā)區(qū)出現(xiàn)以上相同的問(wèn)題,有必要在加強(qiáng)水源地勘察的基礎(chǔ)上對(duì)區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。從20世紀(jì)80年代初,亳州市施工了27個(gè)地下水監(jiān)測(cè)井。起初是依靠人工進(jìn)行監(jiān)測(cè)的,每年均定期開(kāi)展地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及枯水期、豐水期水質(zhì)取樣工作。為優(yōu)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),近年來(lái)陸續(xù)新建和改建了一批監(jiān)測(cè)井。目前,亳州市共有地下水監(jiān)測(cè)井68個(gè),其中,國(guó)家級(jí)監(jiān)測(cè)井58個(gè),省級(jí)監(jiān)測(cè)井10個(gè),基本形成了全覆蓋的監(jiān)測(cè)網(wǎng)格。通過(guò)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),可以清楚地了解到該地區(qū)地下水的分布以及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,以便及時(shí)制定相應(yīng)的對(duì)策來(lái)保障工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市居民的生活用水。在上述背景下,本文以地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的意義作為出發(fā)點(diǎn),論述了地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的相關(guān)的問(wèn)題和措施。
2.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要意義
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,保護(hù)環(huán)境的課題也越來(lái)越被重視,許多地區(qū)過(guò)度使用當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和資源,以此來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì),因此與環(huán)境污染緊密聯(lián)系的地下水也無(wú)法逃避被摧毀的命運(yùn),與此同時(shí)也誘發(fā)出許多與地下水有關(guān)的流行疾病。由于不是自然凈化的地下水資源,個(gè)別部分地區(qū)的居民正在飲用著受污染的地下水。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn):造成地下水污染的重要原因之一就是工業(yè)廢水排放,受到污染的地表水還會(huì)長(zhǎng)期滲入地下的含水層中,進(jìn)而導(dǎo)致地下水污染。此外,人畜的糞便以及使用的農(nóng)藥殘?jiān)矔?huì)對(duì)水造成一定污染,最后滲入地下水中儲(chǔ)藏。城市化的快速崛起,生活與生產(chǎn)用水一直不斷加大,有限的淡水不斷被抽出,使用后再次排放作為地表水儲(chǔ)存,進(jìn)而引起潛水層的下降,使水中的有害物質(zhì)含量增加,其中包括酚、鉻、汞、砷、放射性物質(zhì)、細(xì)菌、有機(jī)物等,對(duì)地下水造成了不小的污染。所以,當(dāng)前及時(shí)采取有效措施做好“三廢”的處置,保護(hù)地下水資源尤為重要。
不僅如此,地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展工作中一項(xiàng)極其重要的任務(wù)。加強(qiáng)“動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)”,一方面是為開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)地下水提供可靠的數(shù)據(jù)作為參考;另一方面是利用科學(xué)的技術(shù)手段通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出地下水開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中存在的問(wèn)題,并進(jìn)一步提出改進(jìn)方向以及保護(hù)措施。所以,地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基本支撐,也是可持續(xù)發(fā)展的有力保障。
3.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展
據(jù)了解,歐洲地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)最早建于1845年。一般情況下,地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)會(huì)根據(jù)國(guó)家需求和水文地質(zhì)條件決定當(dāng)?shù)氐叵滤O(jiān)測(cè)工作部署情況。除了德國(guó)以外的歐洲國(guó)家,監(jiān)測(cè)網(wǎng)都是分布在全國(guó)各個(gè)洲的,其中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括重金屬,農(nóng)藥,氯化溶劑等五種參數(shù),由于不同地區(qū)之間的監(jiān)測(cè)的方式也有較大的差異性,所以每個(gè)國(guó)家存在著不同的要求,記錄時(shí)間,地質(zhì)條件等不同的監(jiān)測(cè)資料。
3.1國(guó)外研究
美國(guó)首次嘗試設(shè)置地下水?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與監(jiān)測(cè)是在20世紀(jì)50年代,一直到20世紀(jì)70年代,才對(duì)水質(zhì)觀測(cè)網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí),后來(lái)到20世紀(jì)80年代中期,美國(guó)成立了水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)計(jì)委員會(huì),并對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行了公開(kāi)展示,不僅對(duì)其設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了評(píng)價(jià)還對(duì)地下水觀測(cè)的改造進(jìn)行深入研究。到目前為止,數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)全國(guó)各個(gè)井的長(zhǎng)期觀測(cè)記錄,已經(jīng)形成了一個(gè)十分豐富的數(shù)據(jù)網(wǎng)。除了美國(guó),日本也在20世紀(jì)70年代展開(kāi)了對(duì)江河湖泊的水質(zhì)監(jiān)測(cè),不僅如此,一些發(fā)達(dá)國(guó)家還對(duì)第二產(chǎn)業(yè)的污水處理廠進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),主要采用以下兩種辦法:①連續(xù)在線監(jiān)測(cè)②間歇性在線監(jiān)測(cè),測(cè)定項(xiàng)目主要包括測(cè)量水溫到導(dǎo)電率和氰化物含量。到20世紀(jì)70年代末期,由于地表水富營(yíng)養(yǎng)化日益加劇,執(zhí)行方法也變得更加嚴(yán)格,總控質(zhì)量逐步增加,自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)增加了Hg,T-N和T-P等項(xiàng)目,通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),打破了傳統(tǒng)的人工干預(yù)監(jiān)測(cè),大大提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量與效率,并且可以將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鱾€(gè)環(huán)保行政部門以及政府其他有關(guān)部門。
3.2國(guó)內(nèi)研究
我國(guó)最早嘗試研究地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)是在20世紀(jì)50年代后期,當(dāng)時(shí)已經(jīng)初步形成以國(guó)家為單位的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng),監(jiān)測(cè)網(wǎng)的主體為省份和地級(jí)市,后來(lái)隨著第一手資料的不斷積累,地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)和水質(zhì)處理慢慢發(fā)展起來(lái),為后期水資源得到可持續(xù)利用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近年來(lái),隨著國(guó)家大力投入和科技的不斷創(chuàng)新,陸續(xù)新建和改建了很多監(jiān)測(cè)井,我國(guó)水質(zhì)處理得到了很大的改善,對(duì)污水處理的力度也不斷加大。
到21世紀(jì)初,全國(guó)設(shè)立地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)首次突破20000個(gè),其中主要以人工干預(yù)監(jiān)測(cè)為主,通過(guò)采用自動(dòng)記錄設(shè)備,完成對(duì)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期跟蹤并準(zhǔn)確記錄,數(shù)據(jù)收集完成后,觀測(cè)員可以及時(shí)獲取數(shù)據(jù),為水質(zhì)處理提供第一手資料,為了保證動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量與效率,定期更換設(shè)備電池,保養(yǎng)維修機(jī)器也是觀測(cè)員的工作任務(wù)之一。目前,我國(guó)已設(shè)立一個(gè)中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院,31個(gè)省級(jí)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,200余個(gè)地級(jí)市環(huán)境監(jiān)測(cè)分站,3000多名工作人員從事水監(jiān)測(cè)工作。大多數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)仍然采用人工的測(cè)量方法,其最大缺點(diǎn)就是精準(zhǔn)度很難控制,并且效率也不夠高,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的技術(shù)距離目標(biāo)要求還存在一定差距,少數(shù)監(jiān)測(cè)孔僅僅能觀察到水位變化或者水質(zhì)情況,缺乏與地下水相關(guān)的生態(tài)問(wèn)題。但是我國(guó)在一些常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)研發(fā)中存在一定優(yōu)勢(shì)和潛力,例如:通過(guò)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器,包括可見(jiàn)紫外光度計(jì),熒光光度計(jì)和原子吸收光度計(jì)等光學(xué)設(shè)備,pH計(jì)電導(dǎo)儀電位滴定儀等化學(xué)類儀器,如離子色譜儀等色譜類儀器、測(cè)油儀、1oC測(cè)定儀測(cè)汞儀等專用儀器。
3.3國(guó)內(nèi)外對(duì)比
國(guó)內(nèi)外的監(jiān)測(cè)儀器、設(shè)備水平差距主要依據(jù)儀器的不同,因此差距也大小不一。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
①雖然從工藝裝備來(lái)看,我國(guó)地下水監(jiān)測(cè)儀的生產(chǎn)水平和技術(shù)水平與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還有一些差距,但在某些方面仍具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì),尤其是在各種數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)控制系統(tǒng)方面,我國(guó)在現(xiàn)有儀器上不斷改造升級(jí),所以從我國(guó)實(shí)際國(guó)情出發(fā),國(guó)產(chǎn)儀器更適合我國(guó)的發(fā)展。
②傳感器技術(shù)落后于國(guó)外發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的發(fā)展需要極高精度的傳感器作為支撐,然而這種傳感器的研發(fā),不僅需要過(guò)硬的理論知識(shí)作為支撐,還需要大量的設(shè)備投資,無(wú)論是從人力、物力還是時(shí)間消耗,都是十分巨大的,這也是我國(guó)落后于其他國(guó)家技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要原因。
4.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中目前存在的問(wèn)題
4.1監(jiān)測(cè)儀器缺乏維護(hù),個(gè)別孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能連續(xù)
地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)最關(guān)鍵的是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。由于目前,我國(guó)的地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器尚處于初步階段。個(gè)別儀器偶爾會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差較大或者監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法上傳等問(wèn)題。這一階段,對(duì)于監(jiān)測(cè)管理者尤為重要,如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題?這就需要儀器研發(fā)單位不斷加大研發(fā)力度,進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)質(zhì)量,同時(shí),要成立臨時(shí)機(jī)構(gòu),專人專門負(fù)責(zé)某一地區(qū)監(jiān)測(cè)儀器的維護(hù);另一方面,地下水監(jiān)測(cè)各級(jí)管理部門和基層監(jiān)測(cè)人員要做好工作銜接,確保在出現(xiàn)上述問(wèn)題時(shí),及時(shí)采取有效措施,保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。
4.2地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布不完善
地下水資源的監(jiān)測(cè)工作可以很好地保護(hù)地下水資源,所以國(guó)家和政府正逐漸重視水源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展必然離不開(kāi)對(duì)水資源的大量需求,但是資源利用率低是目前最大的問(wèn)題之一,基于此因,加強(qiáng)水資源監(jiān)測(cè)和利用對(duì)于我國(guó)發(fā)展來(lái)說(shuō)具有極其重要的意義。就目前來(lái)說(shuō),我國(guó)在不斷加大地下水監(jiān)測(cè)工作的力度下,地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)已經(jīng)具備了不小的規(guī)模,但是距需要的監(jiān)測(cè)水平還存在一定差距,比如說(shuō)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的密度不夠大,個(gè)別監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布不均勻的,多數(shù)僅局限于平原區(qū),造成區(qū)域上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能滿足分析要求。
4.3監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不夠全面,缺乏統(tǒng)一
目前,全國(guó)地下水監(jiān)測(cè)都是以水位監(jiān)測(cè)為標(biāo)準(zhǔn),水溫以及水量監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不夠充分,水質(zhì)監(jiān)測(cè)也相對(duì)薄弱。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)不僅僅包括水位,還包括水質(zhì),水溫、水量以及地質(zhì)的特點(diǎn),與之相配的山川湖泊、降雨量、蒸發(fā)量、地面沉降等都是監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。但是我國(guó)目前的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中并沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定包含具體項(xiàng)目個(gè)數(shù),因此各個(gè)地區(qū)得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確反映出當(dāng)?shù)氐叵滤畡?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的全部信息。
5.提高地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的有效措施
5.1制定全國(guó)統(tǒng)一的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)范
對(duì)觀測(cè)的孔布設(shè)觀測(cè)孔的密度、觀測(cè)的頻率,觀測(cè)的內(nèi)容、觀測(cè)的精度,觀測(cè)方式和觀測(cè)費(fèi)用投入等,需要做出統(tǒng)一規(guī)定。國(guó)家級(jí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)在不同區(qū)域上控制地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理,省級(jí)監(jiān)測(cè)需要做到優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局,以免出現(xiàn)監(jiān)測(cè)孔過(guò)疏或過(guò)密的情況。在市、縣城市區(qū)域內(nèi)適當(dāng)布置市、縣級(jí)監(jiān)測(cè)井,滿足城市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)需要。
5.2提高監(jiān)測(cè)技術(shù),加大儀器設(shè)備的資金投入
在現(xiàn)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造,通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備與技術(shù),提高我國(guó)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)質(zhì)量與水平,逐步向自動(dòng)化與現(xiàn)代化邁進(jìn),取代傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè),促進(jìn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性,更好地為地下水資源的評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)、管理、使用以及水污染防控提供服務(wù),也可以有效避免發(fā)生地面沉降地質(zhì)災(zāi)害。
5.3加強(qiáng)培訓(xùn),提高監(jiān)測(cè)隊(duì)伍綜合水平
地下水監(jiān)測(cè)工作是一項(xiàng)相對(duì)繁雜的工作,需要前期的合理規(guī)劃和科學(xué)布局,才能確保地下水監(jiān)測(cè)資料符合技術(shù)要求。但是因?yàn)闂l件的限制,部分的地下水監(jiān)測(cè)井是生產(chǎn)井或生活井。一般工農(nóng)業(yè)在旺季會(huì)大量使用地下水資源,此時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺乏真實(shí)性;除此之外,基層人員和群眾對(duì)地下水監(jiān)測(cè)也并不完全了解,認(rèn)為這是監(jiān)測(cè)單位的事情,與自己基本無(wú)關(guān),少監(jiān)測(cè)一次也不會(huì)有什么太大的影響,甚至還有監(jiān)測(cè)員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)隨意填寫數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的修正造成很大困難,對(duì)于這種情況,相關(guān)部門要加大對(duì)監(jiān)測(cè)人員和責(zé)任單位的管理力度,并定期組織培訓(xùn),提高思想認(rèn)識(shí)和監(jiān)測(cè)技術(shù)水平。
5.4科學(xué)布局,確保地下水監(jiān)測(cè)站布局更加合理
由于某些地區(qū)分布面積十分廣闊,并且地形地貌條件相對(duì)復(fù)雜多變,需要針對(duì)當(dāng)?shù)厮?,地形和地貌等條件重新調(diào)整規(guī)劃,讓地下水監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)布局達(dá)到合理分配和科學(xué)規(guī)劃,以便后期工作的順利開(kāi)展。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)應(yīng)該把地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)重心集中在井灌區(qū),并且在地下水過(guò)度開(kāi)采的區(qū)域布點(diǎn),這樣可以更好地掌握地下水動(dòng)態(tài)變化以及開(kāi)采取地下水降漏區(qū)域。
5.5加強(qiáng)部門合作,建立監(jiān)測(cè)成果共享機(jī)制
地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)公益性的職能,不僅涉及的部門較多,更需要多個(gè)部門之間密切。因此需要在地方政府的統(tǒng)一指揮下,構(gòu)建自然資源、水利、住建、城管等部門合作機(jī)制,依托省、市級(jí)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)為技術(shù)支撐,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)成果和地下水開(kāi)采、管理資料共享、資源合理分配,深入分析評(píng)價(jià)地下水開(kāi)采與地下水動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系,最終目的是為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù),保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源。
6.結(jié)語(yǔ)
我國(guó)水資源正在面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)也為地下水監(jiān)測(cè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇,同時(shí)也提出了新的挑戰(zhàn)。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作是資源水文地質(zhì),工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)工作中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),只有不斷完善監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量與效率,不斷更新監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器設(shè)備,才能有效提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。此外,為了進(jìn)一步確保地下水監(jiān)測(cè)工作有序健康發(fā)展,相關(guān)人員需要對(duì)監(jiān)測(cè)工作加強(qiáng)管理,時(shí)刻明確自己所在崗位的職責(zé),認(rèn)真分析監(jiān)測(cè)工作過(guò)程中存在的問(wèn)題,并及時(shí)采取措施,做好充足準(zhǔn)備,讓監(jiān)測(cè)成果發(fā)揮出最大效用,更好的為人民服務(wù),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步提供可持續(xù)發(fā)展的有力保障。
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